世界上最安全核反應堆的苦樂參半里程碑

2017-10-30 14:03:25 IEEE電氣電子工程師學會　點擊量：評論 (0)

在今年年底或2018年初，兩座核反應堆可能在中國開始運作-這可能是該部門癱瘓的建造商、設(shè)計商、西屋電氣(WestinghouseElectricCo )以及他們所代表的技術(shù)的救命稻草。西屋電氣和其寶貴的AP1000反應堆設(shè)計今年都遭

在今年年底或2018年初，兩座核反應堆可能在中國開始運作-這可能是該部門癱瘓的建造商、設(shè)計商、西屋電氣(WestinghouseElectricCo.)以及他們所代表的技術(shù)的救命稻草。西屋電氣和其寶貴的AP1000反應堆設(shè)計今年都遭遇了一系列令人尷尬的挫折。

AP1000可以說是世界上最先進的商業(yè)反應堆。它被設(shè)計成在意外停機期間可被動地冷卻自己，理論上避免了像烏克蘭切爾諾貝利核電站和日本福島第一核電站那樣的事故。在過去的十多年里，它一直是中國主流反應堆的假定接班人，該反應堆采用了1970年代的法國設(shè)計。

然而，經(jīng)過30多年的工程、監(jiān)管審查、銷售和建設(shè)，AP1000已經(jīng)產(chǎn)生了零電和大量的麻煩。今年3月，中國在建的四座核反應堆以及另外四座反應堆出現(xiàn)延誤和成本超支，導致西屋電氣破產(chǎn)。今年7月，南卡羅來納公用事業(yè)公司放棄了他們的部分建造的AP1000，他們和西屋公司已經(jīng)為此花費了90億美元。

但中國的反應堆，在山東的海陽核電站和浙江的三門工廠，可以為AP1000和西屋按下重置按鈕。中國是最重要的國家，因為它是唯一一個由12個國家建造核反應堆的國家。

專家們說，問題在于，AP1000能夠占領(lǐng)自福島核事故以來一直低迷，而且可能還會進一步放緩的中國反應堆市場。新加坡國立大學(NationalUniversityofSingapore)，追蹤中國的核能行業(yè)的亞洲地緣政治專家亨利•陳(HenryChan)表示，政府計劃將核電費率與燃煤發(fā)電的批發(fā)價格掛鉤，“無疑意味著未來核電建設(shè)的放緩”。

AP1000在中國的崛起始于2004年，當時政府啟動了一項為期兩年的嚴格評估，旨在選擇一個先進的西方反應堆設(shè)計，以支撐其未來的核工業(yè)。西屋電氣(Westinghouse)的反應堆擊敗了最新的法國德國EPR和俄羅斯VVER的設(shè)計，這要歸功于其承諾的混合安全、可承受的模塊化結(jié)構(gòu)，以及公司逐步將知識產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)讓給中國的意愿。

中國國內(nèi)核電巨頭中國核工業(yè)集團公司(CNNC)和中國核電集團公司(ChinaGeneralnuclearPowercorp.)反對依賴西方的設(shè)計。因此，2009年，北京成立了一個新的實體——國家核電技術(shù)公司(SNPTC)，負責監(jiān)督兩對AP1000s的建設(shè):海陽和桑門的工廠。

2011年的福島事故似乎進一步鞏固了AP1000作為未來首選反應堆的地位，重點放在被動安全上。然而，為了達成協(xié)議，西屋公司和SNPTC需要一個完整的AP1000項目，以證明該設(shè)計是有效的，并且是有成本效益。在2013年和2014年開始運營的第一批三門和海陽反應堆已經(jīng)等待了很長時間。

福島事故后的安全檢查和要求導致了延誤，但沒有比設(shè)計缺陷和建筑事故更嚴重的問題。2015年，安全檢查人員發(fā)現(xiàn)，正在退出三門反應堆壓力容器的蒸汽管道安裝不當。

與此同時，對反應堆安全運行至關(guān)重要的水循環(huán)泵必須在交付后進行修改。在正常情況下，巨大的泵工作正常。但是當電源關(guān)閉時，在AP1000的標志性被動冷卻系統(tǒng)啟動之前，他們的葉片停止了旋轉(zhuǎn)——冷卻水停止了流動。

這樣的延誤意味著重大的成本超支。在南卡羅萊納被遺棄的AP1000組的預期成本從100億美元上升到250億美元。中國的AP1000終極價格標簽是很投產(chǎn)的。“我們對實際成本知之甚少。“數(shù)據(jù)來源相當不透明，”溫哥華英屬哥倫比亞大學國際安全和能源供應問題專家M.V.Ramana說。

Ramana說，很清楚的是，錯過最后期限和成本上升已經(jīng)傷害了AP1000的未來前景。在AP1000的時間表下滑的同時，CNNC和CGN爭相證明自己的競爭強化安全設(shè)計。

2014年，華龍一號反應堆的設(shè)計得到了中國核部門的認證，并在2015年和2016年開始建設(shè)前四個反應堆。從那以后，最初計劃使用AP1000反應堆的幾個項目已經(jīng)轉(zhuǎn)換了營地。

與此同時，據(jù)世界核協(xié)會(WorldNuclearAssociation)的數(shù)據(jù)，西屋電氣(Westinghouse)和SNPTC最近改變了戰(zhàn)略。到2017年5月，在先進規(guī)劃階段的38座反應堆中，有超過一半都是AP1000。到8月，幾乎所有計劃中的AP1000都被稱為“CAP1000”的西屋(Westinghouse)反應堆的一個SNPTC國內(nèi)款所取代。

無論哪種設(shè)計占主導地位，一個更大的問題仍然存在:中國的能源部門將在多大程度上由核能源掌控?在投資和產(chǎn)出方面，可再生能源已經(jīng)超過核能。分析人士說，按照目前的建設(shè)速度，中國可能不會達到2020年的核電目標。2010年，這一目標設(shè)定在70到800萬千瓦，然后在福島核事故發(fā)生后又降至58千兆瓦。但即使在2017年8月建成的所有核反應堆完工后，中國的發(fā)電量也將低于560萬千瓦。

進一步危害核電的前景，是中國政府削減核能批發(fā)價格和日益增長的電力供應過剩的舉措。在Ramana看來，中國的核工業(yè)可能已經(jīng)達到頂峰:“中國核電的快速增長已經(jīng)成為過去。”

原標題:世界上最安全核反應堆的苦樂參半里程碑