中國廣核集團(下稱“中廣核”)最近宣稱,公司開發的一個小型核反應堆已經正式進入了工程階段。該反應堆是一種可以滿足海洋用戶需求的分布式海洋綜合能源系統。 11月4日,中廣核與東方電氣股份有限公司(下稱“東方電氣”,600875.SH)簽署了《“中廣核ACPR50S實驗堆平臺項目”壓力容器采購協議》,這意味著中廣核海上小型堆ACPR50S建設正式啟動,中國海上核電站建設進入新時代。 海上核電站又稱海上浮動核電站。今年年初,國新辦舉行的國內首部涉核領域的《中國的核應急》白皮書透露,中國的海上浮動核電站正在規劃當中。中國致力于建設海洋強國,而海上核電站有利于中國對海洋資源進行充分的挖掘利用。 海上核電站的工作原理是,把核反應堆安置在船舶上,由船舶開往那些需要電源的海洋,比如,南海、渤海和東海。海上核電站在國內屬于首創,盡管中國核動力平臺的研發已有近半個世紀的歷史,已擁有多艘核動力艦船,民用核動力船舶建造尚無先例。 不管反應堆是安置在核動力艦船身上(比如潛水艇和航母),還是安置在民用的船舶身上,中國工程院院士潘自強此前向記者分析說:“這在技術上已經沒有問題。” “(國內)幾家(核電集團)都在發力。”東方電氣一位內部人士對《第一財經日報》記者說,小型核反應堆是未來核電領域的發展趨勢。 “哪里需要哪里去” ACPR50S是中廣核開發的海上浮動核電站,用中廣核研究院副總工程師、小型堆總設計師芮�F的話說,是以成熟的大型陸上商用壓水堆核電站為參考,基于成熟的核電裝備技術,結合成熟的海洋設施技術,開發的滿足最高核安全要求和海洋用戶需求的分布式海洋綜合能源系統。 “總體上說,海上浮動核電站與陸地上的核電站沒有什么區別。”潘自強分析說,它們的區別是,前者在海上,而后者在陸上。 海上核電站,好比是把一個在縮小版的陸地核電站移植到船舶身上,比如,ACPR50S單堆熱功率為200MW,相當于陸上百萬級千瓦的核反應堆的1/5。國際原子能機構(IAEA)將小型核反應堆定義為發電功率小于300兆瓦的核反應堆動力裝置,簡稱小型堆。 由于陸地環境和海洋環境存在巨大差異,相關的技術要求自然有異。基于海洋的特殊環境,海上核電站的反應堆結構緊湊、重量集中、重心低、抗傾斜,搖擺能力和抗沖能力強。在設計時,反應堆充分考慮海上臺風、海冰、雪載荷等對核動力裝置的影響。 安全性更是重中之重,因為核反應堆釋放的能量巨大。美國人曾在半個世紀前做過一個狂野的試驗�C�C把核動力用到宇宙飛船身上。理論上,一艘配備核動力的超級飛船的飛行速度能夠達到光速的1/10。但這個狂野的試驗因為會在實際應用中危及人類的生命而被叫停。與這種危險的試驗不同,一艘使用核動力的船艦,只要帶上10千克鈾就相當于帶上25000噸標準煤。 與陸上核電站一樣,海上核電站必須滿足國標對放射性排放的要求。從中國核電(6.790, 0.00, 0.00%)站多年的運營經驗來看,國內核反應堆的技術是安全可靠的。而海上核電站反應堆技術,則是基于陸上核電站反應堆技術改進而來的。 此外,海上核電站的一大特點是,可以在浩瀚的海洋之中自由移動,有“哪里需要到哪里去”的優勢。它既可以為近岸的大型港口工業基地提供電力,也可以為遠洋作業的海上石油、天然氣開采平臺提供電力。 中廣核稱,要實現建設海洋強國戰略,首先要解決的就是海上能源供給問題,而海上核電站“是徹底解決我國近海、遠海及島礁等地區穩定能源供應的重要途徑”。 芮�F說,陸上反應堆的正式開建是以澆注第一罐混凝土(FCD)為標志的,而海上小型堆則不同。由于海上核電站建造主要是船體平臺的建造、設備的安裝等,不包含土建工程,因此不會有澆灌混凝土,也就不會有FCD。 芮�F補充說,船體平臺建造周期通常比較短,而對海上核電站建造工期影響最大的還是反應堆主設備的制造周期,其中制造周期最長的是反應堆壓力容器。因此,ACPR50S的反應堆壓力容器簽訂采購協議,表明ACPR50S已經正式進入工程階段,標志著ACPR50S建造的正式開工。 中廣核此前公布的資料顯示,ACPR50S預計2017年啟動示范項目建設,2020年建成發電。 其他核電集團跟進 在中廣核之前,中國其他核電集團也已經或正在部署海上核電站。作為中國核電行業的“老大哥”,中核集團用于海上核電站的核反應堆命名為ACP100S。 在2015年5月的第三屆能源論壇上,中國核動力研究設計院多用途模塊化小堆總設計師宋丹戎稱,用于海上石油開采方案的浮動式核電站ACP100S已完成總體方案設計,其設計、試驗、關鍵設備研制等環節均已貫通,可很快具備工程應用條件。 ACP100S當時計劃2016年完成工程初步設計,工程開工;2017年,完成工程主系統施工設計,船體下水;2018年,完成電站主設備安裝;2019年,電站建造調試完成,并投入運行。 東方電氣上述內部人士向記者透露,中國核工業建設集團(下稱“中國核建(16.460, 0.30, 1.86%)”)也在部署海上核電站。他說,與中核集團、中廣核使用的第三代壓水堆核電技術作為海上核電站的反應堆不同,中國核建打算使用的核反應堆是第四代技術高溫氣冷堆。 另外,記者從有關權威渠道獲悉,國家電投集團(下稱“國家電投”)同樣也在部署海上核電站。記者了解到,國家電投可能使用的反應堆是基于第三代壓水堆CAP1400技術的基礎上進行改進的。 由于海上核電站是依靠船舶作為平臺,上述核電集團海上核電站的開發,需要與國內的船舶集團進行合作。比如,中核集團與中船重工集團(下稱“中船重工”)在這方面已經有了合作。 在海上核電站的進展方面,中船重工走在了其他船舶集團的前面。中船重工年初公布的一則消息顯示,公司申報的國家能源重大科技創新工程海洋核動力平臺示范工程項目,已經得到國家發改委的同意,這將為實現中國海洋核動力平臺零的突破奠定基礎。 記者從湖北省發改委官網上看到,早在2014年,中船重工七一九研究所就掛牌成立了國家能源海洋核動力平臺技術研發中心,從而成為國內首個國家級海洋核動力平臺技術研發機構。該研發中心由位于湖北的中船重工七一九研究所發起,中國核動力研究設計院、中科華核電技術研究院有限公司、中海油研究總院等單位共同組建。 中核集團官方微信在今年早些時候曾發布一則消息,中國首座海上核電站即將在中船重工旗下渤船重工進行總裝建造,而中船重工未來將批量建造近20座海洋核動力平臺。 按照業內的預計,海上核電站實現批量建設后,預計每座海洋核動力平臺(即海上核電站)的投資約為20億元。20座海洋核動力平臺總造價大約為400億元,比打造一個航母艦隊的造價便宜。 |