隨著CAP1400堆型的初步設(shè)計通過國家能源局組織的審查，意味著這個由我國在引進美國AP1000核電技術(shù)基礎(chǔ)上自主研發(fā)的“升級版”堆型在技術(shù)上已定型并得到國家認可，標志著我國第三代核電技術(shù)的自主化又向前邁進一大步。

CAP1400安全性如何保證？經(jīng)濟性如何？國產(chǎn)化裝備體系建立情況如何？近日，本報特邀CAP1400總設(shè)計師、上海核工程設(shè)計研究院鄭明光院長進行權(quán)威解讀。

記者：對于核電而言安全性無疑最被關(guān)注，作為我國三代核電自主化的代表堆型，CAP1400在安全方面有哪些過人之處？

鄭明光：CAP1400的安全性首先體現(xiàn)在采用了先進的非能動設(shè)計理念。

CAP1400采用了非能動堆芯冷卻系統(tǒng)、非能動安全殼冷卻系統(tǒng)的組合設(shè)計。在不依賴外部電源的情況下，能確保極端事故條件下反應(yīng)堆安全和余熱導(dǎo)出及堆芯衰變熱安全排出，事故發(fā)生72小時內(nèi)無需人工干預(yù)，72小時后具備補給能力，大量放射性釋放到環(huán)境的概率小于10-7/堆年，安全性比二代核電提高兩個量級。

同時，CAP1400采用簡化設(shè)計，與傳統(tǒng)壓水堆相比部件數(shù)量顯著減少。這樣維修檢查的壓力減少，故障幾率大幅降低。例如，CAP1400的反應(yīng)堆壓力容器中取消了中子屏蔽板，這樣就降低了出現(xiàn)松動部件的風險；優(yōu)化了下腔室結(jié)構(gòu)以提供更優(yōu)的堆芯入口流量分配，提高了安全性。

對于反應(yīng)堆安全保障的重中之重——鋼制安全殼，CAP1400在設(shè)計中擴大了安全殼尺寸，獲得了較大的自由容積、優(yōu)化布置和更大的安全殼內(nèi)壓分析裕量。在屏蔽廠房的設(shè)計上，采用鋼板混凝土結(jié)構(gòu)，具備抗大型商用飛機惡意撞擊能力，并優(yōu)化了空間布置，以提高人員可到達性和設(shè)備可維修性。

記者：目前,為了保證核電的經(jīng)濟性，核電站并不參與電網(wǎng)調(diào)峰,但隨著核電機組在電網(wǎng)中的比例逐漸增加,在電網(wǎng)峰谷差距日益拉大的情況下,業(yè)內(nèi)認為核電參與電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)峰是早晚的事情。CAP1400在設(shè)計中是否考慮了調(diào)峰問題？

鄭明光：CAP1400具有靈活的運行能力，具備調(diào)峰能力。首先，CAP1400具備堆芯18至24個月?lián)Q料能力，提升了電廠可利用率。同時CAP1400具備混合氧化物燃料裝載能力，解決鈾資源缺乏后的替代問題。最后，CAP1400具有先進的燃料管理系統(tǒng)，具備負荷跟蹤和頻率控制能力。

堆芯功率由MSHIM （機械補償模式）控制，無需調(diào)硼，即可參與調(diào)峰又大大減少了放射性廢液產(chǎn)生量。

記者：核電的先期投入巨大是制約核電大發(fā)展的重要因素，作為三代核電，在經(jīng)濟性上有哪些優(yōu)勢？

鄭明光：CAP1400較目前二代核電的經(jīng)濟性主要體現(xiàn)在性能參數(shù)和建造成本上。CAP1400采用大機組設(shè)計，機組容量達到1500MWe，規(guī)模效應(yīng)明顯，具有更優(yōu)的經(jīng)濟性；設(shè)計使用壽命為60年，較二代核電增加20年壽命；能量轉(zhuǎn)換效率大于37%（示范工程），可利用率大于93%；非計劃停堆頻率≤1/堆年。

基于AP1000的模塊化技術(shù)，CAP1400優(yōu)化了模塊設(shè)計。模塊化建造縮短了建造周期：示范工程一號機組建造周期56個月，2號機組50個月。

模塊化設(shè)計的同時，進行了簡化設(shè)計，系統(tǒng)和部件數(shù)量大幅減少，降低了建造成本和運維成本。同時，隨著我國裝備制造能力的提高，CAP1400對關(guān)鍵設(shè)備均進行了標準化和批量化設(shè)計，減少了建造成本。

記者：目前CAP1400的自主化研發(fā)進度如何？設(shè)備制造體系是否建立？

鄭明光:開展CAP1400研發(fā)項目以來，已經(jīng)完成了一批具有世界先進水平的試驗臺架建設(shè)，其中在清華大學(xué)進行的非能動堆芯冷卻系統(tǒng)綜合試驗臺架的各項參數(shù)都要高于西屋的相同試驗。通過對AP1000技術(shù)的吸收和部分關(guān)鍵試驗的完成，取得的數(shù)據(jù)有效支撐了CAP1400設(shè)計和安全評審。

通過對AP1000主設(shè)備消化吸收課題的開展，掌握了一大批關(guān)鍵核心制造技術(shù)，全面提升了國內(nèi)核電設(shè)備制造企業(yè)的技術(shù)能力，培育出了較為完整的CAP1400設(shè)備制造體系。其中，主泵、爆破閥、主管道、核級鋯材等填補了國內(nèi)空白，并在國際處于領(lǐng)先水平。預(yù)計首臺CAP1400核電機組的設(shè)備自主化率將達到80%左右。目前，CAP1400依托項目的關(guān)鍵設(shè)備均實現(xiàn)了國產(chǎn)化制造，絕大部分已經(jīng)運到現(xiàn)場，正在制造中的設(shè)備進度和質(zhì)量可控。