中国电力科技网为交流核电创新技术,推进我国自主化核工业体系建设进程,于9月14日在山东威海召开“2017年核电站新技术交流研讨会”。中国工程院院士叶奇蓁和国家发改委原能源局原局长徐锭明担任会议主席。
会场
中国电力科技网技术总监席长友代表主办单位致辞:
尊敬的会议主席叶奇蓁院士、徐锭明局长,张勤副主席、李若梅秘书长、汪映荣董事长,各位领导、专家、与会嘉宾:大家早晨好!
热情欢迎参加 “2017年核电站新技术交流研讨会”!
金色九月,秋高气爽,来到宜居天堂,旅游胜地,“中国好望角”——威海。这座看似不大的城市,却拥有我国近1/18海岸线,就像核电一样,有巨大能量,光芒四射。
中国电力科技网召开核电新技术研讨会,已走过八个年头,推动技术进步,学术社团起到桥梁纽带作用,从而在业内享有良好口碑。国家能源局、环保部、中广核集团、国家电投集团、中核集团、华能集团、三大电气集团、中国科学院、清华大学、科研院所等几乎所有核电相关单位均踊跃参会。
本届年会内容丰富、新颖、全面、聚焦前沿,亮点甚多,而且专家和参会者层次之高,史无前例,将围绕“以创新技术推进我国自主化核工业体系建设”主题,交流核电创新技术,推进核电站安全、经济运行及技术、设备自主化进程。针对当前诸多热点、焦点、关键技术展开研讨、答疑,在此向会议主席和各位专家致敬!
感谢国核CAP1400示范电站和华能石岛湾核电站对会议参观的大力支持!
国家能源局《中国电力报》将对会议进行报道,期待提供新闻素材,表达诉求,建言献策,从而推进我国自主化核工业体系建设进程!
中国工程院院士叶奇蓁发表“核能利用创新发展”演讲。主要介绍自主开发三代压水堆先进核电堆型中的华龙一号的安全性。华龙一号采用能动加非能动的安全系统、设置严重事故缓解设施、采用双层安全壳、保持安全壳完整性,实现从设计上实际消除大规模放射性释放、耐事故燃料、先进高热导燃料这些安全设计和措施保证了其安全性。模块小型堆具有高参数,可涵盖核能发电、工业工艺供热、城市区域供热、海水淡化等应用领域,具有非常重要的现实意义,我国自主开发的ACP100首座示范工程将在海南昌江开建。泳池式低温供热堆安全性好、环保效益显著、便运维、易退役,是核能供热的理想堆型。
叶奇蓁
中国科学技术协会原党组副书记、副主席/清华大学教授张勤发表“动态不确定因果图在核电故障诊断和处置中的应用”演讲。结合当前核电站运行情况介绍相关人工智能的技术现状。根据对工业系统智能故障诊断的八个挑战详述四大功能:知识获取( knowledge Acquisition )、知识表达(Knowledge Representation)、推理(Inference或Reasoning)、决策支持(Decision Support)和三种模型:基于知识的(Knowledge Based)、基于数学物理模型的(Model Based)、基于数据学习的(Data Learning Based)。在逐步诊断测试结果中得出:诊断故障数据取自真实核电站的一段正常数据,由领域专家人为改变其中的一些参数,使其成为故障状态参数,数据发送频率为每秒一组,推理绝大多数在一秒钟内完成,最长的超过12秒,原因是一次输入了214个故障信号。以宁德核电模拟机为例,用DUCG诊断24个核电模拟机二回路单行故障,实验结果正确率均为100%。基于DUCG的正确检测、预报、诊断和发展预测,将可以采用EOP而非SOP来处理故障。初步实验和分析(包括安全性和经济性比较)表明:采用EOP可显著提升核电站安全性和经济效益,其中至少10个的效益非常明显,例如可避免跳堆。
席长友 张勤
烟台市发改委核电办副主任张洁飞发表“建设国家级核电产业技术创新平台 实现核电产业与技术创新协同发展”演讲。结合技术升级对产业转型提出新要求、保障区域核电安全高效发展和核电产业供给侧结构改革迫在眉睫。指出建设创新平台是落实我国“四个革命、一个合作”能源战略思想和《能源发展“十三五”规划》的需要、是推动山东半岛乃至环渤海湾地区核电安全高效发展的现实需要、是推动核电产业创新和技术创新的需要。其建设原则为:市场导向,突出特色;创新驱动,集成应用;政府主导,开放共享;积极培育,引消创结合。创新平台的核心定位是推动核电全产业链转型升级的服务平台。建设目标是通过推进核电产业与技术创新,推进核电供给侧结构性改革,推进核电与经济社会协调发展,推动核能多元化利用,建立开放、共享的产业链新形态,促进核电安全高效发展,实现核电强国梦。
国核示范电站有限公司董事长、党委书记汪映荣发表“CAP1400的技术特点和工程进展”演讲。CAP1400是在AP1000技术引进消化吸收基础上,充分借鉴AP1000依托项目经验,通过自主创新,进一步提升电厂容量、优化总体参数、平衡电厂设计、重新设计关键设备,在满足安全性好于AP1000的前提下,提高其经济性,并具有自主知识产权的大型先进压水堆核电技术。演讲简述CAP1400的技术背景,结合当前工程进展详述其技术先进性、设备国产化程度和工程改进及进展。根据CAP1400示范工程的核准评估报告分析其具有较高的经济性分析。
张洁飞 汪映荣
国核自仪系统工程有限公司总体技术部主任/高级工程师刘真发表“CAP1400示范工程仪控系统自主化”演讲。介绍了国核自仪公司以及Nu系列产品,对其技术能力、体系建设、人才队伍、AP1000后续项目进展等情况进行详细阐述。通过表格方式类比三大平台技术特点。对于国内核电仪控自主化定义:具备独立可持续新品开发能力和完整的研发体系;拥有一批有创新精神和能力的人才;掌握研发所需设计、计算、分析、验证和试验能力(方法、信息化工具和测试设备);实现独立自主加工制造能力;完善批量化生产的质量管控体系;加强经验反馈和共享;关键元器件国产化;加强信息安全。最后从技术、政策及成果产业与大规模推广应用方面给出建议。
华龙国际核电技术有限公司副总经理兼总工程师/研究员级高级工程师咸春宇发表“‘华龙一号’技术融合方案”演讲。关于当前技术方案是统一采用177堆芯,采用统一的主参数、主系统、技术标准和主要设计技术要求;安全系统采用“能动加非能动”的设计,具体配置可考虑市场需求,提供两种选项。关于技术方案后续要求:进一步优化完善“华龙一号”设计,持续开展设计改进与再创新,进一步提升安全性与经济性,提高“华龙一号”在国际市场的竞争力;做好华龙技术、品牌、知识产权等相关资产的经营和管理。具有安全性、经济性、技术成熟性、国产化、知识产权等特点。关于后续项目:融合方案获批准,为华龙后续工程项目的审批创造了有利条件;华龙一号将持续优化、持续创新,进一步提升安全性与经济性。
刘真 咸春宇
中国核电工程有限公司北京核工程研究设计院副院长/研究员级高级工程师宋代勇发表“中核集团华龙一号项目工程进展”演讲。简述中核集团华龙一号总体情况,结合福清5、6号机组介绍国内项目进展,包括设计进展、采购进展、施工进展。结合巴基斯坦K-2/K-3核电项目介绍海外项目进展。核电“走出去”成为国家战略,“一带一路”上及其周边60多个国家已经和正在计划发展核电,到2030年新建机组将达到200多台。如果我国能够获得“一带一路”沿线20%的市场份额,即约30台海外市场机组。每出口一台核电机组,需要8万余台套设备,200余家企业参与制造和建设,可创造约15万个就业机会,单台机组投资约300亿元,考虑到天然铀、核燃料、运维、退役等全产业链的贡献,单台机组全寿期直接带动约1000亿元。 30台机组将直接产生近1万亿产值,创造500万个就业机会,全寿期将产生约3万亿产值。
国核电力规划设计研究院电源事业部副总设计师/高级工程师张贤发表“CAP1400常规岛及BOP设计技术研究、设备国产化情况”演讲。概述CAP1400及示范工程,详述系统配置和主要设计原则及优化成果。我国常规岛设备的研发、设计和制造能力得到了长足进步。结合岭澳二期、红沿河、福清和AP1000依托项目等的建设,在消化、吸收的基础上和CAP1400重大专项推动下,通过关键技术攻关,国内制造商的整体技术实力和制造能力得到了提升,CAP1400示范工程常规岛及其BOP除#1给水泵主泵、发电机出口断路器和部分阀门等需要整台套进口,其它主要设备等均已具备自主化设计制造能力。
宋代勇 张贤
中国科学院上海应用物理研究所总工程师/研究员蔡翔舟发表“钍铀燃料循环与熔盐堆”演讲。熔盐堆是四代堆候选堆型之一,是钍基核能利用的理想堆型。详细介绍了我国研发钍基熔盐堆的现状和问题,TMSR(钍基熔盐堆核能系统)战略先导专项因固有安全、无水冷却等特点,在保障我国能源安全和促进节能减排方面具有重要意义,特别适合我国钍资源丰富以及广大西部水资源短缺的国情,为“一带一路做出贡献”。
中国科学院核能安全技术研究所副总工程师/研究员赵柱民发表“中国铅基反应堆关键技术与产业前景”演讲。铅基堆具有固有安全性好、易小型化、可行性已验证等突出优势。小型模块化铅基堆核电源“核电宝”以其安全性、经济性和可持续性好的优点,能灵活适配各类需求,应用前景非常广阔,有望通过发展“核电宝”,实现小型高功率、长寿命能源的革命。详述了核电宝M10 主要参数、设计特性、总体方案和研究基础。“小型铅基堆”有望为实现小型能源技术的革命做出贡献,项目团队已突破系列铅基堆关键技术,具备工程实施能力。小型铅基堆拥有广阔而重要应用前景。
蔡翔舟 赵柱民
清华大学核能与新能源技术研究院副教授董哲发表“小型模块式反应堆发展现状分析”演讲。简述小型模块式反应堆(SMR) 机组的发展现状。介绍SMR机组的运行控制要求和反应堆仪控系统平台的发展历程。分析核电厂控制方法的发展现状和SMR机组控制方法的发展趋势。数字化仪控平台广泛应用和控制总线的应用从而解决国产化。仪控系统智能化使核电厂先进控制成果较多,智能化引领第四次工业革命,通过智能化提升安全性、经济性。
西安交通大学核学院院长/教授田文喜发表“一体化固有安全轻水反应堆(I2S)创新设计”演讲。介绍I2S-LWR背景及设计概况,详述I2S-LWR安全理念及安全系统、I2S-LWR非能动堆芯余热排出系统设计和I2S-LWR安全壳及非能动安全系统设计。I2S-LWR采用大量创新设计,一体化概念设计及大量非能动系统的采用保证了系统安全性优势,消除了大破口事故、弹棒事故等;需开展详细的系统设备设计和测试,如放置于下降通道内的DHR系统设计,闪蒸鼓设计等;经济性还需要深入分析和评估。
董哲 田文喜
中科院上海应用物理研究所熔盐机械部助理研究员张健宇发表“TMSR高温熔盐泵设计和测试”演讲。熔盐泵是用于驱动燃料盐或冷却盐的熔盐堆核心设备。TMSR(钍基熔盐堆核能系统)所需要的熔盐泵,其工作介质是高温氟盐,其特点是高温常压,结构上与水泵有很大的不同,化工熔盐泵还不能满足TMSR的使用要求。其研制要求高、难度大、涉及面广,周期长。目前熔盐泵工程样机和试验台架均已完成工程设计评审,正在进行熔盐泵加工制造和试验台架的建设。后续将在试验台架上对工程样机进行型式试验,以完成工程样机的设备测试和定型。通过系列熔盐泵样机的研制,掌握悬臂液下泵结构设计、高温轴封、热变形、热屏冷却等关键技术,为核级熔盐泵的研制提供有力的技术支持。
武汉第二船舶设计研究所核安全及一回路系统部主管工程师/高级工程师刘建阁发表“海洋核动力平台HHP25核岛设计技术路线”演讲。详述HHP25核岛设计技术路线和HHP25核岛设计进度计划。以已经用于工程中的成熟船用核动力装置技术为参考,结合当前工业化水平和民用核电技术要求,优化设计,并按照国家核电相关政策和用户需求;采用“由军转民、由推进动力到发电和淡水供应用途” 的技术思路。可能面临的共性问题:可量化的核安全目标——需要监管当局、核行业和设计单位针对民用HHP新堆特点共同确立可量化的核安全目标(概率、热工、源项、辐射、应急区域等);核安全审评原则——HHP属于民用核安全监管范畴,需要研究确立HHP核安全审评原则、完善监管体系,从而便于按照监管当局的要求进行设计评审;核安全设计准则——HHP不属于陆上固定式核动力厂,属于浮动式核电站,需要结合核安全和船舶安全特点,以及外部事件情况,确立HHP具体核安全设计准则。
张健宇 刘建阁
国家发改委原能源局原局长徐锭明发表会议主席演讲:
非常感谢中国电力科技网魏毓璞主任组织的年会。这是高层次、高水平、高质量、高效率的会议,我学的新东西非常多,参加中国电力科技网组织的会议有十几次了,有煤电会议,百万机组会议等,今天给我的冲击非常大。这次会议充分说明了科技将引向未来,学习将我们引向未来。参会的有硕士生、博士生、海归、教授、研究员,人一辈子都要学习,认识两个问题:一个是认识世界,一个是认识自己。中国有位老人,讲了四句话:新的科技,带来新的文化;新的文化,带来新的世界;新的世界,带来新的视角;新的视角,带来新的思维。
今天的会议是一个脑洞大开的会议,推动了我们新思维,我认为今天的学习成果很多,非常感谢魏毓璞主任和汪映荣董事长,中国电力科技网和核电行业的同志,感谢一个这样的机会学习。我不是专家,但也介入过核电工作,2003 年温家宝同志指示组织编制长远能源战略规划,其中有核电规划,发改委领导指示我到全国政协汇报,我汇报得不错,那是照本宣科。但也是在推动我学习。
我一直在关注着核电发展。最近我在重新学习中央五大理念,重新学习能源革命的一些论述,结合今天的会议,讲一讲对能源革命新认识和体会。
5月14日,在一带一路会议上,习近平同志有一段关于能源的讲话:“要抓住新一轮能源结构调整和能源技术变革的趋势,建设全球能源互联网,实现绿色低碳发展”。这是继2014年6月13日习近平同志关于能源革命讲话之后,对中国,乃至全世界能源发展新科学判断。我认为5月14日是我国能源革命向纵深发展的转折点,标志着我国能源革命迈上新台阶。
今天核电专家们的演讲,也表明这个方向,核电走向一个新台阶。所以,我们要紧紧抓住新一轮能源革命机遇,建设人类能源命运共同体,建设人类可再生能源命运共同体,建设人类绿色能源命运共同体,建设人类智慧能源命运共同体,我认为这应该是建设全球能源互联网的核心和本质要求。
在新一轮能源革命大潮中,我国可再生能源发展经历从无到有,从小到大,从弱到强,从国内到国外的历史性飞跃,取得了令世人瞩目的成就,成为中国人民向全世界展示靓丽的新名片,标志着我国可再生能源发展进入新阶段。
国际权威机构颁布的数字显示,我国可再生能源主要指标位于全球榜首:
中国是全球最大的可再生能源生产国和消费国;是全球最大的可再生能源投资国;中国的水电、风电、太阳能、光伏发电装机居世界第一;中国是全球最大的新能源汽车生产和消费国;中国核电在建规模居世界第一位。
这些世界第一,勾画出我国绿色能源革命令世人赞叹的现实,也预示着光辉的未来。
事实是最生动的教材,实践是最有利的证明。
能源革命取得了伟大成绩,可再生能源发展走在世界前列。但弃光、弃风、弃水等矛盾突出,能源发展不协调,不平衡,不可持续,是其根本原因。它反映出我们现有的认识与能源革命目标和要求存在相当大的差距;
反映出我们现有的技术与能源革命目标和要求存在相当大的差距;反映出我们现行机制与能源革命目标和要求存在相当大差距;它反映出我们传统电力产业与能源革命的目标和要求存在相当大的差距。
这些差距明明白白告诉我们:中国现有工业要革命;中国煤炭工业要革命;中国电力工业同样要革命。在推动能源革命中,要预防两种病,一种是得疟疾,忽冷忽热,二是扭秧歌,原地踏步。
我们要毫不动摇将能源革命推向前进,这是一条不能回头的路,谁犹豫谁将贻误战机。所以,我们要不断加深对能源革命的理解,不断加深对十三五能源总方针的理解。
巴黎协定讲到能源革命,讲到未来能源发展。巴黎协定 2016 年 11 月生效后,全世界新一轮能源革命步伐不断加快,全世界能源出现什么样局面?
重构能源结构;重构能源业态;重构能源市场;重构能源安全;重构世界能源版图;重构世界能源话语权。
不久前李克强同志在国务院会议上指出,要紧紧跟踪新一轮科技革命和产业变革的步伐,千万不要沦为新科盲。我是核电的科盲,所以我很认真学习,我要扫盲。同样,核电工业的同志也要扫盲,张勤教授讲的东西,在座的能理解多少?什么是智能化?什么是大数据?什么是第四次能源革命?今天的核电会议上对于每个人都要扫科盲。感谢张教授给我们讲了很好的一课。
能源工业者,真正了解智能化的不多,为此我们必须牢牢把握科技发展大方向,牢牢把握产业大趋势。展望未来世界潮流浩浩荡荡,同志们,往哪里去?大智移云——大数据、智能化、移动互联网、云计算,……
大智移云势在必行,人工智能势不可挡,万物互联势如破竹,虚拟现实现实虚拟,现在已在未来已来。人类重塑,世界重塑。
今年六七月份,在中国开了四次大会,大连夏季达沃斯,第四次工业革命,天津世界智能大会,上海世界移动大会,8 月 25-27 日,北京大会,主题是机器人。四个大会表明世界的潮流,世界的方向。我们干工作有最基本的方法,抓两头,下头和上头,下头是基本情况,大家都知道,上头也有两个方面,中央方针,世界潮流。
科学发展告诉我们,未来能源将朝着十个方向前进:
能源资源多元化,能源来源属地化,能源技术智能化,能源生命数字化(全生命周期),能源生产分散化,能源联网共享化,能源利用高效化,能源使用便利化,能源服务普遍化,能源经济低碳化。上边的十点,今天专家们的演讲都谈到了。
人类进入互联网时代,世界互联网进入中国的实践,世界因互联网更多彩,生活因互联网更丰富,能源因互联网更智慧。互联网是新事物,互联网是新引擎,互联网是新希望。
去年 7 月 9 号,习近平同志向全党干部提出了号召,要学网、懂网、用网,几次会上我都讲过能源工作者,不管你是干什么的,男男女女,老老少少,上上下下,里里外外加快学网、懂网、用网,这是扫盲工作。
大家可以在百度搜一下,二十一世纪新文盲定义:第三条就是你不会用网进行学习工作和交流;第二条,你读不懂当今社会信息经济符号,你就是文盲。
新的科技革命还告诉我们,互联网+智慧能源正向我们走来;互联网给能源发展带来新机遇,给能源调整带来新课题,给能源安全带来新的挑战。我认为,未来智慧能源将具备六个特征:再生成能源;分布式能源;民主式能源;信息式能源;能量式能源;共享式能源。
新的科技革命,还告诉我们,现在的电力产业是传统产业,但随着信息技术移入和物联网产业快速发展,电力产业未来前景将非常广阔,因为未来世界是一个以电气化为基础的世界,电力的运行无处不在。
面对建设能源互联网,电力产业必将迎来一场新的革命。
核电工业因为与重要战略地位和军事有关,又因为核电其自身特点和对安全的特殊要求,我国核电走在了电力革命前面,你们是电力革命的排头兵,你们是能源革命的领跑者,中国的核电走向世界,成了中国的一张响亮的名牌,我向你们致敬!
未来:人人都是可再生能源生产者;人人都是可持续能源消费者;人人都可以享受可持续能源;人人都可以交换可持续能源。
1972 年世界人民起了一个口号,我们只有一个地球;过了 20 年,又一个口号,叫可持续发展;又过了 20 年,又提了一个口号,2012 年在巴西里约热内卢,人人享受可持续能源是未来世界伙伴关系的模式。当时联合国秘书长潘基文在人民日报写了一篇文章专门解释什么叫人人享受可持续能源,希望大家看一下,这就是世界方向。
能源革命向纵深发展,可持续能源大规模使用,对电网和物联网发展提出新的挑战。同时因为物联网化,智能化电网在我国迅速发展,创造了条件,电力工业革命就是要从传统电力工业向现代化工业转变,走向信息化、数字化、联网化、共享化,为能源革命向纵深发展开辟新途径,创造新条件,从而走向可持续发展的电力工业。
前两天,我看到我国周孝信院士在四川一个讲话,同样讲电力革命,题目是中国新一代电力系统的发展前景,第一是高比例可再生能源电力系统,第二是高比例电力电子装备电力系统,第三是多能互补综合能源电力系统,第四是能源互联网,第五是人工智能技术潜在颠覆性的影响。
世界有名的大公司施耐德提出来,未来电力工业什么样?3D+E,低碳化、分散化、数字化加电气化。
外国专家又讲了,能源未来信息技术是风投,不仅将所有发电以及用电设备连接起来,还要求发电量和用电量时刻保持平衡,这一切将被蓬勃发展的新能源产业以及信息技术推动的能源行业变革所打破,也讲到了通信技术、信息技术、数字技术、储能技术、能源互联网。
我引用了中国专家和外国专家关于当前电力工业要到哪里去的一些想法和判断,写了十条对能源互联网新的思考:一、能源互联网是完整的生态系统;二、生态系统四大规律在能源生态体系中同样表现出来;三、虚拟能源有广义和狭义之分;四、电力生产和事故将走向可控可调的智能化微时刻时代( Micro-moment );五、互联网特点充分体现了去中心化,扁平化,简易化,智能化、无线化、移动化、云端化。六、每个生产输送储存消费能源单位都是生命体,同样追寻生态规律;七、每个能源生态单位都是能源互联网中一个智能硬件,每个点都很伟大,每个点又同样都很渺小;八、能源共享是能源互联网的必然要求,是能源生态系统的客观要求;九、从帝国能源走向民主能源,人人生产能源,人人消费能源;十、能源互联网,所有人依靠人、服务人,为人们走向独立、自由、全面发展创造条件。
美国的人工智能与飞行员打仗,军队的高级战斗员都被AlphaAri 打败了。所以,还有三句话。人类有了 AlphaGo!人类有了AlphaAL!,人类需要AlphaEnergy。方向决定道路,道路决定命运。定位决定未来,能力决定胜败。
一个时代有一个时代的主题,一代人有一代人的使命。为了祖国的蓝天,为了人类的幸福。我们一定要不忘初心,继续前进,向纵深发展,把能源革命提到高新阶段,开创一个新局面。科技改变世界,创新驱动未来。科技决定未来能源,科技创造未来能源,这是温家宝同志 2012 年 1 月 15 日参加第五次能源大会为中国讲的话。
每一个能源行业、企业、工作者,我们都要成为一个绿色发展的践行者,生态红线的守护者,无碳能源的开发者,持续发展的推动者。梦在前方,路在脚下。前几天,中共中央国务院发布一个文件,开展质量提升的行动指导意见。8 月份国务院发布关于印发新一代人工智能发展的规划通知。两个文件和核电紧密相关。2017 年政府工作报告中,李克强指出,质量之魂在于匠心,要大力弘扬工匠精神,厚植工匠文化,恪尽职业操守,崇尚精益求精,培育众多中国工匠,打造更多享誉世界的中国品牌,推动中国经济发展进入质量时代。这是文件的主题。这是形势倒逼出来的质量时代。一国产品的质量,乃一国之文明程度;一国产品之信誉,乃一国之民的尊严;核电工业必须走在质量时代最前列。核电工业之质量代表了中国国家的文明程度;核电工业之信誉代表了国民尊严;核电安全永远在路上,核电安全只有进行时,没有完成时。
人人享有健康,一切为了健康。健康是发展的根本目的,是全体人的共同追求。核电工业要确保我们建设健康中国,建设美丽中国,建设幸福中国。核电人要像尊重生命那样尊重质量;核电人要像对待身体一样善待质量。质量是强国之基,立业之本,转型之要,核电的质量是核电安全的根本保证。我们一定要树立生命第一,安全第一,质量第一的根本理念。因为理念是发展行动的先导,是发展思路,发展方向的体现,是文化与灵魂的体现。
我们要:以核电文化论输赢;以核电文明立高地;以核电精神定成败。
核电未来是什么样子?我讲不出来。前几年7月5日人民日报刊登了中国科学院长篇文章,讲到未来能源的一段话,专门讲到了核能。核能是未来能源发展的方向,第二个讲到了氢能。当时我在研究氢能,我写了一篇文章,中国有可能率先进入氢能时代。对未来核电我讲不出什么,但我有几句话:如果你不创造未来,那么你就生活在过去;世界上最好的东西还没有发明出来,现在开始为时未晚。德国管理学家彼得·德鲁克先生讲过,对未来最好的预测是创造未来。
中国核电的工作者,你们在创造未来——华龙一号。
讲一个故事,雄安,我在保定演讲的,百年之后怎样?千年大计是什么?1863 年,伦敦建设第一条地铁,7 公里,第一个地铁站贝克街站,英国维多利亚女王审查方案,工程师规划师汇报上提出一个问题,一百年以后的伦敦交通是什么样子?当时全世界没有电,第一个直流电厂 1875 年在法国出现,第一个交流电厂在 1886 年美国,中国第一个直流电厂是 1882 年,中国第一个交流电厂比美国晚了半年在上海,1886 年人类有了第一辆汽车,1903 年汽车工业成了商业化,1863 年英国编制伦敦地铁规划的时候,没有电,没有汽车,但是人家提出一个问题,一百年后伦敦交通什么样子?专家们得出一个结论,预测未来,共同判断一百年后伦敦交通机械化,不可肆意预测。第二个问题,一百年以后伦敦地下什么样子?参会者有做了一个决定为一百年以后地下发展留下足够空间。未来不可思议的预测,留下发展空间的明智。雄安未来怎么样?
在一个会上我讲,燃油汽车倒计时已经开始,会像诺基亚一样死亡。一位汽车行业总经理笑我。不到一个月,工信部马上编制燃油汽车淘汰的时间表。我还说如果中国有新的无人驾驶汽车,我第一个会买。当你制定的规划违反人性的时候,人的本性就不会按照你的规划来做。违背规律要受到规律的惩罚,忽视风险要付出风险代价。我们既可能拥抱新时代,也可能被新时代所抛弃。
Innovating to zero——创新至零,是比尔盖茨十年前讲的。他说他所希望所扶持的全新核电反应堆,能创造能源奇迹,做到 innovating to zero,零事故,零排放,零污染,零浪费。对不对不敢讲,我很欣赏。我们核电要做到 innovating to zero 零事故,从科学上讲百分之九十九点九九九,但我们心里就是要希望走向 zero。只有认识的停顿,才是生命的尽头。认识永远无止尽。
这是我今天学习的体会,向大家做个汇报,欢迎大家批评指教。
特别感谢核电界的专家教授研究员工作者,你们给我上了非常好的一课,在这里我向你们鞠躬,表示感谢!
徐锭明
武汉第二船舶设计研究所海洋核动力平台研究室副主任工程师/高级工程师许怀锦发表“海上浮动核电平台研制关键技术问题概述”的演讲。概述海上浮动核电平台研制背景及意义,强调海上浮动核电平台与陆上核电站主要区别为核动力装置搭载平台不同,适用标准及安全要求不同,建造、运行维修厂址不同,核应急与安保体系不同。其主要特点为:可移动,机动性强;远离陆地,公众影响小;海面运行,冷却水源充足;环境适应能力强;涉及核安全和平台船安全;孤岛运行,安全供电要求高;换料条件要求苛刻。因我国海上浮动核电平台领域尚属空白,无合适的标准规范体系可依,审评原则及审评标准尚未建立,核安全监管和船舶入级规范体系尚未建立,海洋环境条件对平台总体、反应堆设计等产生影响,海上浮动平台场外应急及安保体系建立,因此开展海上浮动核电平台研制难点重重。最后对海上浮动核电平台工程开发提出相关建议。
清华大学核能与新能源技术研究院主任/教授赵璇发表“核电厂放射性废液处理的新技术与新装置”演讲。在能源局、国防科工局等的支持下,项目团队立足于构建核工业新型放射性废液处理的技术体系与知识体系,形成了一系列具有自主知识产权的关键技术和产品。这些技术单独使用或者几项联合使用,形成单项设备、单元设备、和集成系统,可以根据实际场景与现场需求,加以应用。单项关键技术以及集成系统已经经过工业规模的验证,用户实用效果反馈良好。其技术特点:实现近零排放(除氚外)、减少固体废物、减少处理成本、提高系统可靠性、核事故应急、设备小型化等技术特点。先进的放射性废液处理技术要考虑:1、环境排放:活度尽可能低,减少环境负担;2、放射性废物:体积尽可能小,减少电厂负担;3、运行维护:放射性环境下可接受,减少操作负担;4、经济性:尽可能提高,减少运营负担;5、其它方面。
许怀锦 赵璇
华北电力大学核科学与工程学院博士李子超发表“非能动技术与核电安全”演讲。非能动系统具有高可靠性、简捷性及自动性,其功能所需能量来自于内部能量或其能源子系统,其时间和空间特性满足应用要求。演讲介绍了非能动系统发展历史、技术应用和发展方向。目前,非能动技术得到了空前重视,处于快速发展阶段。在AP1000,EPR,ABWR、华龙一号等先进堆型中都得到了广泛应用。
上海核工程研究设计院有限公司数字化设计研究中心主任/研究员级高级工程师李小燕发表“核电厂设计分析评价一体化平台研发和应用”演讲。核电厂设计分析评价一体化平台研发背景,结合应用情况介绍了研发内容、技术创新点和先进性。该平台通过图形化界面、软件集成、接口打通、流程驱动、数据管理等数字化技术手段,减少设计分析技术过程中重复工作、手工处理,实现快速设计、评估和迭代,固化现有的设计流程、方法和知识。大大提升了设计分析技术的效率。实现了知识经验的有效传承。可以快速响应建设过程中工程变更的复核计算的速度,有力地支撑工程建设。同时,将设计人员从重复性劳动解放出来,可以有更多时间做创造性的工作。
李子超 李小燕
中广核工程有限公司高级主管/高级工程师范瑞波发表“华龙一号核二三级泵设备鉴定实践与反馈”演讲。核二、三级泵作为核电站核岛安全系统、工艺系统的重要组成部分,属于重要、关键设备,与核电站安全息息相关。为充分保证设备满足规定的技术标准与准则,并在预定的各种运行工况下能够执行预期的安全功能,有必要对其技术水平、工艺、质量、性能、可靠性等方面进行鉴定和分析,使其结果完全符合“华龙一号”核电站的使用要求。设备鉴定是验证设备设计的重要手段,应尽量采用试验法进行鉴定;设备鉴定应充分吸取已有的鉴定成果,若可以包络,应尽量使用覆盖鉴定;借鉴已有鉴定过程的经验反馈,改进鉴定的准备,保障鉴定的顺利进行;建议不拘泥于当前的鉴定要求,尽可能多的进行试验和测试。
核工业西南物理研究院聚变科学研究所研究员张国书发表“聚变堆中子输运数值模拟技术现状及进展”演讲。指出在核聚变反应堆中,为了补充氚的消耗,需要在进行“在线氚增殖”,“实验包层模块”(ITER TBM)是验证氚在线增殖、中子能量获取及低活化结构材料的重要载体。中子-光子输运计算是聚变堆设计的核心计算,它为堆设计提供核工程设计与核安全评价的基础数据和重要依据。通过一系列问题的计算,验证的程序理论的正确性以及程序编写的正确性;通过计算,验证PnFEM能够计算二维、三维以及中子光子耦合问题,解决的问题包括:(1) 非结构几何网格问题;(2) 内真空问题;(3) 深穿透问题;(4) 射线效应问题;(5) 多群中子光子耦合问题。存在的主要问题:所需的内存大;对于真空区域,Pn阶数要求很高,影响整体计算效率;对于强吸收介质,中子通量密度可能会出现震荡;Pn方法中各个展开矩耦合在一起,角度并行难度大。
范瑞波 张国书
上海核工程研究设计院堆芯设计所研究员级高级工程师仇永萍发表“核电厂模拟机HRA数据采集方法研究及应用”演讲。她结合应用介绍核电厂模拟机HRA数据采集方法。为提高数据质量,一方面需要结合国内HRA方法的应用情况,有针对性地深入开展数据采集方法研究工作,另一方面也需要加强与国际组织间的合作,实现数据共享。
国核华清(北京)核电技术研发中心有限公司副主任陈炼发表“核电站IVR技术试验研究及发现”演讲。介绍了IVR意义、试验研究、发现和结论。
仇永萍 陈炼
中国核动力研究设计院设计所仪表与控制室高级工程师王远隆发表“核电站平均温度控制方案比较分析”演讲。介绍平均温度控制方案和平均温度控制方案比较。国内压水堆典型堆功率控制模式。其良好的可控性表现在右图所示大幅度降功率也能平稳过渡,不会引发安全停堆问题。但缺点是行动慢。引入新的控制策略,可改善控制效果。国内有基础研发能力做推动核电站升级换代的工作。但不能找任何借口随意打断!构建方法是依据控制棒与冷却剂平均温度之间的动态非线性关系仿真给出按反应堆功率分区的四组参数,并以此作为基础通过数学处理得到预测模型和校正模型来共同构成动态预测控制器。就压水堆核电站的几个冷却剂平均温度控制方案作了比较分析。从中看到,国内有基础研发能力从事技术前沿工作。这样的工作对核电站升级换代极为重要。仅基于冷却剂温度测量的压水堆功率状态观测器控制,对平均温度控制方案采用新的控制技术进行多角度探讨,很值得提倡。尽管这种探讨不一定能很快得到优于现有控制方案的结果,但一定会有启发作用甚或带来突破。
上海电气电站集团副总工程师/教授级高级工程师周一工发表“核电汽轮机组排汽特性分析站平均温度控制方案比较分析”演讲。首先,用朗肯循环热效率计算核电汽轮发电机组效率。其次,介绍提高蒸汽初参数,即增加净功;冷端优化,即降低排汽损失;采用多级回热循环,即减少有效能的不可逆损失等汽轮机组热经济性直接影响核电汽轮机排汽损失。叶片越长,叶片出汽角越小,则轴向余速及径向余速越小,即总余速损失越小,效率越高。减少排汽损失的三个主要因素:排汽面积,最佳容积流量,流场优化。长叶片选型按轴向排汽,即最小余速损失原则,应考虑在额定负荷工况,尽量处在轴向排汽最佳的流动状况。
王远隆 周一工
国家电投中央研究院专家吴樵发表“CAP1400非能动安全系统试验验证及发现”演讲。
中国电建集团核电工程公司技术部主管单拓发表“浅谈核电站常规岛建安施工标准化、经济化建设”演讲。分析常规岛建安过程中常见的问题:工期制订合理性有待进一步优化;建安分家,容易由于沟通不及时而造成施工偏差;核电施工应更加智能化信息化;在施工过程中会出现制作与安装的验收标准不一致;迷信进口材料;设计标准要合理,避免防止质量过剩;现场建安施工的标准化有待进一步提高,并提出几点建议:1、制订安全合理的核电工期标准,强调过程控制;2、核电“建安一体化”有利于提高工程经济性;3、持续推广核电项目智慧工程施工技术的应用;4、坚持设计、采购、制造和施工标准的统一;5、力推使用优质国产产品;6、明确合理有效的质保分级,避免管理资源浪费;7、积极应用新技术、推广标准化施工,增强工程经济性。核电站在建设上虽然是繁复巨大的工程,通过对现场施工的标准化建设,形成标准的安装体系,对积极推进其经济性与安全性起到促进作用。
吴樵 单拓
山东核电有限公司总工程师/教授级高级工程师颜岩发表“AP1000依托项目预运行试验过程中关键技术问题处理及启示”演讲。介绍预运行试验过程和关键技术问题及解决。AP1000依托项目两个1#机组预运行试验完成,已经完全具备装料条件。预运行试验过程中发现的技术问题都已经得到彻底解决:根本原因分析——初步解决方案——理论和试验验证——工程实施——工程验证,得益于先进技术手段的综合应用和多方的密切合作。
华能山东石岛湾核电有限公司总工程师/研究员龚兵发表“高温气冷堆示范工程项目进展及技术特点”演讲。介绍高温气冷堆示范工程概况、项目进展和示范工程技术特点。核能纯凝发电应用:在安全要求高、环保要求严格或电网接入条件有限的地区,建设不同容量和参数的高温堆纯凝发电机组。热电冷多联产应用:在安全要求高、环保要求严格、热电冷负荷集中的发达城市和地区,建设高温堆热电冷多联产机组,替代石油天然气,作为大容量区域热电冷联供中心,实现节能减排。高温工艺热应用:以热电联供的方式提供250-560℃的高参数蒸汽,可以用于稠油热采、炼油、化工等领域;未来还可提升出口温度,利用其高温工艺热开展大规模制氢。
颜岩 龚兵
国核工程有限公司白龙项目研究员级高级工程师陆传根发表“面向三代/四代核电技术的采购管理”演讲。介绍了采购管理体系,国内三代/四代核电设备采购管理,核电“走出去”项目设备采购管理的特点以及采购风险管理。
北京科技大学材料学与工程学院教授胡本芙发表“第四代核反应堆用新型氧化物弥散强化铁素体钢的组织性能研究”演讲。随着各国对第四代新型裂变堆的开发 ,氧化物弥散强铁素体钢作为燃料包壳管优先候补材料的实用化技术正在加速区进行。氧化物弥散强(ODS)铁素体钢是公认未来第四代超临界水型核反应堆用燃料包壳管候补材。采用乙二胺四乙酸(EDTA)络合溶胶—凝胶化学浸润法向预合金中添加Y2O3氧化物,制备出12Cr-ODS钢,具有优异的室温和高拉伸性能、较低的韧脆转化温度以及良好抗辐照肿胀性能,满足核反应堆用燃料包壳管工况要求。
陆传根 胡本芙
国家电投国家核电技术公司专家委员会委员/研究员郁祖盛发表“当前核电形势”演讲。从“新常态”下如何考虑能源需求、决策者对发展核电取极为慎重的态度、内陆核电、核电“走出去”、核电装备业、核电可持续发展几个方面,以大量数据分析当前核电发展形势。
《中国电力报》发电部主任冯义军发表记者观察:
这两天,是一个非常好的学习机会。每次参加中国电力科技网会议,面对这么多技术大咖,从事新闻工作的我,都能够学习一些行业前沿技术动态,和一些非常好的行业发展思想、建议。这在核电领域是饕餮盛宴,上天入地,有院士、博士,也有科协主席,能源局原局长,核电工作老领导,还有一些高等院校科研院所从事核能研究的专家、学者、青年学生,既高端,又接地气。对于核电这样非常神秘的专业,非常具体的技术领域。这两天30多位专家的研究领域,有些是努力去听,有些一知半解,有些是有所了解。按照魏毓璞主任的安排,下面进行一个梳理、观察。
说到核电,我接触也是不少,我采访过陆启洲、王炳华、郑砚国,也有一些核电企业的领导。这么多年,对核电的了解复杂多面,它的前世今生、来龙去脉,我有很多感慨。我想把中国电力科技网核电站新技术交流年会概括为四个化:整体化、智能化、国产化、小型化。
首先说整体化。说到核电的发展,每个人都有每个人的观点,有很多的不同意见,真正让所有人意见统一是不可能的。叶奇蓁院士、郁祖盛研究员,他们讲得比较宏观,整体介绍了核电的问题、前沿技术和焦点。让我们对核电发展有一个非常好的了解。昨天交流环节,中国电机工程学会前秘书长李若梅在说到核电的时候,有一个问题提得非常好,这也是我这么多年参加发电领域会议遇到的一个问题,她昨天说到,现在有核电、水电、风电、煤电,核电应该是什么样的位置,应该有什么样发展节奏和步调?我看到非常崇拜的一些专家,在某种程度上他们的观点,可以说是在为自己的领域积极呼吁,有的水电专家说,搞那么多煤电干嘛?应该全部关掉,核电专家说了,水电多了破坏环境,名山大川都受到影响。煤电专家说了,风电等都是垃圾电,多不稳定,还需要火电来调峰。每个领域的专家,都侧重于自己角度说存在的问题。近两年我遇到非常多的一个问题,众多火电企业员工、干部问我一个问题:你怎么看火电?有一些担忧。昨天原能源局原局长徐锭明提到要有个整体的考虑。7月26日国家能源局同意刚刚发布的华龙一号技术融合方案,通过核电发展技术融合,也可以看到统一整体的影子。融合方案里提到,采用统一的主参数、主系统、技术标准和主要的设备技术要求,安全系统采用能动加非能动的设计,具体的配置考虑市场的需要,提供两种选项。要求后续的华龙一号项目建设应采用本方案,在做好福清六号机组和防城港三号机组经验反馈基础上,进一步优化完善华龙一号的设计,持续开展设计改进和再创新,进一步提高安全性和经济型,提高华龙一号在国际市场的竞争力。华龙国际副总经理咸春宇提到,融合后的华龙一号实现了技术和品牌的统一,实现了国家利益、企业利益的最大化。融合方案的先进性、安全性、经济性和成熟性,满足全球最高安全标准,达到国际先进水平。
国家能源发展十三五规划,核电发展的整体性安排是“安全高效发展核电”:采用我国和国际最先进新核安全标准,确保万无一失的前提下,在沿海开工建设先进三代压水堆核电项目,加快堆型的整合步伐,稳妥解决堆型多,堆型杂的问题,逐步向自主三代主力集中。积极开展内陆核电的论证工作,加强厂址保护,深入实施科技专项,开工建设CAP1000示范工程、建成高温气冷堆示范工程,加快论证并推动大型商用乏燃料后处理厂建设,适时推动小型堆、商业快堆、60万千瓦级高温气冷堆的示范项目,推进核能综合利用。电力发展十三五规划里提到,中国核电技术步入世界先进行列,完成三代AP1000技术引进消化吸收,形成自主品牌的CAP1400和华龙一号三代压水堆技术,开工建设具有第四代特征的高温气冷堆示范工程,建成实验快堆并成功并网发电。着重强调了安全发展核电,推进沿海核电建设。十三五期间沿海核电建设会有一些突破:将建成三门、海阳AP1000自主化依托项目,建设福建福清、广西防城港“华龙一号”示范工程。开工建设CAP1400示范工程等一批新的沿海核电工程,并深入开展内陆核电研究论证和前期准备工作,认真做好核电厂址资源保护工作。对核电发展,国家政策有很多的规划、计划、细则,很多具体的要求,再比如能源发展战略行动计划(2014-2020)提到了要大幅增加风电、太阳能等可再生能源和核电的消费比重。主要任务里面提到,优化能源结构,积极发展天然气、核电能清洁能源,降低煤电比重,推动能源结构持续优化。在安全发展核电里面,又非常具体讲了一段。在推进能源科技创新里面,提到了新一代核电等9个重点创新领域。在抓好重大科技专项里面提到,加强大型先进压水堆和高温气冷堆核电站国家科技重大专项。对核电发展在十三五国家科技创新规划里是这样的:深入实施国际科技重大专项,关键技术实验验证,2017年,20万千瓦的高温气冷堆系统实现并网发电,2020年CAP1000示范工程力争完成,形成具有国际先进水平的核电研发实验验证,关键设备设计制造,标准和自主知识产权体系,打造具有国际竞争力的设计建造和服务全产业链。还提到一个词,稳步,稳步发展核能与核安全技术及其应用,重点是核电站安全运行,大型先进压水堆、超高温气冷堆、先进快堆,小型核反应堆和后处理等技术研发。
通过这样几个梳理,可以看出,官方对核电发展的态度,是如何增加核电比重,如何积极发展,如何稳步发展,各种规划、计划,都有非常明确的官方说法,让我们核电人对形势有一个了解。郁祖盛研究员对核电的发展讲的一些问题,我们也非常关心关注,也期待核电能有更好的发展。说到更大的发展方面,专家也分析了一些情况,比如中国核电工程副院长宋代勇提到了一带一路上周边60多个国家已经在计划核电发展,到2030年新建机组达到200多台,如果我们能获得沿线20%市场份额,即约30台机组,每出口一台机组,要8万余台套设备,200余家企业参与制造建设,可创造约15万岗位,单台机组投资约300亿元,考虑到全产业链的贡献,单台机组全寿期直接带动一千亿元,30台机组将直接产生约一万亿产值,创造500万就业机会,全寿期产生约三万亿产值。大家对目前核电发展整体情况有一个清醒的认识,要对未来充满信心。
第二,智能化。这两天的演讲,尤其是中国科协副主席张勤,提到人工智能技术提高核电站安全性和可用度。个人理解,专家的演讲都可以用智能化或者信息化来概括。像国核自仪刘真主任提到了仪控系统自主化,上海核工程研究院李小燕主任提到了核电厂分析评价平台研发和应用,包括核工业西南物理研究院张国书研究员提到的聚变堆中子输运数值模拟技术现状及进展,上海核工程研究院仇永萍研究员提到的数据采集分析的研究及应用,上海核工程研究院王远隆先生提到核电站平均温度控制方案比较分析。在我理解,这些大部分都是智能化、信息化的技术研究。智能化,是下一步核电发展重大技术课题。要发展智能发电技术,开展发电过程的智能化控制技术,与智能控制仪表的装备研发,攻关高效发电燃煤机组,大型风力发电机组,重型燃气机组,核电机组等领域先进运行控制技术与示范应用。人工智能上升到国家发展战略,就在7月8日国务院发布了新一代人工智能发展规划的通知,公布了新一代人工智能发展规划。特别是移动互联网、大数据,超级计算,传感器,脑科学等新理论新技术以及经济技术发展强烈需求的共同驱动项目。人工智能加速发展,呈现出深度学习,跨界融合,人机协同,群智开放,自主操控等新特征,大数据驱动知识学习,跨媒体协同处理,人机协同增强智能,群体集成智能,自主协同智能,成为人工智能发展重点。规划里找到跟核电相关的文件,提到混合增强智能支撑平台,建立人工智能超级计算中心,大规模超级智能计算支撑环境,在线智能教育平台、“人在回路”驾驶脑、产业发展复杂性分析与风险评估的智能平台、支撑核电安全运营的智能保障平台、人机共驾技术研发与测试平台等。独独提到支撑核电安全运营平台,可见核电对于智能化的需求,可见核电技术密集程度,安全性要求之高。科协原副主席张勤做了一个非常严密、非常丰富的演讲,介绍人工智能,里面几个观点非常好,人工智能的主流技术是基于大数据,核电站没有可供学习的故障数据,无法用于核电站。接着讲到,现有人工智能在核电站等大型复杂工业故障诊断方面,未能有效实际应用,有多方面原因,不能有效解决大型复杂系统的知识表达和动态推理等问题。介绍了一些测试和实验,完成了26个故障的诊断测试,正确率100%。故障数据取的真实核电站正常数据,由领域专家人为改变参数,使其成为故障状态的参数,数据发送频率为每秒一组,推理绝大多数在一秒完成,最长12秒,原因是一次输入了214个故障信号。我觉得核电站新技术交流会,张勤书记用人工智能之于核电站的关系,讲了一些非常好的问题,人工智能在核电领域具体的落地。对于智能化,涉及到很多非常专业,有一些融会贯通的地方,也有举一反三的地方,也有互相学习的地方,核电信息化是很重要方向。说到信息化,国家十三五国家信息化规划,提到一句话,提到“威胁感知”。加强金融、能源、水利、电力、通信、交通、地理信息等领域关键信息基础设施核心技术装备威胁感知和持续防御能力建设,增强网络安全能力和威慑能力。
第三,国产化。核电国产化在这两年,我关注较多。官方如何定位核电安全化,在《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》提到了核心技术缺乏,关键装备及材料,依赖进口的问题比较突出,三代核电、新能源、页岩气等关键技术长期引进消化吸收为主。在《中国制造2025》里面,官方提到下一步到中国制造2025年,核电装备高端诊疗设备等一批创新和产业化重大工程,开发一批标志性、带动性强的产品和装备,提升自主设计水平和系统集成能力,突破共性关键技术与工程化产业化瓶颈,组织开展应用试点和示范,提高创新能力和国际竞争力,抢占制高点,到2020年上述领域实现自主研制及应用,到2025年自主知识产权高端装备占有率大幅提升,核心技术对外依存度明显下降,基础配套能力显著增强,重要领域的装备达到国际先进水平。
国核自仪提到仪控系统自主化,国家相关定位当中,对仪控自主化提出表扬,在梳理核电发展成就里提到自主化,相对于二代、三代核电对仪控系统的纵深防御和信息安全提出了更多要求,国核自仪通过采用不同的项目管理和研发工具,职责独立的研发团队和测试团队等实现了一些目标,在借鉴了福岛核事故的基础上,三个主仪控设备上均按照抗震等级一类进行设计,测试和验证,确保了设备均具有应对设计基准的地震的能力,提到几个建议也很好,建议国家首台套工程产品的补贴政策落地,推动国产化设备的应用,也提到了目前缺乏国际合作研发的机制,还提到国产的低价误区,导致国产化厂家的动力后劲不足,存在行业壁垒,设备跨行业应用困难。对于国产化,中国电机工程学会核能发电分会秘书长汪映荣,提到CAP1400设备国产化率由依托项目的的55%提到85%以上,反应堆压力容器等28项长周期关键设备已经签订,这是非常乐观的数字,设备总体制造进度能满足工程的建设需求,也提到目前有一些关键的,量大的材料,在逐步实现国产化,促使昂贵材料置换。今年两会期间,我采访中国核电副总经理郑砚国,今年提了关于国产化的问题,由于国产化成本高,原材料还是大量从国外进口,国内制造企业取得国产化制造能力不能充分发挥。核电技术在研发制造方面获得了积极推动,2016年大型压水堆和高温气冷堆的核电站重大科技专项到了全面验收阶段,华龙一号关键设备取得了突破,核电科研、装备一些新的成果,CAP1400屏蔽电机、主蒸汽隔离阀,大口径就爆破阀,华龙一号蒸汽发生器,控制棒驱动机构等研制成功,使得三代核电自主化及设备自主化大幅提升,具有自主知识产权的核级数字化仪控系统研发和应用取得重大突破,打破了国外的长期垄断,自主化燃料的研制也取得重大突破。也提到了国产化方向,尚有部分核电设备如仪表稳压器、安全阀等还需要加大研发力度。对于国产化的情况,包括中船重工719研究所许怀锦也提到了坚持自主研发海上浮动核电平台,形成自主知识产权,有利于海上核电浮动工程进一步发展和推广。
第四,小型化。讨论的小堆也是特点,《能源技术革命创新行动计划》提到在核能领域要重点发展三代四代核电先进核燃料及循环利用,小型堆等技术,探索研发可控核聚变应用。中船重工719研究所许怀锦、中船重工武汉第二船舶研究所的刘建阁,以及其他专家,提到了小型堆,包括海上浮动核电站的研发。许怀锦提到全国上下一盘棋,要把海上浮动核电站作为系统性的大工程,要通过不同渠道争取科研实验金的支持,在发展过程当中要争取相关优惠政策,特事特办,把军民融合发展上升为国家发展战略。刘建阁演讲中,提到了发展小堆还有很多问题,目前核安全法规针对大堆而建立,国内外海上小堆的经验表明,海上小堆在选址设计建造及海上运行试验不同于陆上的大堆,提了好多建议,要提前进行评审设计,还要建立监管体系,呼吁国家核安全局核能学会,包括标准化设计机构院所开展研究,弥补国内空白,推动工程项目顺利实施。在两会期间,我采访了中核新能源总经理钱天林委员,他是多年研究小堆专家,给我介绍了小堆的一些情况。目前所说的小堆,可以说是小型先进模块化多用途的反应堆,高安全性,小身型,多用途,不仅可以用作发电,也可以用作工业,供热供气,还用于海水淡化。对于小堆的发展,核电的中长期发展规划2005-2020,明确指出要实时发展小型堆的核电示范项目建设,能源技术创新十三五规划也将小型堆核电列入规划,中国核工业集团自主研发的小堆,有望今年开工建设。
最后我想说一个沟通的问题。这两天的专家有很多观点,我非常赞同。我记得昨天叶奇蓁院士和张勤书记说了一段很触动我的话,现在强调科普普及,有一种居高临下的感觉,真正让公众参与到当中来,让公众能够享受到核电发展带来的好处。李若梅秘书长提到核电发展不仅仅是技术问题,跟社会公众沟通也是非常大的问题,很多国家规划、细则有明确要求。国核示范电站董事长、中国电机工程学会核能发电分会汪映荣秘书长提到了“三个心”的统一,公众的信心、业内的齐心、政府的决心,要把三个心统一起来。沟通方面,不光是把我们已有要做的工作要跟大家沟通,把一些咱们内部非常严密的制度和体系给大家讲解,郁祖盛研究员演讲当中提到咱们的核电搞了那么多严密制度、那么多检查、体系,如果把这些东西让大家知道,让社会公众能够了解。让大家知道你的安全,一个可被知的核安全才是公众的定心丸。清华大学核研院的赵璇主任也提到,沟通有很多方式,有很多普通公众怎么理解,有一些有专业知识的公众怎样理解,比如说提出来放射性废物如何处理,赵璇教授给了非常好的解答,我们也在不断改进,提到先进的放射性废物处理技术,是公众接受性的重要手段。目前研制了一个放射性废液移动装置,按照国家能源局的要求,在福岛核事故之后开展的核电厂改进项目,可以用于一些支援,从纵深防御角度实现严重事故情况下核电厂放射性废液可处理,构建兜底措施,减轻剩余风险后果,避免造成周围水放射性废物的污染。很多的沟通停留在发发传单,让老百姓看看模型等,还远远不够。
梳理了一下两天的会议,很多专业知识也不是一时半会能够吸收的,非常高兴能在会场听到这么多高大上的演讲,有一些非常好的前沿核电领域知识。中国科协原来老领导张勤书记,有好多年核电的背景搞了几十年的核电,会议期间一直陪伴我们,让我们的年会更加有一种定位,一种尊重,让我们对核电发展充满信心,也让我非常感动。我还收到了一个非常执着老专家写的非常详细的一封信,反应了核电站一个问题,也体现了专家对核电事业的热爱。希望核电越来越好,谢谢大家,有不对的地方请大家批评指正。
郁祖盛 冯义军
由中国电机工程学会原秘书长李若梅主持,叶奇蓁、张勤、徐锭明、汪映荣进行院士、专家对话,从当前核电实际出发,分析现状,经验与实践相结合,分别谈了各自的观点,并与代表互动交流。
院士、专家对话
9月16日参观国核CAP1400示范电站工程和华能石岛湾核电站。
参观
合影
参观国核CAP1400示范电站合影
参观华能石岛湾核电站合影
中国电力科技网对本届年会进行全程实况录像,赠送各核电、发电集团、电网公司主管部门和相关电厂、科研单位;还将本次会议专家演讲PPT上传至中国电力科技网电力月刊,供广大电力科技工作者免费下载和在线浏览。将先进技术和经验保存、共享、传播,为我国电力发展贡献绵薄之力。
中国电力科技网:www.eptchina.com;
联系人:周丽15010503361;耿迪18910897399。
核电安全高效发展新特点彰显
整体化、智能化、国产化、小型化趋势明显
中国电力报 中电新闻网记者 邓卓昆 冯义军
“在安全有保障、政策允许的情况下,我们应坚定信心发展核电。核能是我国应对全球气候变化、实现能源多元化保障的现实选择。”近日,在2017年核电站新技术交流研讨会上,中国科学技术协会原党组副书记、副主席张勤为核电事业发展呼唤呐喊。
从过去到现在,中国核电实现了从“全买进”到“自己造”、从“躬身向人取经”到“传道受业解惑”、从一个零部件维修都要“有求于人”到首个自主三代核电技术“华龙一号”走出去受国际市场青睐……我国核电从依托国外技术到拥有自主技术,中国已跻身世界核电大国行列,自主三代核电技术更是成为我国和高铁一样的国际名片。
目前,我国大陆在运核电机组37台、在建机组19台,总装机容量约5693.5万千瓦,到2020年,我国核电运行和在建装机容量将达到8800万千瓦。“安全高效发展是中国核电当前的主基调,我们要继续以创新技术推进我国自主化核工业体系建设。”会议主办方中国电力科技网主任魏毓璞向 《中国电力报》记者介绍道。
记者注意到,整体化、智能化、国产化、小型化正逐步成为我国核电安全高效发展的新特点。
整体化 融合方案提升核电竞争力
“目前,福清5号机组首堆示范工程进展好于预期,到期的里程碑计划节点均已按期或提前完成;巴基斯坦项目K2机组二级进度计划关键里程碑实际完成17个,按期累计完成率100%,总累计完成率32%。”谈及“华龙一号”发展近况,中国核电工程有限公司北京核工程研究设计院副院长、研究员级高级工程师宋代勇充满自豪地说。
相关专家表示,核电的发展,要“跳出核电”,切忌“管中窥豹”“闭门造车”。面对电力需求增速放缓,部分地区电力装机过剩,设备利用小时数和发电量齐下降的态势,包括核电在内的所有发电类型,无论是政府抑或发电企业、科研机构,都应当提升视野、注重整体性规划,把握好节奏、认清楚位置、发挥好优势。
此外,核电自身的发展,例如建设安装、装备制造、项目运营等方方面面也在逐步走向“融合”。今年7月26日,国家能源局批复了“华龙一号”技术融合方案,这一方案有“统一、整体的味道”。方案提到,采用统一的主参数、主系统、技术标准和主要设备技术要求……国家能源局要求后续的“华龙一号”项目建设应采用该方案并持续开展设计改进和再创新,进一步提高安全性和经济型,进而提高在国际市场中的竞争力。
华龙国际副总经理咸春宇提到,融合后的 “华龙一号”实现了技术和品牌的统一,实现了国家利益、企业利益的最大化。融合方案的先进性、安全性、经济性和成熟性,满足全球最高安全标准,达到国际先进水平。
“核电站在建设上是繁复巨大的工程,通过对现场施工的标准化建设,形成标准的建安体系,对积极推进其经济性与安全性将起到促进作用。”中国电建集团核电工程公司技术部主管单拓指出。
智能化 核电成“高精尖”技术密集地
今年7月,北京广利核系统工程有限公司研制的核级数字化仪控系统——— “和睦系统”成功应用于阳江核电站6号机组。“和睦系统”被称为核电的“神经中枢”,该系统的成功研制和应用,填补了我国在核级仪控领域的技术空白,由此我国成为继美国、法国和日本之后,第4个掌握该技术的国家。
而在“华龙一号”成功的背后,同样是中国核电智能化、“高精尖”技术不断创新突破发展的集中体现。
据国家发展改革委原能源局原局长徐锭明分析,智能化是核电下一步发展的重大技术课题。核电要实现智能发电,离不开智能化控制技术、智能控制仪表的装备研发,乃至移动互联网、人工智能、大数据、超级计算、传感器等新理论新技术的应用。
7月8日,国务院发布《新一代人工智能发展规划》,人工智能上升到国家发展战略。规划里专门提及要发展支撑核电安全运营的智能保障平台,可见核电对于智能化需求之大,和对核电技术密集程度、安全性要求之高。
烟台市发展改革委核电办副主任张洁飞也在会议中提出,要建设一个国家级核电产业技术创新平台,以服务推进核电全产业链转型升级。目前,山东烟台核电研发中心已初具规模,在核能材料与核心装备、核电运营和数据管理、核能综合利用、核安全与防护、环保与三废处理等方面都取得了一定的科研成果,成为国家和三大核电集团已有创新科研和产业化体系之外的重要补充。
国产化 核电技术步步登高
从岭澳核电站二期项目的国产化率64%、宁德核电项目的80%,到阳江核电项目5、6号机组的85%,再到福清核电项目5、6号机组的100%,我国核电装备国产化不断提速。
“近20年,在引进、消化、吸收的基础上,我国核电常规岛设备制造商的研发、设计和制造能力取得了长足进步。”国核电力规划设计研究院有限公司电源事业部总经理祝洪青对核电装备制造水平的进步感到十分欣慰,“CAP1400示范工程常规岛及其BOP除1号机组给水泵主泵、发电机出口断路器和部分阀门等需要整台套进口外,其他主要设备及管道等均已具备自主化设计制造能力。”
针对核电仪控自主化方面,国核自仪系统工程有限公司总体技术部主任、高级工程师刘真有着自己的思考:“仪控系统要自主化,软件验证技术亟待提升;成果产业化与大规模推广应用方面核电国产化存在 ‘低价’误区,导致国产化厂家技术发展动力和后劲不足;存在行业壁垒,设备跨行业应用推广困难。”据刘真介绍,国核自仪公司Nu系列产品已成功应用在CAP系列核电项目,包括海阳AP1000核电厂、荣成CAP1400示范项目以及后续的白龙、湛江等CAP1000核电厂。
在国产化方面,目前尚有部分核电设备如仪表稳压器、安全阀等还需要加大研发力度。
在海洋核动力平台方面,中船重工719研究所许怀锦提到要坚持自主研发海上浮动核电平台,形成自主知识产权,这有利于海上核电浮动工程进一步发展和推广。
小型化 “小核电”也有大作为
“模块化小型堆具有高参数和广泛的用途,可涵盖核能发电(如海上浮动核电平台、核动力舰队)、工业工艺供热、城市区域供热、海水淡化等多种用途所需的热能参数需求。”中国工程院院士叶奇蓁明确表示,“这一技术还具有满足不同地区的多样需求,减少施工风险、缩短取证时间,运行和维护便捷等优势。”
今年两会期间,中核新能源总经理钱天林也提倡发展这种先进、模块化、多用途的小堆技术。
对于小型堆核电的发展,《核电中长期发展规划(2005~2020)》明确指出要适时发展小型堆的核电示范项目建设,《能源技术创新十三五规划》也将小型堆核电列入规划。据钱天林透露,中国核工业集团自主研发的小堆有望在今年开工建设。
“中国承诺在2030年左右二氧化碳排放达到峰值,且将努力早日达到峰值,碳税、碳成本,即‘碳交易’的计入是振兴核电和实现我们向国际承诺 (巴黎协定)的重要途径。”国家核电技术公司专家委员会委员郁祖盛表示,在电力行业如此激烈的竞争形势下,如何降低成本、提高“经济性”是核电的主攻方向。