發(fā)展歷程
韓國(guó)最早3臺(tái)機(jī)組(Kori 1&2號(hào)機(jī)組和Wolsong 1號(hào)機(jī)組)為交鑰匙工程。接下來(lái)的6臺(tái)機(jī)組(Kori 3&4、Hanbit 1&2、Hanul 1&2機(jī)組)組成了韓國(guó)第二代核電站,本地承包商和制造商參與項(xiàng)目。在那個(gè)階段,韓國(guó)有6臺(tái)美國(guó)壓水堆機(jī)組,2臺(tái)歐洲法馬通的機(jī)組,1臺(tái)自加拿大AECL的加壓重水堆機(jī)組(PHWR)。
在20世紀(jì)80年代中期,韓國(guó)核工業(yè)開(kāi)始對(duì)核電站的設(shè)計(jì)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,并增大國(guó)產(chǎn)化率。1987年,為了實(shí)現(xiàn)技術(shù)自主化,韓國(guó)核工業(yè)與Combustion Engineering公司(已并入西屋)啟動(dòng)了技術(shù)轉(zhuǎn)讓項(xiàng)目。與此同時(shí),韓國(guó)又從加拿大AECL公司訂購(gòu)了3臺(tái)Candu-6 PHWR機(jī)組,在Wolsong核電站建設(shè)。大量的國(guó)產(chǎn)供應(yīng)商參與建設(shè),并于1997-1999年投入使用。
1987年韓國(guó)選擇CE公司System 80(雙環(huán)路)蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)作為標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)。Hanbit/Yonggwang 3&4機(jī)組首次應(yīng)用,并取得了巨大的成功,這標(biāo)志著韓國(guó)在技術(shù)上的重大獨(dú)立。標(biāo)準(zhǔn)化的進(jìn)一步工作是完成韓國(guó)標(biāo)準(zhǔn)核電站(KSNP),KSNP采納了大量System 80的設(shè)計(jì)特點(diǎn),并吸收了很多美國(guó)先進(jìn)的輕水堆設(shè)計(jì)要求。
在20世紀(jì)90年代末,為了滿足不斷發(fā)展的需求,啟動(dòng)了KSNP+(OPR1000)計(jì)劃。這包括改進(jìn)許多部件的設(shè)計(jì),提高安全性和經(jīng)濟(jì)性,優(yōu)化工廠布局,簡(jiǎn)化建設(shè)計(jì)劃,以降低成本。Shin Kori 1&2機(jī)組首批采用KSNP+設(shè)計(jì)方案,隨后是Shin Wolsong 1&2機(jī)組。KSNP+設(shè)計(jì)方案作為優(yōu)化動(dòng)力反應(yīng)堆(OPR1000)提供出口。
除此之外,第三代先進(jìn)壓水堆-1400 (APR1400)借鑒了CE公司System 80+多項(xiàng)創(chuàng)新。System 80+獲得了美國(guó)NRC的第三代反應(yīng)堆設(shè)計(jì)認(rèn)證。1992年開(kāi)始建設(shè)時(shí),APR1400最初被稱為韓國(guó)下一代核反應(yīng)堆。APR1400于1999年完成基本設(shè)計(jì)(basic design),并于2003年5月獲得了韓國(guó)核安全研究所(KINS)的設(shè)計(jì)認(rèn)證。它的抗震設(shè)計(jì)能夠承受300加侖的地面加速度,設(shè)計(jì)壽命為60年。根據(jù)國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)的一份狀態(tài)報(bào)告,在韓國(guó)其總發(fā)電功率為1455MW,凈發(fā)電功率為1350-1400MW。在像阿聯(lián)酋這樣氣候溫暖的國(guó)家,總發(fā)電量約為1400MW。它不僅適用于基本負(fù)載的全功率運(yùn)行,而且也適用于部分功率運(yùn)行,可以實(shí)現(xiàn)負(fù)荷跟蹤。在反應(yīng)堆堆芯設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)中已經(jīng)考慮了100-50-100%的日負(fù)荷跟蹤操作。APR1400的建造成本預(yù)計(jì)比KSNP/OPR1000低10-20%。
第一個(gè)APR1400機(jī)組(Shin Kori 3號(hào)機(jī)組)于2016年12月開(kāi)始商運(yùn)。預(yù)計(jì)工期為48個(gè)月。韓國(guó)電力技術(shù)公司(KOPEC,隸屬于韓國(guó)電力公司KEPCO)為主要設(shè)計(jì)方,斗山集團(tuán)(Doosan)為主要制造商。2010年6月,Doosan簽署了一份39億美元的合同,為KEPCO在阿聯(lián)酋的4個(gè)APR1400機(jī)組提供重型反應(yīng)堆部件和汽輪機(jī)。
2007年韓國(guó)水電和核電公司(KHNP,隸屬于KEPCO)決定不更新其與西屋公司的反應(yīng)堆技術(shù)許可協(xié)議,但是將與西屋公司一起展開(kāi)另一項(xiàng)合作,借此KHNP可以實(shí)現(xiàn)對(duì)APR1400需要許可的部件進(jìn)行替換。
2016年2月,KHNP和西屋公司簽署了一份更換核電站部件的長(zhǎng)期供貨協(xié)議。2016年10月,KHNP與西屋公司簽署了一項(xiàng)新的雙邊協(xié)議,基于技術(shù)合作,共同開(kāi)發(fā)全球范圍內(nèi)的技術(shù)項(xiàng)目。
2013年10月,KHNP向NRC提交了APR1400設(shè)計(jì)認(rèn)證申請(qǐng)。2015年3月完成修訂并通過(guò)NRC審核,最終的安全評(píng)估報(bào)告預(yù)計(jì)于2018年底發(fā)布,于2019年獲得設(shè)計(jì)認(rèn)證。
KHNP啟動(dòng)了一項(xiàng)耗資2億美元的項(xiàng)目,計(jì)劃開(kāi)發(fā)一種可出口的先進(jìn)APR+大型(1500MW)反應(yīng)堆設(shè)計(jì)方案。
2014年8月,KHNP的APR+技術(shù)獲得了韓國(guó)核安全與安保委員會(huì)(NSSC)的設(shè)計(jì)認(rèn)證。自2007年以來(lái)的7年里,APR+實(shí)現(xiàn)了完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),達(dá)到了100%設(shè)備本地化,并著眼于出口市場(chǎng)。APR+采用模塊化設(shè)計(jì),預(yù)計(jì)其建設(shè)周期為36個(gè)月,而APR1400的建設(shè)周期是 52個(gè)月。APR+比APR1400多16個(gè)燃料組件,具有能動(dòng)與非能動(dòng)相結(jié)合的熱量導(dǎo)出系統(tǒng)。而且,APR+比以前的設(shè)計(jì)都更能抵抗飛機(jī)的沖擊。
KEPCO還為歐洲市場(chǎng)開(kāi)發(fā)了EU-APR1400,具有雙層安全殼、堆芯捕集器和額外的安全系列冗余。EU-APR1400于2017年10月獲得了EUR認(rèn)證。
2010年初,KEPCO開(kāi)始設(shè)計(jì)APR1000機(jī)組。APR1000機(jī)組基于OPR1000機(jī)組設(shè)計(jì),又結(jié)合了APR的性能和安全特性,并具有60年的運(yùn)行壽命。
2007年,KEPCO與印尼電力供應(yīng)商PT Medco Energi簽署了一項(xiàng)協(xié)議,KHNP與PT Medco Energi一起對(duì)印尼首座核電站進(jìn)行可行性研究。2017年2月,KEPCO E&C在雅加達(dá)開(kāi)設(shè)了分公司。
2017年12月,KEPCO作為優(yōu)先投標(biāo)方將收購(gòu)東芝旗下的英國(guó)電力開(kāi)發(fā)公司NuGen 100%的股份。在交易完成并獲得英國(guó)政府批準(zhǔn)后,之前計(jì)劃在Moorside建設(shè)的AP1000機(jī)組將被KEPCO的APR1400將取代。然而,在2018年7月,東芝通知KEPCO不再是該公司的優(yōu)先投標(biāo)方。
出口歷程
韓國(guó)電力公司(KEPCO)正在中東、北非以及拉丁美洲積極推廣OPR1000和APR1400機(jī)組。2009年12月, 由于APR1400機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性和施工進(jìn)度可靠性,阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó)(UAE)選定APR1400為核電基礎(chǔ)規(guī)劃,與KEPCO簽署了一份價(jià)值204億美元的合同,在巴卡拉核電站建設(shè)4臺(tái)APR1400機(jī)組。截止2020年底,巴卡拉1號(hào)機(jī)組實(shí)現(xiàn)滿功率運(yùn)行,計(jì)劃2021年初開(kāi)始商運(yùn),4臺(tái)機(jī)組的整體建設(shè)進(jìn)度為94%。
APR1400于2013年10月申請(qǐng)美國(guó)設(shè)計(jì)認(rèn)證,2015年3月完成修訂,2019年6月通過(guò)認(rèn)證。在韓國(guó)簽署阿聯(lián)酋4臺(tái)機(jī)組合同后,韓國(guó)貿(mào)易工業(yè)能源部(MOTIE)于2010年1月宣布,將在2030年前出口80臺(tái)機(jī)組,價(jià)值4000億美元,到那時(shí)韓國(guó)將成為世界第三大的核技術(shù)供應(yīng)商,在全球市場(chǎng)的份額為20%(僅次于美國(guó)和法國(guó)或俄羅斯)。
韓國(guó)Nu-Tech 2030計(jì)劃指出到2012年底開(kāi)發(fā)具有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的自主反應(yīng)堆技術(shù),即創(chuàng)新、被動(dòng)、優(yōu)化的全球經(jīng)濟(jì)反應(yīng)堆(I-POWER)。KEPCO表示“核電業(yè)務(wù)將是繼汽車、半導(dǎo)體和造船之后利潤(rùn)最高的市場(chǎng)。我們將把核工業(yè)作為主要出口業(yè)務(wù)。”
2014年11月,有200名阿聯(lián)酋工程師在韓國(guó)的核電站工作,為巴拉卡的運(yùn)行積累經(jīng)驗(yàn)。巴卡拉有18000名員工,其中包括2300名韓國(guó)人。繼阿聯(lián)酋合同之后,KEPCO向土耳其、約旦、羅馬尼亞和烏克蘭以及東南亞國(guó)家進(jìn)行營(yíng)銷,但現(xiàn)在將重點(diǎn)放在了埃及、沙特阿拉伯、肯尼亞、菲律賓、越南和捷克。
除了出口反應(yīng)堆機(jī)組,韓國(guó)還計(jì)劃進(jìn)入780億美元的機(jī)組運(yùn)營(yíng)、維護(hù)和維修市場(chǎng)。2015年4月,KEPCO與巴西的Eletrobras和Eletronuclear公司簽署協(xié)議,成為進(jìn)入拉丁美洲市場(chǎng)。2016年8月,韓國(guó)電力公司與肯尼亞核電委員會(huì)(KNEB)簽署了一項(xiàng)協(xié)議,將在肯尼亞合作建設(shè)核電站。
2016年,韓國(guó)水電與核電公司(KHNP,隸屬于KEPCO)與烏克蘭Energotatom公司簽署了一項(xiàng)協(xié)議,其中一個(gè)目標(biāo)是完成Khmelnitski 核電站3/4號(hào)機(jī)組建設(shè)(之前由俄羅斯完成部分建設(shè))。另一個(gè)目標(biāo)是在烏克蘭-歐盟的“能源橋”項(xiàng)目上進(jìn)行合作,從Khmelnitski 2號(hào)機(jī)組向波蘭出口電力。2015年1月,SMART電力公司(SPC)在六家供應(yīng)鏈公司的支持下成立,作為唯一負(fù)責(zé)小型反應(yīng)堆技術(shù)出口和建設(shè)的公司,主要向中東出口用于海水淡化。
2009年12月,約旦原子能委員會(huì)(JAEC)與韓國(guó)原子能研究院(KAERI)和Daewoo率領(lǐng)的財(cái)團(tuán)簽署協(xié)議,在約旦科技大學(xué)建造國(guó)內(nèi)首個(gè)5MW的研究和試驗(yàn)反應(yīng)堆(JRTR)。該反應(yīng)堆與韓國(guó)HANARO反應(yīng)堆類似,韓國(guó)提供的7,000萬(wàn)美元貸款,利率為0.2%,還款期為30年。該反應(yīng)堆在2016年4月首次達(dá)到臨界狀態(tài)。
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