王炳華

課題首席專家

中國(guó)核能行業(yè)協(xié)會(huì)專家委員會(huì)特邀顧問(wèn)，國(guó)家電力投資集團(tuán)有限公司原董事長(zhǎng)。

文章摘要

為深入推進(jìn)三代核電自主化戰(zhàn)略，鞏固核電重大專項(xiàng)成果，緩解相關(guān)企業(yè)經(jīng)營(yíng)壓力，維持核電產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈穩(wěn)定，中國(guó)核能行業(yè)協(xié)會(huì)組織行業(yè)骨干集團(tuán)和資深專家，針對(duì)國(guó)產(chǎn)化CAP1000首批核電項(xiàng)目建設(shè)問(wèn)題進(jìn)行了深入調(diào)研和充分論證，提出了盡快啟動(dòng)國(guó)產(chǎn)化CAP1000后續(xù)核電項(xiàng)目建設(shè)的有關(guān)建議。

黨中央、國(guó)務(wù)院一直高度重視我國(guó)核電安全發(fā)展及自主化、國(guó)產(chǎn)化問(wèn)題。2006 年，根據(jù)我國(guó)當(dāng)時(shí)的核電發(fā)展?fàn)顩r，在深入論證和廣泛征求意見(jiàn)的基礎(chǔ)上，慎重決策引進(jìn)美國(guó) AP1000 三代核電技術(shù)，并決定建設(shè)浙江三門一期工程和山東海陽(yáng)一期工程作為引進(jìn)技術(shù)的依托項(xiàng)目。2008 年，國(guó)家設(shè)立大型先進(jìn)壓水堆核電站科技重大專項(xiàng)(以下簡(jiǎn)稱“核電重大專項(xiàng)”)，主要目標(biāo)是在引進(jìn) AP1000 技術(shù)及依托項(xiàng)目建設(shè)的過(guò)程中，全面消化吸收 AP1000 的設(shè)計(jì)、制造、建造技術(shù)，形成國(guó)產(chǎn)化CAP1000 的設(shè)計(jì)建造能力，并在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的 CAP1400 三代核電技術(shù)，實(shí)現(xiàn)三代核電自主化高起點(diǎn)發(fā)展。十多年來(lái)，國(guó)家和有關(guān)企業(yè)投入大量資源，經(jīng)過(guò)設(shè)備研制、設(shè)計(jì)優(yōu)化、科研攻關(guān)和工程建設(shè)等方面的共同艱苦努力， AP1000 依托項(xiàng)目已建成投入商業(yè)運(yùn)行，國(guó)產(chǎn)化 CAP1000 技術(shù)及配套能力已經(jīng)基本形成，“國(guó)和一號(hào)”(CAP1400)示范工程已開(kāi)工建設(shè)，各項(xiàng)技術(shù)研發(fā)、設(shè)備研制等工作已完成，核電重大專項(xiàng)所確立的階段性目標(biāo)已實(shí)現(xiàn)。

作為先期安排的國(guó)家重大專項(xiàng)支持的浙江三門二期、山東海陽(yáng)二期、廣東陸豐一期、遼寧徐大堡一期共計(jì)八臺(tái)后續(xù)國(guó)產(chǎn)化 CAP1000 核電機(jī)組建設(shè)項(xiàng)目(以下統(tǒng)稱“國(guó)產(chǎn)化 CAP1000 后續(xù)核電項(xiàng)目”)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的前期準(zhǔn)備工作，目前已具備了開(kāi)工建設(shè)的條件。為深入推進(jìn)三代核電自主化戰(zhàn)略，鞏固核電重大專項(xiàng)成果，緩解承擔(dān)國(guó)產(chǎn)化 CAP1000 后續(xù)核電項(xiàng)目建設(shè)任務(wù)的相關(guān)工程建設(shè)企業(yè)及裝備制造企業(yè)經(jīng)營(yíng)壓力，中國(guó)核能行業(yè)協(xié)會(huì)聯(lián)合中國(guó)核工業(yè)集團(tuán)有限公司、國(guó)家電力投資集團(tuán)有限公司、中國(guó)廣東核電集團(tuán)有限公司和哈爾濱電氣集團(tuán)有限公司、中國(guó)東方電氣集團(tuán)有限公司、上海電氣集團(tuán)股份有限公司、中國(guó)一重集團(tuán)有限公司等單位，共同組織行業(yè)力量和國(guó)內(nèi)資深專家對(duì)啟動(dòng)國(guó)產(chǎn)化 CAP1000 后續(xù)核電項(xiàng)目建設(shè)問(wèn)題進(jìn)行了深入調(diào)研和充分論證。現(xiàn)將有關(guān)情況及建議報(bào)告如下。

一、AP1000 依托項(xiàng)目 4 臺(tái)機(jī)組運(yùn)行情況良好，為啟動(dòng)國(guó)產(chǎn)化 CAP1000 后續(xù)核電項(xiàng)目建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)

截至 2019 年 1 月，AP1000 依托項(xiàng)目 4 臺(tái)機(jī)組全部投入商業(yè)運(yùn)行。據(jù)世界核電運(yùn)營(yíng)者協(xié)會(huì)(WANO)統(tǒng)計(jì)，在 2019 年全球 403 臺(tái)參與評(píng)價(jià)的在運(yùn)核電機(jī)組中，三門 1 號(hào)機(jī)組、海陽(yáng) 1 號(hào)機(jī)組與其他 62 臺(tái)機(jī)組并列獲得滿分 100 分。到今年4 月，三門 1 號(hào)機(jī)組、海陽(yáng) 1、2 號(hào)機(jī)組陸續(xù)完成首次換料大修，其中海陽(yáng) 2 號(hào)機(jī)組創(chuàng)商用壓水堆首次換料大修最短工期(32.78 天)紀(jì)錄。

2018 年 12 月 22 日，三門核電 2 號(hào)機(jī)組一臺(tái)進(jìn)口主泵曾發(fā)生故障，反應(yīng)堆停堆小修。在國(guó)家有關(guān)部門監(jiān)督指導(dǎo)下，中外雙方對(duì)主泵進(jìn)行了解體檢查及故障原因分析。查明主泵故障直接原因是下推力盤鎖緊杯斷裂。綜合試驗(yàn)分析確定，推力盤鎖緊杯斷裂是材料、工藝、共振等多個(gè)特定因素疊加導(dǎo)致的低概率個(gè)性事件， 國(guó)家核安全局組織召開(kāi)專家委員會(huì)會(huì)議審查認(rèn)可了主泵故障原因。隨后利用機(jī)組檢修機(jī)會(huì)，相繼對(duì)三門 2 號(hào)機(jī)組及三門 1 號(hào)、海陽(yáng) 1、2 號(hào)機(jī)組所有 15 臺(tái)主泵鎖緊杯進(jìn)行了全面檢查，未發(fā)現(xiàn)任何缺陷。2019 年 11 月 28 日，三門 2 號(hào)機(jī)組更換主泵后機(jī)組重新并網(wǎng)，目前運(yùn)行正常。

AP1000 依托項(xiàng)目四臺(tái)機(jī)組運(yùn)行及換料大修業(yè)績(jī)證明，其技術(shù)性能指標(biāo)達(dá)到或優(yōu)于設(shè)計(jì)值。機(jī)組熱功率、電功率、全廠效率、設(shè)備可靠性、卸料燃耗、大修周期、人員輻射劑量、放射性流出物排放、中低放廢物量等指標(biāo)達(dá)到或優(yōu)于設(shè)計(jì)值。自裝料以來(lái)，未發(fā)生 INES(國(guó)際核事件分級(jí)表)1 級(jí)及以上運(yùn)行事件，非計(jì)劃停堆、停機(jī)次數(shù)優(yōu)于行業(yè)平均值。2019 年，三門 1 號(hào)機(jī)組可用率 99.98%;海陽(yáng) 1、2 號(hào)機(jī)組可用率分別為 97.44%、99.66%。運(yùn)營(yíng)單位評(píng)估認(rèn)為，機(jī)組的運(yùn)行績(jī)效、大修工期等指標(biāo)還有進(jìn)一步提升空間。

二、國(guó)產(chǎn)化 CAP1000 后續(xù)核電項(xiàng)目建設(shè)前期準(zhǔn)備工作全面完成，已經(jīng)具備啟動(dòng)開(kāi)工建設(shè)的條件

通過(guò)核電重大專項(xiàng)以及 AP1000 依托項(xiàng)目的實(shí)施，我國(guó)已經(jīng)具備了國(guó)產(chǎn)化CAP1000 核電自主設(shè)計(jì)、制造、建造及運(yùn)維能力。國(guó)家在“十一五”時(shí)期已將國(guó)產(chǎn)化 CAP1000 后續(xù)核電項(xiàng)目列入規(guī)劃，由于 AP1000 依托項(xiàng)目拖期等原因一直未能開(kāi)工建設(shè)。多年來(lái)，僅各項(xiàng)目業(yè)主單位已累計(jì)投入資金約 515 億元，每年發(fā)生的財(cái)務(wù)費(fèi)用及各種現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)管理費(fèi)用等約 24 億元。一些長(zhǎng)周期設(shè)備制造廠家已先期投料，成品和半成品長(zhǎng)期積壓，占用大量資金和生產(chǎn)場(chǎng)地。

項(xiàng)目核準(zhǔn)與執(zhí)照申請(qǐng)方面。擬開(kāi)工的四個(gè)核電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告已通過(guò)電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院評(píng)審，項(xiàng)目廠址安全分析報(bào)告、環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告(設(shè)計(jì)和建造階段)已通過(guò)國(guó)家核安全局審查，核準(zhǔn)支持性文件已齊備，項(xiàng)目申請(qǐng)報(bào)告已編制完成，均已向國(guó)家發(fā)改委上報(bào)申請(qǐng)項(xiàng)目核準(zhǔn)的請(qǐng)示，中國(guó)國(guó)際工程咨詢公司已完成核準(zhǔn)評(píng)估并出具了評(píng)估意見(jiàn)，國(guó)家核安全局已完成建造許可證條件審查。

工程設(shè)計(jì)和設(shè)備制造方面。總體設(shè)計(jì)和初步設(shè)計(jì)已經(jīng)完成，施工圖設(shè)計(jì)完成率超過(guò) 60%，進(jìn)度超前一年以上。統(tǒng)籌考慮投資強(qiáng)度和工程進(jìn)度，推進(jìn)關(guān)鍵設(shè)備采購(gòu)制造工作，長(zhǎng)周期采購(gòu)設(shè)備均已開(kāi)工制造且部分已交貨，滿足工程進(jìn)度需求。

項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)準(zhǔn)備方面。項(xiàng)目業(yè)主單位及承包商根據(jù)核安全法規(guī)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，認(rèn)真總結(jié) AP1000 依托項(xiàng)目建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，建立了完善的項(xiàng)目管理體系和組織機(jī)構(gòu)，已配置了約 1 300 名管理和專業(yè)技術(shù)人才。施工隊(duì)伍保持“熱備用”狀態(tài)，開(kāi)工所需機(jī)械、工器具、原材料都已準(zhǔn)備就緒。海陽(yáng) 3 號(hào)機(jī)組、三門 3 號(hào)機(jī)組、徐大堡1 號(hào)機(jī)組、陸豐1 號(hào)機(jī)組均已完成核島底板鋼筋綁扎，具備澆筑混凝土條件。

采購(gòu)部分美國(guó)設(shè)備方面。國(guó)產(chǎn)化 CAP1000 后續(xù)核電項(xiàng)目已采購(gòu)的美國(guó)設(shè)備， 主要包括部分主泵、國(guó)產(chǎn)主泵部分部件、儀控系統(tǒng)、部分閥門、儀表等，除陸豐項(xiàng)目進(jìn)口主泵外，其他已全部取得美國(guó)政府頒發(fā)的出口許可。

上述進(jìn)口設(shè)備中，多項(xiàng)已具備國(guó)產(chǎn)化能力，仍有尚需國(guó)產(chǎn)化攻關(guān)的部分關(guān)鍵零部件、元器件和設(shè)備，均為我國(guó)核電行業(yè)壓水堆機(jī)組的共性問(wèn)題，已納入壓水堆核電重大專項(xiàng)支持，國(guó)內(nèi)廠家已開(kāi)始國(guó)產(chǎn)化研制。CAP1000 國(guó)產(chǎn)化主泵已完成兩臺(tái)產(chǎn)品制造，CAP 系列國(guó)產(chǎn)化儀控已完成產(chǎn)品制造，進(jìn)入出廠調(diào)試階段。

此外，針對(duì)國(guó)際政治經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的變化，我國(guó)組織有關(guān)企業(yè)梳理形成了核電技術(shù)領(lǐng)域攻關(guān)清單，落實(shí)了任務(wù)的責(zé)任主體，正在分步解決我國(guó)核電技術(shù)的“卡脖子” 問(wèn)題。

三、盡快啟動(dòng)國(guó)產(chǎn)化 CAP1000 后續(xù)核電項(xiàng)目建設(shè)有利于我國(guó)鞏固三代核電國(guó)產(chǎn)化成果、穩(wěn)定核電產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈以及促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)及布局優(yōu)化調(diào)整

鞏固三代核電國(guó)產(chǎn)化成果，穩(wěn)定核電產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈。按照核電重大專項(xiàng)總體方案要求，國(guó)產(chǎn)化CAP1000 后續(xù)核電項(xiàng)目應(yīng)掌握自主設(shè)計(jì)能力和關(guān)鍵設(shè)備制造技術(shù)， 并具備批量化建造能力。截至目前，“國(guó)產(chǎn)化 CAP1000 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究課題”已通過(guò)國(guó)家能源局驗(yàn)收，認(rèn)為已經(jīng)形成了完整的國(guó)產(chǎn)化 CAP1000 核電廠設(shè)計(jì)能力;主要裝備制造企業(yè)攻克了國(guó)產(chǎn)化 CAP1000 關(guān)鍵設(shè)備材料與制造技術(shù)，形成了完整的核電主設(shè)備制造能力;施工單位通過(guò)依托工程，掌握了 CAP1000 建設(shè)、安裝、調(diào)試的工藝和流程，建立了完善的質(zhì)量管理體系。同時(shí)，經(jīng)過(guò) AP1000 依托項(xiàng)目的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)，已經(jīng)培養(yǎng)了大批專業(yè)的建造、運(yùn)行人員，可保障后續(xù)項(xiàng)目的順利推進(jìn)。

促進(jìn)我國(guó)能源結(jié)構(gòu)及布局優(yōu)化調(diào)整。啟動(dòng)國(guó)產(chǎn)化 CAP1000 后續(xù)核電項(xiàng)目建設(shè)，一是有利于促進(jìn)我國(guó)核電有序發(fā)展。基于我國(guó)核能發(fā)展已有的基礎(chǔ)和條件， 綜合考慮電力需求、能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、碳減排、能源安全等因素，國(guó)內(nèi)有關(guān)權(quán)威機(jī)構(gòu) 研究表明，從 2020—2035 年每年需穩(wěn)定開(kāi)工 6 ～ 8 臺(tái)大型三代核電機(jī)組，機(jī)型以具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“華龍一號(hào)”“國(guó)和一號(hào)”(CAP1400)三代核電技術(shù)為主， “十四五”期間，還應(yīng)適當(dāng)建設(shè)一批國(guó)產(chǎn)化 CAP1000 核電機(jī)組。二是有利于優(yōu)化我國(guó)區(qū)域能源結(jié)構(gòu)及布局。浙江省、山東省、遼寧省、廣東省位于我國(guó)東部沿海發(fā) 達(dá)經(jīng)濟(jì)帶，預(yù)計(jì)“十四五”末、“十五五”初期，四省將分別存在約 700 萬(wàn)千瓦、850 萬(wàn)千瓦、300 萬(wàn)千瓦、1 600 萬(wàn)千瓦電力缺口，且火電占比分別為 63%、76%、64%、67%，全部高于全國(guó) 59.2% 的平均水平。項(xiàng)目建成后，電量消納有保障，也可優(yōu)化四省電源結(jié)構(gòu)，提高清潔電力比例，為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展發(fā)揮積極促進(jìn)作用。三是有利于提升區(qū)域電網(wǎng)安全運(yùn)行水平。四省一次能源自給率偏低，省外調(diào)入分別達(dá) 90%、80%、75%、80% 以上，項(xiàng)目建成后，可為電網(wǎng)提供清潔低碳、穩(wěn)定可靠的基荷電源支撐，有利于保障區(qū)域電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

在美國(guó)政府 2018 年發(fā)布的《美國(guó)對(duì)中國(guó)民用核能合作的政策框架》中，明確限制與美國(guó)有直接經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)的涉及“華龍一號(hào)”“國(guó)和一號(hào)”(CAP1400)以及相關(guān)先進(jìn)反應(yīng)堆的合作，但對(duì) CAP1000 后續(xù)核電項(xiàng)目的設(shè)備、部件及材料的出口明確適用“推定批準(zhǔn)”范圍。盡管中美關(guān)系面臨著相當(dāng)大的不確定性，但美相關(guān)企業(yè)與我國(guó)企業(yè)有積極的合作意愿和訴求。AP1000 技術(shù)轉(zhuǎn)讓方西屋公司已就有關(guān)問(wèn)題得到美國(guó)政府澄清：在中美兩國(guó) 2006 年簽署的核能合作諒解備忘錄框架下， 美國(guó)政府同意西屋與中國(guó)企業(yè)就 AP1000 技術(shù)和設(shè)備繼續(xù)開(kāi)展合作。目前，國(guó)產(chǎn)化 CAP1000 后續(xù)核電項(xiàng)目向美方采購(gòu)的設(shè)備合同正在執(zhí)行過(guò)程中，項(xiàng)目的合作有利于促進(jìn)中美經(jīng)貿(mào)環(huán)境改善。

國(guó)產(chǎn)化 CAP1000 后續(xù)核電項(xiàng)目建設(shè)總投資規(guī)模約 1 600 億元，國(guó)內(nèi)投資率可達(dá) 90% 以上，且均為市場(chǎng)主體商業(yè)化自主投資。在后疫情時(shí)期，啟動(dòng)國(guó)產(chǎn)化CAP1000 后續(xù)核電項(xiàng)目建設(shè)，對(duì)穩(wěn)投資作用明顯，符合落實(shí)黨中央、國(guó)務(wù)院關(guān)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“六穩(wěn)”“六保”要求以及國(guó)家能源安全新戰(zhàn)略及能源供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的總體要求，可有效保障我國(guó)核電產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈穩(wěn)定，有利于壯大我國(guó)清潔能源產(chǎn)業(yè)及推動(dòng)構(gòu)建清潔低碳安全高效能源體系，可以助力當(dāng)前增加國(guó)內(nèi)有效市場(chǎng)需求。

綜上所述，啟動(dòng)國(guó)產(chǎn)化 CAP1000 后續(xù)核電項(xiàng)目建設(shè)符合國(guó)家有關(guān)產(chǎn)業(yè)政策和規(guī)劃，有利于鞏固我國(guó)核電國(guó)產(chǎn)化成果，穩(wěn)定我國(guó)核電產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈，促進(jìn)我國(guó)能源結(jié)構(gòu)及布局優(yōu)化調(diào)整。并且國(guó)產(chǎn)化 CAP1000 后續(xù)核電項(xiàng)目開(kāi)工建設(shè)各項(xiàng)前期準(zhǔn)備工作均已就緒，長(zhǎng)周期關(guān)鍵設(shè)備具備交貨狀態(tài)，可以滿足項(xiàng)目核準(zhǔn)后短期內(nèi)開(kāi)工建設(shè)的要求，項(xiàng)目開(kāi)工建設(shè)宜提上日程，以盡可能減少一些不必要的損失。

為此建議：國(guó)家有關(guān)部門早日按程序核準(zhǔn)浙江三門二期、山東海陽(yáng)二期、廣東陸豐一期、遼寧徐大堡一期國(guó)產(chǎn)化 CAP1000 后續(xù)核電項(xiàng)目陸續(xù)開(kāi)工建設(shè)。

本報(bào)告是中國(guó)核能行業(yè)協(xié)會(huì)重大問(wèn)題聯(lián)合研究專項(xiàng)“國(guó)產(chǎn)化 CAP1000 后續(xù)核電項(xiàng)目建設(shè)研究”課題核心報(bào)告。報(bào)告于 2020 年 9 月完成，文中相關(guān)資料和數(shù)據(jù)截至 2020 年 9 月。課題組主要成員：王炳華，王鳳學(xué)，呂曉明，陳榮，劉瑋，賈子蔚，楊銘，蔣演明，董波，杜雷，陳林康，裴啟林。