來源:國家發改委重大技術裝備協調辦公室 發布日期:2008-03-17
內容提要:韓國核電技術裝備自主化的成功經驗:強有力的政策指引和堅定的政策扶持,堅持統一技術路線,建立本國的技術標準體系,逐步推進核電技術裝備自主化。
一、韓國核電發展概述
韓國自20世紀70年代開始發展核電,經歷約30年的發展,截止到2005年底,共20臺商用核電機組:古里(4 臺)、蔚珍(6 臺)、靈光(6 臺)、月城(4 臺)。除月城是重水堆外,其余都是壓水堆。核電總裝機容量為17716MW,占韓國總裝機容量的28.46%,2005年共發電146.8TWh,占韓國發電總量的40.25%。韓國的核發電量在世界位居第六位。在其核電發展的過程中,先后從美國、法國及加拿大引進核電技術,所采用的技術包括西屋、法馬通、CE的壓水堆技術和加拿大ACEL的Candu堆技術,也曾存在不同技術路線的爭論。
目前,韓國的輕水堆及重水堆核電站都達到了可以進軍海外的水平,并正在通過已有的技術和經驗積極推進進軍海外核電市場的計劃,其核電設備已經出口美國和中國等國家。
二、韓國核電技術裝備自主化的主要經驗
1. 強有力的政策指引和堅定的政策扶持。在經受20世紀70年代初期出現的兩次石油危機的沖擊后,韓國政府感受到能源貧乏的痛處而在政策上大力支持核電開發,制定了發展核電的長期規劃,并深切地認識到"核電技術裝備自主化是降低能源海外依存度的根本"。此外,政府根據國情制定了不同階段技術引進政策,指定引進技術的對口單位,同時派工程技術人員出國培訓;對核電設備進口實行減免關稅政策;加強各部門的聯系與協調,加強合作與支持,對部門之間出現的競爭進行政府干預;對人力、物力和資金投入的重疊,由政府采取措施加以協調。
為此,韓國政府制訂并不斷完善了一系列自主化政策,并制訂了每個時間段的技術裝備自主化目標。政府長遠規劃的指引與強有力的政策扶持是韓國核電走上自主化道路的重要保證。
政府的規劃主要體現在電力能源政策和工業政策,政府的政策扶持主要體現在融資支持和技術引進扶持。并明確韓國電力公司(KEPCO)作為韓國唯一的核電業主制訂出自主化的總體計劃,韓國電力工程公司(KOPEC)作為A/E公司和NSSS設計者承擔設計技術引進和自主化任務,韓國重工集團(現斗山重工)作為制造商承擔設備自主化任務。在此基礎上將核能培育為戰略出口產業,通過核技術的進步, 自主創新,增強國際競爭能力,打入國際市場。
2. 堅持統一技術路線。隨著韓國經濟的發展,對電力需求增加較快,韓國政府從20世紀80年代初期就開始制定核電技術自主化和核電堆型標準化的戰略決策。1983年7月,韓國核電業界召集了"原子能發電技術自主化促進會議",會上確定建造韓國的標準化核電站。隨后韓國政府快速地以政策指示的方式執行了這一核電發展戰略。1986年初,韓國選定System80作為其主要發展堆型,定購了8臺System80型機組(功率為1050MWe)。在系統80的基礎上,ABB-CE公司經過不斷的技術改進和演變,逐步向系統80+過渡。與些同時,韓國與ABB-CE合作,逐步實現了本國的設計自主化和設備自主化,并形成自己的核電研究、設計和制造能力,并開發了新一代壓水堆核電堆型。歸納起來,韓國核電可以劃分為以下三個階段:
l 多源頭引進階段:該階段發展的堆型包括西屋公司的60~ 95萬千瓦壓水堆機組共6臺,法瑪通公司M310型壓水堆2臺,加拿大坎杜堆1臺。
l 自主設計和標準化開創階段:韓國通過國家行為,集合其電力企業、設計單位和制造業的力量,聯合美國燃燒工程公司,并在美國燃燒工程公司開發的百萬千瓦級System 80堆型的基礎上,批量發展名為KSNP的百萬千瓦級壓水堆核電站,首臺機組已于1995年投入商業運行。
l 新堆型自主研發階段:該階段以發展百萬千瓦級的KSNP+和140萬千瓦級的APR1400為標志,首批機組預計將分別于2008年(KSNP+:新古里1、2號)和2010年(APR1400:新古里3、4號)開始投入商業運行。
3. 建立本國的技術標準體系。堆型和容量的不同,技術引進渠道多樣化,不可避免的帶來使用不同的各國技術標準和認可書、購買設備多樣化以及專業技術人員的精力分散等難題。韓國政府認識到,必須以技術自主化和技術儲備迅速擴大化來降低對外依存度,必須構思符合國情的核電站,并把核電設計成為標準化,應用于核電站工程建設,這樣才能提高核電自主化率、降低工程費用以及運行費用,終之降低核電發電成本。
靈光3、4號機(當時稱為韓國核電11、12號機)的工程建設,是在韓國核電技術自主化和確立核電標準的十的重要里程碑,靈光3、4號機國際招標書,要求投標商必須滿足韓國核電技術自主化和確立標準核電設計技術要求。靈光3、4號核電機組是韓國技術人員與外國專家合作開發的設計,雖然此設計上有不少獨創點而定為"韓國標準型",但沒有反映韓國產業實際情況。所以根據靈光3、4號核電機組具體設計中學習和被傳授的設計參數、設計程序等軟件,韓國自行開展了后續蔚珍3、4號核電機組設計,要求必須結合最新安全規則和技術發展趨向優化設計內容以符合國內的設計標準,并完成了結合韓國產業實際的韓國核電標準。
4. 逐步推進核電技術裝備自主化。經過20世紀70年代的交鑰匙工程,80年代的外方總包、國內分包、技術轉讓(如古里3#4#),90年代的國內總包、國外分包、技術轉讓(如靈光3#4#),逐步過渡到21世紀初的自主技術開發與進步。
古里3#4#是國產化初期,國產化能力水平有限,無力承擔大的采購合同,此時分包越細,越利于自主化。通過部件采購提高自主化率,在政府與業主支持下,顯著提升了國內的制造技術和能力,1986年自主化率平均達到60%。
以靈光3#4#是由于自主化后期,自主化能力水平提高到一定水平后,已經有能力承擔大的采購合同,此時分包越少,越利于自主化。1995年自主化率達95%,達到了1984年制定的自主化目標。
三、對加速我國核電發展的啟示
1. 加強對AP1000自主化的集中領導。我國已經確定AP1000為未來核電建設的主力堆型,為完成2020年核電4000萬千瓦的裝機任務,要充分發揮政府的領導作用,集中使用我國的核電科技開發、設計、設備制造、建設和生產經營等方面的技術、人才、資產等資源,打破行業間的壁壘,資源共享,形成聯合開發格局,集中國力通力攻關,早日實現AP1000的自主化(尤其是設計自主化和裝備自主化),達到能批量建造的產業規模,意義重大。
此次AP1000的引進,在組織結構上較為復雜,參加的中方企業有三個:國家核電技術公司、中核集團和中電投,需要政府加強領導和協調,保證通過4臺機組的引進,達到技術轉讓目的。
2.對二代加核電技術的自主化應給予充分的重視。應當注意的是,第三代核電技術盡管先進,但目前尚沒有經歷過建設和運行的全過程考驗,無論是業主還是供應商,都沒有足夠的經驗可供借鑒,第三代核電技術示范工程的建設不可避免地存在一定的風險。因此,在示范工程的首臺機組建成并取得初步運行經驗之前,同類核電項目的批量建設應當慎重。國家應再安排一批第二代改進型核電項目的建設,并以中廣核集團的CPR1000為主力機型。通過第二代核電技術的自主化,批量化建設,降低設備制造成本和核電站比投資,實現其自主化,并形成規模化生產能力。一旦對外引進第三代技術出現風險,可以做到有備無患。
3. 堅持自主創新。堅持技術引進和自主創新相結合。當前國家提出了實施"大型先進壓水堆和高溫氣冷堆核電站"重大科技專項的規劃。鑒于AP1000機組的先進性、安全性和經濟性,建議該專項規劃應以AP1000技術為基礎,在消化吸收引進技術的基礎上,進一步開發出符合中國市場需要的更先進的第三代核電機組,并使之自主化。法國、韓國等國家都是在引進國外技術的基礎上,進一步開發出符合本國市場要求的更先進的核電機組,其經驗值得我們學習。
4. 積極推進投資主體多元化,逐步建立國家投入、銀行貸款、自籌資金和股權、債權融資相結合的投融資機制,鼓勵外資和民資投資核電。積極探索核電市場準入機制,推進核電建設、運營和檢修服務專業化。改革核燃料管理體制和運行機制。
5. 建立符合國情的核電標準體系 保證核電健康有序發展。
本期關鍵詞:EPR
第三代歐洲壓水堆EPR(Europe Pressure Reactor)是法國法馬通和德國西門子聯合開發的反應堆。目前已經完成了技術層面的開發工作,現已進入建設階段。EPR滿足了歐洲電力公司在"歐洲用戶要求文件"中提出的全部要求,達到了法國核安全局對未來壓水堆核電站提出的核安全標準,提高了核電的經濟競爭力,其發電成本將比N4系列低10%。EPR主要優點如下:
1. 連續性--繼承了已往壓水堆技術的優點,采用改進型設計而最大程度地降低了風險;
2. 經濟性--1600 MW級超大容量反應堆,效率高,建造周期縮短,設計壽命延長.燃料使用效率增加,而且機組可用率因子提高;
3. 安全性--加強防范堆芯熔化并緩解放射性后果;增強抵御外部災害特別是抗飛機撞擊和地震的能力;靈活優化的可運行性能;加強對運行維修人員的輻射防護。
EPR核電廠的建設已在國際國內逐步展開。2004年12月18日,芬蘭(Teollisuuden Voima Oy簡稱TVO)電力公司與法馬通核能公司牽頭的聯合體簽訂合同,以交鑰匙方式在芬蘭Olkiluoto建造EPR核電廠。 此外,法國電力公司將投入33億歐元在法國諾曼底的芒什海峽地區的弗拉芒維爾建造一座1600MW的EPR,并在2012年投入運營。
2007年11月,中國廣東核電集團與法國阿海琺(AREVA)集團簽訂合同,雙方合作在廣東臺山建設兩臺EPR反應堆。中國廣東核電集團還與法國電力公司簽署協議,雙方將合資建立臺山核電合營有限公司,共同建設、運營廣東臺山2臺EPR反應堆。(國家發展改革委能源研究所供稿)
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