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投资建设世界首座高温气冷堆,领衔四代核电工程技术;核电产业累计投资约280亿元,自主开发多个核电厂址,形成三大核电基地,具备保障核设施安全运行能力
华能加码核电布局
2019-01-10 11:03  · 来源:中国能源报  · 作者:朱学蕊  · 责编:王长尧

  2018年12月28日,华能集团西单总部的一间会议室内,履新“一把手”44天的舒印彪主持召开“华能集团高温气冷堆及核电发展院士专家咨询会”。这是他执掌华能帅印后,首次就一个项目、一个产业组织召开大范围、高级别会议。

  “口”字型的会场内,来自电力和核能领域的20位“两院”院士围坐在一起,就高温气冷堆示范工程建设、高温气冷堆产业化,以及华能核电产业的发展各抒己见。凛冬时节,这场热烈的讨论从早上9点一直持续到下午1点。

  作为会议的发起者和主持人,舒印彪坦言组织咨询会的初衷:“安全、高效、清洁、低碳的能源体系建设是国际社会当下普遍关注的重大战略课题。随着我国能源转型和能源结构调整步伐加快,能源转型的目标和路径逐渐清晰。作为大型综合能源集团,华能正处于转型发展的关键阶段。优化产业布局、提高清洁能源装机占比、加大科技创新力度、打造核心竞争力,是华能转型发展的关键所在。”

  “华能肩负国家科技重大专项使命,建设世界首座模块式高温气冷堆示范工程,推进产学研结合,是落实中央关于企业作为技术创新主体的有益尝试。未来持续提高低碳清洁能源装机比重,努力发展核电是华能的选择之一。”舒印彪说。

  高起点谋划 从第四代核电起步

  “全世界首座高温气冷堆没有经验可借鉴,研发、设备制造和建造投入很大。没有华能十年来的支持,首堆建设、首台套设备走不到今天。”作为高温气冷堆技术原创方——清华大学核能与新技术研究院院长、高温气冷堆示范工程总设计师张作义亲历了该技术从图纸走向建造的全过程。

  从上世纪80年代国家“863计划”的研究项目,到1995年清华大学建设我国首座10MW实验堆,再到2003年实验堆并网发电,我国高温气冷堆研发历经十几年发展,成功走在了世界前列。然而,一项新技术从实验堆走向示范堆,并非易事。清华大学需要选择有实力、愿意发展高温气冷堆的企业,合力将这项领先的四代核能技术变为现实。

  当时的国内核电行业,在我国早已确定的“热堆-快堆-聚变堆”三步走核能发展战略下,主要发展压水堆核电项目,纳入核电企业中长期发展规划的堆型几乎全是压水堆。四代核电当时是新鲜事物,总体带有“概念”的标签。虽然高温气冷堆已经站在了产业化应用的起跑线上,但建设示范项目属于“首吃螃蟹”,机遇和风险并存。

  参与高温气冷堆产业化、抢占核能创新技术制高点、积极布局核电产业,华能适时做出了选择。

  2004年12月,华能与清华大学、中国核建签订《关于共同合作建设高温气冷堆核电示范工程投资协议》,三方确认共同组建核电公司,负责建设、运营一座20万千瓦级商用示范高温气冷堆核电站。

  2005年12月,华能成立华能核电开发有限公司,专门从事核电投资、开发、建设运营及相关领域的科技研发和技术服务。

  2006年2月,高温气冷堆示范工程列入国家科技重大专项。

  2007年1月,华能、中国核建、清华大学各出资47.5%、32.5%和20%成立华能山东石岛湾核电有限公司,负责建设运营管理示范项目。

  2008年2月,国务院常务会议讨论批准了《高温气冷堆核电站重大专项实施方案》。

  2012年12月,高温气冷堆核电站示范工程在山东荣成石岛湾正式开工建设。

  选择高温气冷堆技术,并促成示范工程落地,华能高起点迈出了发展核电的关键一步。

  十四年耕耘 高温堆呼之欲出

  建设一个项目,打造一套体系、攻克一堆难题、造出一批设备、锻炼一支队伍,几乎是所有“首堆”的必经之路。高温气冷堆亦不例外。

  高温气冷堆重大专项自建设以来,攻克了多项核心设备及关键技术,研制出世界上最大和最重的核电压力容器、燃料装卸系统首次应用于工程实践、高温气冷堆球形燃料元件技术实现工业化生产、采用电磁轴承结构的主氦风机(类似压水堆主泵)研制成功并首次应用于工程实践,同时完成了全球首台应用于模块式高温气冷堆的螺旋管式直流蒸汽发生器的制造。

  “14年来,华能依托高温气冷堆示范工程,持续推进核安全文化建设,不断健全核电管理体系,积极培育核电专业人才,在技术、人才、资金等方面完全具备保障核设施安全运行的能力,得到了国家各部委以及行业的认可。”华能核电事业部副主任吕华权表示。

  我国于2018年1月开始施行的《核安全法》对核设施运营单位资质提出要求。之后,由全国人大环资委、生态环境部和国家国防科工局联合编写的《核安全法解读》称,目前我国核电建设和运营活动的主要参与方有中核、中广核、国家电投、华能等。“这些集团公司具有较强的技术能力、管理能力和财务能力,基本具备核电厂营运单位所需要的条件。”

  据吕华权介绍,涉足核电以来,华能严格参照国家原子能机构《设施和活动的管理体系最新标准》,构建了具有自身特色的核电管理体系,并根据该集团管理特点,形成了集团公司、产业公司、项目公司三级管理架构。

  “在核电产业发展最重要的人才培养方面,通过控股建设高温气冷堆示范工程,华能采用多途径培养核电专业人才。目前核电产业人员超过900人,人员专业范围及能力满足核电站建设运营需求。而且,通过利用外部资源力量,华能形成了全面的核安全技术支撑体系。”吕华权说。

  在建设高温气冷堆示范项目的同时,华能也通过参与持股其他核电项目,积累经验。

  公开信息显示,目前华能参股的核电项目包括海南昌江核电一期(首台机组2010年4月开建,2016年1月投产,参股49%)、山东海阳核电站(1号机组2018年10月投产,参股5%)、CAP1400大型先进压水堆示范电站(参股25%),以及福建霞浦示范快堆(2017年12月开建,参股10%)。

  多点布局  迈向核电规模化发展

  “高温气冷堆固有安全性是极大的优点,应该集中力量尽快建成一个让全世界服气的四代核电样板工程。”卢强院士说。

  “高温气冷堆核电站在电源发展领域是一个非常前沿的技术,华能为核能科技的创新发展作出了贡献。”周孝信院士表示。

  “华能承担起国家交付的任务,建设高温气冷堆示范工程,是推进产学研用的成果,取得的成绩值得肯定。”韩英铎院士说。

  “高温气冷堆是首创性的技术,在世界上是第一位,这是非常了不起的事情。首堆意义重大,这个我们一定要争一口气,做出好成绩。”李冠兴院士说。

  谈到未来发展,叶奇蓁院士指出,第四代核能技术的创新,需要通过不断发展来解决前进中的问题。于俊崇院士建议,华能作为核电运营商,要继续朝着这个方向发展。

  ……

  据了解,高温气冷堆示范工程目前整体处于“土建安装收尾、主系统开展调试”阶段,安装向调试移交完成率81%,调试向生产移交完成率53%,计划于2020年前后建成投产。

  舒印彪也回应:“华能已在高温气冷堆项目上投资了70多亿元,我们将继续发挥企业作为技术创新主体的作用,在确保安全的前提下按期实现投产商运目标。华能将以重大示范工程为起点,还要在国家能源领域科技创新当中发挥引领作用,为构建清洁、低碳、安全、高效的能源体系作出应有的贡献。”

  对于下一步的产业化发展,张作义表示,鉴于固有安全性、不会发生反应堆熔毁、反应堆出口温度能达到700—950℃的特点,高温气冷堆未来的市场定位将聚焦于燃煤替代、热电联产和核能制氢。

  对此,黄其励院士表示:“高温气冷堆核电站用途广泛,其产业化推广在多元化利用方面具备竞争优势,前景可期。”

  相关资料显示,未来稠油热采、煤气化与液化、热化学制氢等新兴工业领域的发展,为高温气冷堆提供了广阔的市场前景。同时,随着关键技术突破,高温气冷堆能提供的工艺热温度可能达到900℃到1000℃,在大规模制氢等领域也具备竞争优势。

  而除了打好高温气冷堆这张“牌”,华能的核电项目开发也已初具规模,控股开发建设的海南昌江二期工程两台“华龙一号”机组已于2018年12月24日由国家能源局组织召开项目论证会,目前正在等待国家发改委批复“路条”。截至2018年底,华能累计在核电产业投资约280亿元,自主开发多个核电厂址,形成了山东石岛湾、福建霞浦和海南昌江三个核电基地,并在辽宁、安徽、江西等地进行了布局。

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