隨著CAP1400堆型的初步設計通過國家能源局組織的審查，意味著這個由我國在引進美國AP1000核電技術(shù)基礎上自主研發(fā)的“升級版”堆型在技術(shù)上已定型并得到國家認可，標志著我國第三代核電技術(shù)的自主化又向前邁進一大步。

CAP1400安全性如何保證？經(jīng)濟性如何？國產(chǎn)化裝備體系建立情況如何？近日，本報特邀CAP1400總設計師、上海核工程設計研究院鄭明光院長進行權(quán)威解讀。

記者：對于核電而言安全性無疑最被關(guān)注，作為我國三代核電自主化的代表堆型，CAP1400在安全方面有哪些過人之處？

鄭明光：CAP1400的安全性首先體現(xiàn)在采用了先進的非能動設計理念。

CAP1400采用了非能動堆芯冷卻系統(tǒng)、非能動安全殼冷卻系統(tǒng)的組合設計。在不依賴外部電源的情況下，能確保極端事故條件下反應堆安全和余熱導出及堆芯衰變熱安全排出，事故發(fā)生72小時內(nèi)無需人工干預，72小時后具備補給能力，大量放射性釋放到環(huán)境的概率小于10-7/堆年，安全性比二代核電提高兩個量級。

同時，CAP1400采用簡化設計，與傳統(tǒng)壓水堆相比部件數(shù)量顯著減少。這樣維修檢查的壓力減少，故障幾率大幅降低。例如，CAP1400的反應堆壓力容器中取消了中子屏蔽板，這樣就降低了出現(xiàn)松動部件的風險；優(yōu)化了下腔室結(jié)構(gòu)以提供更優(yōu)的堆芯入口流量分配，提高了安全性。

對于反應堆安全保障的重中之重——鋼制安全殼，CAP1400在設計中擴大了安全殼尺寸，獲得了較大的自由容積、優(yōu)化布置和更大的安全殼內(nèi)壓分析裕量。在屏蔽廠房的設計上，采用鋼板混凝土結(jié)構(gòu)，具備抗大型商用飛機惡意撞擊能力，并優(yōu)化了空間布置，以提高人員可到達性和設備可維修性。

記者：目前,為了保證核電的經(jīng)濟性，核電站并不參與電網(wǎng)調(diào)峰,但隨著核電機組在電網(wǎng)中的比例逐漸增加,在電網(wǎng)峰谷差距日益拉大的情況下,業(yè)內(nèi)認為核電參與電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)峰是早晚的事情。CAP1400在設計中是否考慮了調(diào)峰問題？

鄭明光：CAP1400具有靈活的運行能力，具備調(diào)峰能力。首先，CAP1400具備堆芯18至24個月?lián)Q料能力，提升了電廠可利用率。同時CAP1400具備混合氧化物燃料裝載能力，解決鈾資源缺乏后的替代問題。最后，CAP1400具有先進的燃料管理系統(tǒng)，具備負荷跟蹤和頻率控制能力。

堆芯功率由MSHIM （機械補償模式）控制，無需調(diào)硼，即可參與調(diào)峰又大大減少了放射性廢液產(chǎn)生量。

記者：核電的先期投入巨大是制約核電大發(fā)展的重要因素，作為三代核電，在經(jīng)濟性上有哪些優(yōu)勢？

鄭明光：CAP1400較目前二代核電的經(jīng)濟性主要體現(xiàn)在性能參數(shù)和建造成本上。CAP1400采用大機組設計，機組容量達到1500MWe，規(guī)模效應明顯，具有更優(yōu)的經(jīng)濟性；設計使用壽命為60年，較二代核電增加20年壽命；能量轉(zhuǎn)換效率大于37%（示范工程），可利用率大于93%；非計劃停堆頻率≤1/堆年。

基于AP1000的模塊化技術(shù)，CAP1400優(yōu)化了模塊設計。模塊化建造縮短了建造周期：示范工程一號機組建造周期56個月，2號機組50個月。

模塊化設計的同時，進行了簡化設計，系統(tǒng)和部件數(shù)量大幅減少，降低了建造成本和運維成本。同時，隨著我國裝備制造能力的提高，CAP1400對關(guān)鍵設備均進行了標準化和批量化設計，減少了建造成本。

記者：目前CAP1400的自主化研發(fā)進度如何？設備制造體系是否建立？

鄭明光:開展CAP1400研發(fā)項目以來，已經(jīng)完成了一批具有世界先進水平的試驗臺架建設，其中在清華大學進行的非能動堆芯冷卻系統(tǒng)綜合試驗臺架的各項參數(shù)都要高于西屋的相同試驗。通過對AP1000技術(shù)的吸收和部分關(guān)鍵試驗的完成，取得的數(shù)據(jù)有效支撐了CAP1400設計和安全評審。

通過對AP1000主設備消化吸收課題的開展，掌握了一大批關(guān)鍵核心制造技術(shù)，全面提升了國內(nèi)核電設備制造企業(yè)的技術(shù)能力，培育出了較為完整的CAP1400設備制造體系。其中，主泵、爆破閥、主管道、核級鋯材等填補了國內(nèi)空白，并在國際處于領(lǐng)先水平。預計首臺CAP1400核電機組的設備自主化率將達到80%左右。目前，CAP1400依托項目的關(guān)鍵設備均實現(xiàn)了國產(chǎn)化制造，絕大部分已經(jīng)運到現(xiàn)場，正在制造中的設備進度和質(zhì)量可控。