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英国监管机构批准西屋公司核反应堆设计,加拿大加强型坎杜

2020-01-03 19:31

[据energylivenews.com网站2017年3月31日报道]由东芝公司核电部门设计的反应堆已得到英国监管机构的批准。核监管办公室、环境署和威尔士自然资源称,他们对反应堆在安全、安保和环境保护方面满足预期表示满意。得到批准是西屋公司在Moorside的新核电项目中使用该反应堆之前的必需程序。ONR已经向西屋公司颁发了设计验收证书,环境机构已经发布设计合格报告。ONR首席核检查员表示,对AP1000反应堆通用设计的评估是该过程重要的一步,设计的安全标准非常高,符合预期目标。通过Moorside项目向英国推出新一代安全、清洁能源是一个重大里程碑。此外,它还扩大了AP1000装置设计的全球监管,并进一步证实了西屋公司的创新性安全技术。

AP1000是一种先进的非能动型压水堆核电技术,用铀制成的核燃料在“反应堆”的设备内发生裂变而产生大量热能,再用处于高压下的水把热能带出,在蒸汽发生器内产生蒸汽,蒸汽推动汽轮机带着发电机一起旋转,电就源源不断地产生出来,AP1000最大的特点就是设计简练,易于操作,而且充分利用了诸多“非能动的安全体系”,进一步提高了核电站的安全性,同时也能显著降低核电机组建设以及长期运营的成本。 目前,正在建设的全球首批共四台AP1000核电机组均已顺利完成重大测试,为装料和商业运行铺平了道路。这批核电机组分别位于浙江三门和山东海阳。“中国选择的AP1000技术是由西屋研发并完成认证的。”西屋公司亚洲区总裁刘信刚表示,西屋是商业核电站设计、工程和采购领域的领导者,并凭借在核能技术和高技能人才方面的领先优势,正努力支持中国实现其能源安全的战略目标,并通过全面的技术转让实现三代非能动核电自主化,以应对气候变化带来的挑战。西屋电气公司将全力以赴完成中国AP1000TM核电站的成功交付。 最近有不少关于美国新核电站项目建设费用超支的报道。西屋电气中国相关负责人介绍,尽管美国和中国采用的都是AP1000技术,但两国项目的建设模式截然不同。中国AP1000项目的实施是由西屋向中方提供AP1000技术的知识产权使用权、工程和采购服务,由中方负责管理项目的建设和施工。事实证明,这对合作各方都是富有成效的合作模式。 AP1000核电站的设计是目前世界上领先的三代加非能动核电技术,该设计是第一个获得美国核管会设计认证的三代加核电站设计,并通过了中国核监管机构严格彻底地审查。目前,AP1000电站设计在英国的设计评估工作已经进入到最后阶段。与上一代核电站设计相比,该技术具有多层次的纵深防御系统,多样性和冗余的安全设计特点,可帮助核电站更高效地运营,可在核电站60年的设计寿期内为客户提供更多价值。

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加拿大核安全监管部门已经完成对加强型坎杜 6反应堆设计的第三次,也是最后一次许可前审查,为这一设计在加拿大获得建设许可证扫清了道路。加拿大核安全监管部门还完成了对西屋公司AP1000设计和Atmea公司Atmea 1设计的早期审查。

我国已有核电站56座,在我们之前“拥有50座以上核电站”的4个核电强国中,美国、前苏联和日本均未逃过重大核事故的。如何确保重大核事故不要在我国国土上发生,应是能源行业贯彻落实十九大、防范化解重大风险的重点关注之一。

加拿大核安全委员会在EC 6的第三次审查总结中确认,申请在加拿大建设运行EC 6设计已没有重要障碍。

目前,全世界第三代压水堆核电技术都未经过实践检验,法国阿海公司的EPR、美国西屋公司的AP1000技术都因设计、质量控制和设备成熟性等问题导致工期严重延误和超概算。2009年开工、原定2013年建成投产的我国三门和海阳AP1000核电站,多年来陷入“三边工程”(即“边设计、边施工、边修改”)的状态中。在严重拖期4年之后,2017年7月21日报道称,我国三门和海阳核电站已通过了国家核安全监管部门对首次装料前的最关键的检查、装料发电在即。这一消息引起业界广泛关注。

加拿大核安全委员会的三阶段许可前审查是一项非强制程序,用于要求供应商验证核电反应堆设计符合加拿大核监管要求和预期。尽管这一审查不是新核反应堆许可证发放程序要求的工作,但加拿大核安全委员会指出,审查结果,尤其是第二阶段的审查结果,将在批准建设许可证申请时予以考虑,并能提高技术审查的效率。

当原定8月装料的计划被搁置,且核安全监管部门被要求重新评估“是否具备装料条件”之后,11月10日,西屋公司总裁何睿泽先生(Jose Emeterio Gutierrez Elso)在召开见面会称:“针对三门和海阳一号机组进行的所有装料前的评审并没有发现任何问题,对AP1000技术非常有信心,随时可以开始装料。”并强调“这不仅仅是西屋的看法,通过跟中方的监管和合作伙伴的沟通,他们也都认定两个现场的1号机目前已经具备条件可以实现装料”,“最终的评审报告目前正在编制当中,相信很快会正式发布。我们希望这两台机组能尽早拿到装料许可进行装料”。

EC 6是一种基于坎杜 6设计的700 MWe第三代反应堆设计,提高了安全性以满足最新的加拿大和国际标准。

“装料投运”是核安全监管的至关重要节点,因为核电站一旦装料,所有问题的处理将由于带放射性操作而难上加难。三门和海阳核电站当前是否真正具备了“装料投运”的可靠条件,必须慎之又慎。否则,首吃AP1000这只“螃蟹”则有可能成为“西屋公司不用承担任何技术和财务风险的核电试验场”。因为国际形势已经发生重大变化:2017年3月底,西屋公司申请了“破产”,其母公司日本东芝已决定彻底退出世界核电站建设市场;2017年7月底,美国本土VC Summer核电站已建设了4年的两个AP1000机组,因未知的技术和经济风险太大而宣布终止建设;2017年8月下旬,已获得建造运营许可证的美国南卡莱洛纳州和佛罗里达州4个AP1000核电机组也相继宣布取消建设计划。这些重大变动不能不令人深思:10多年来在我国一直被宣传为“最成熟、最先进、最安全”的AP1000技术,为何界范围内屡战屡败,以致走到破产、等待重组的囧境?在AP1000一些重要性能和关键设备尚未得到验证的情况下,我国三门和海阳核电站的“装料投运”一定要对“首吃螃蟹”的各种风险做充分估计和准备,决不能冒险。

据报道称,2017年7月下旬,由国家核安全监管部门领导带队,对三门和海阳核电站1号机组的核安全综合检查是“首次装料前最关键的一次检查”,检查组给出的结论是“基本有效、基本满足、基本符合”。比如,三门核电站1号机组的结论是“建造和装料前调试阶段的质量保障工作基本有效,与核安全有关的活动处于受控状态,调试、役前检查结果异常报告和重要事件的处理基本满足相关程序的要求,人员配置和培训基本符合要求”。

既然是首次装料前“最关键的一次检查”,检查组结论中的一系列“基本”不免令人担忧:“基本有效、基本满足、基本符合”之外还存在哪些“无效、不满足、不符合”的问题呢?核安全监管部门是否应该明确指出这些问题,并确保逐一得到解决后再装料呢?“基本有效、基本满足、基本符合”是否符合中央领导对核电建设一再强调的“必须绝对安全”“安全第一、质量第一”方针,是否符合“从最坏处着眼、做最充分的准备”的忧患意识?

众所周知,原定2013年投入商运的我国三门和海阳核电站之所以陷入“三边工程”的困境,关键在于AP1000所谓先进“非能动安全系统”的核心技术如屏蔽电机主泵、爆破阀等重要的安全级核心设备,从未在压水堆核电站领域生产和应用过,毫无任何经验数据支撑。比如,AP1000屏蔽电机主泵的容量已远远超过目前主要用于核航母、核潜艇等军工设施的屏蔽电机泵,不仅功率和设备尺寸大超常规,而且主泵制造商美国EMD公司必须绕过美国对涉及军控的核技术出口的严格管制,重新开发管制清单上没有的新材料、新工艺。所以,AP1000屏蔽电机主泵的设计制造难度超大。由于是试制品且台架试验就问题不断,工程样机两次返回美国进行修改,直到2015年底第三次运到中国后,才开始进行冷热调试。而在AP1000屏蔽电机主泵磕磕绊绊的研制过程中,验收要求也从上曾报道的“连续运行500小时”降格为“累计运行500小时”。从这个角度看,三门和海阳4台AP1000机组,不仅有可能成为给西屋公司做试验的“小白鼠”,而且建设中、运行后的一切变化和未知风险都要中国自己买单(比如,三门1号机组已发生约3万次的设计修改,而每一次修改无论是否有效,三门业主都要给西屋付费,导致1号机组的实际开支已由原定的210亿元飙升至目前的525亿元人民币,且还未见顶),而AP1000的知识产权却全部归西屋所有。尽管西屋公司在中国享有的这一“特殊优厚待遇”至今在国际核电界都属“独一无二”,但仍未能挡住西屋公司走入破产(如果当初不是西屋做三门和海阳项目的总承包商,从而摆脱了上千亿人民币财务超支责任的话,西屋恐怕早就破产了)。

值得注意的是:2012年,美国核管会给其本土两个AP1000核电站颁发的“建造运营许可证”是“有条件的”许可。尽管美国采用的是AP1000升级版(安全标准比中国三门、海阳高),但NRC仍然保留了“30多项重要系统(包括非能动安全系统)的测试试验项目”未予认可,明确要求“西屋公司必须提供可靠的监测、试验、评估数据且得到NRC认可批准后,核电站才能装料调试”,西屋公司答复“只能等到中国三门和海阳核电站投运后才可能提供全部测试数据”。也就是说,美国本土的AP1000核电站只有有了充分试验数据才能“装料调试”,中国AP1000则是在诸多重要试验缺失的情况下就想要“装料运行”。

然而,最新情况显示,尽管有三门和海阳4台AP1000机组给美国垫背,但美国本土AP1000核电站的业主依然不愿再承受未知风险了。需特别指出的是,当三门和海阳原定8月的装料计划被搁置之后,有人把美国AP1000核电站停建和取消的原因解释为“并非技术有问题,而是纯属投资方的经济问题”。但在2017年9月4日,美国南卡罗来纳州州长亨利·麦克马斯特办公室向披露,美国柏克德工程公司于2016年2月提交的一份评估分析报告显示,AP1000存在重大问题包括技术设计缺陷。

因此,美国NRC并未认可的“30多项重要系统(包括非能动安全系统)的测试试验项目”,在我国的三门、海阳核电站“装料投运”前,到底是已有可靠的监测试验评估数据,还是要靠“撞大运”冒险,绝不能含糊。比如,反应堆回的主泵是事关核电站安全的重要设备之一,当年田湾核电站主泵(由俄罗斯供应,且已有多年运行经验)仅仅做了一个局部的轴封改动,国家核安全监管部门就要求必须做“8000小时连续运行”的耐久性试验才算过关;而西屋公司头一次推出、从未在核电站领域验证过的AP1000主泵,却只需达到“累计运行500小时”就算耐久性试验成功,还“60年免”。国家核安全监管部门对两个主泵的耐久性试验要求为何会有如此巨大反差的双重标准呢?

AP1000升级版在英国核安全监管审查中的“严重安全问题”值得我们高度重视

虽然西屋公司的AP1000早在2006年、仅用短短几个月时间就在我国顺利通过了核安全评审,但比我国三门、海阳AP1000安全标准高的AP1000升级版,却在英国耗时10年、历经多次设计修改,直到2017年3月才通过英国核安全监管机构的A评审。英国A审查以监管严格、认线日,《世界核新闻》报道:尽管西屋公司为A审查已努力10年,但英国仍认为“绝不能高抬贵手”,因发现“AP1000在关键领域存在明显隐患,可能会发生严重核事故、导致灾难性的损害”。

2011年,西屋拿着AP1000升级版在英国参加竞标时,在安全资质评审环节就出局。英国核安全监管对AP1000的屏蔽厂房、屏蔽电机主泵、爆破阀等重要和安全设备都提出了质疑,西屋公司均无法提供必要的技术支持材料,当时的项目负责人Mike Tynan先生不得不承认“在安全方面仍有大量工作要做”。2014年底,西屋公司重启英国A审查申请;2016年12月,英国《核新闻》第90期刊登了英国核安全评审报告,认为“西屋AP1000技术所谓‘先进’非能动设计更易发生非常大的核泄漏事故,一些安全特性还不如现在传统二代机型”,并具体指出了安全壳在地震和飞机撞击时更容易产生裂纹和泄漏、“非能动系统”存在多种冷却失效方式、比传统反应堆更容易受腐蚀、反应堆顶部水箱和安全壳防御系统建筑更容易受到恶意等一系列严重安全问题。

近10年来,西屋AP1000之所以在国际核电竞标市场上屡战屡败(除了中美两国之外,在很多国家连竞标“入场券”都拿不到),根本原因就在于其核心关键技术尚未通过验证,设计方案漏洞频发,在建工程延误并严重超支。

需强调的是,最后通过英国A审查的AP1000与我国三门和海阳的AP1000已有诸多重大设计变更(比如,更换了屏蔽电机主泵的泵壳材料、能抵御大飞机撞击等等)。如果说,直到2016年底西屋公司提交英国A审查的AP1000升级版尚且存在上述“严重安全问题”,那么比升级版安全标准低、早在2009年就已开建的我国三门、海阳核电站,该如何排除这些“重大安全隐患”、防止“带病上马”呢?英国A审查出的诸多“严重安全隐患”,在三门和海阳核电站“首次装料前最关键的大检查”所给出的“基本有效、基本满足、基本符合”结论中,是属于“已经切实解决”还是“根本没有考虑”呢?鉴于西屋公司总裁最近“中方监管与西屋一样,认定三门和海阳核电站已经具备装料条件”,那么上述事关国家核安全的重大问题,需要我国核安全监管部门在批准“装料”前给出清晰明确且技术论证有力的回答。

1.“防范化解重大风险”的当务之急是堵住制度漏洞,建立明确、严格的安全责任制。

天津大爆炸、福建漳浦PX工厂大爆炸等重特大安全事故恰恰是在刚刚完成“安全大检查、大检修”后发生的,由此出一个迫切需要解决的制度性问题:重大项目、高风险项目各个关键节点的决策,必须防止“安全检查、专家评审”变成在出事前“走过场”、在出事后也“无责任”!

目前一些重大安全事项的评估,因无须对评审意见、评审结果承担任何法律责任,瞒报真实情况、受商业利益左右的“专家评审”屡见不鲜;即使出了大事故,主管部门亦可以“专家评审意见”作为责任的借口。只有尽快堵上这一重大制度漏洞,对各级主管部门及所有负责“安全评审”的专家建立明确严厉的法律问责和追究机制,“防范化解重大风险、居安思危、知危图安”才能有效落地。

2.核电行业的风险和严重后果特殊,绝不能因为是新技术示范就降低安全标准。

虽然任何行业的技术创新都必然会遇到很多未知风险和问题,都需要在不断试错甚至失败中不断改进方案,但核电行业的技术创新必须时刻牢记:核事故的严重后果不可逆,绝不会因为是新技术首次应用就“自动减轻”或“网开一面”,所以安全评审绝不能放松要求、降低门槛,更不能对已知的重大安全隐患视而不见。

我国核工业在艰苦创业的“两弹一艇”时期,在各方面条件极其的情况下,都能一丝不苟、严格坚守核工业的铁律即“所有已经认知的隐患必须在装料前解决,绝不能等到装料后”。如今,核安全监管部门对核电站新技术首次应用的要求若降格为“基本有效、基本满足、基本符合”,将是国家核安全的重大隐患。

3.三门和海阳首次装料前须彻底清除已知的诸多重大安全隐患,绝不能“带病上岗”。

患生于所忽,祸发于细微,在问题未发时处理的代价远比酿成大祸后要小,讳疾忌医则必然会祸之不浅。

英国核安全监管机构对AP1000升级版查出的诸多严重隐患、美国核安全监管机构对AP1000升级版尚未认可的测试项目,对三门、海阳核电站能否装料运行都是极其重要的警示。

我国核安全监管部门和核电企业应以高度负责的,尽早把有可能导致重大核事故的非能动自然冷却系统失效、屏蔽电机主泵等问题在装料之前充分,并确保每个问题的解决方案都经过充分验证。

很多业内专家呼吁,首次装料之前必须把屏蔽电机主泵拆卸下来检查,以确保不是“带病上岗”。因为与国内其他所有核电站的主泵(在国际上都有多年运行经验)不同,AP1000主泵从未在核电站领域生产和应用过,且研制过程中叶轮碎片脱落等重大问题都是在试验完成后拆卸检查时才发现的,那么,这次三门1号机组主泵在热试完成后为何不拆卸检查就能断定没问题呢?

何况,当前国内电力市场严重供大于求,在运核电机组已出现“弃电”问题,三门、海阳作为第三代压水堆核电技术的首批电站,就更没必要在一些重大隐患尚未排除之前急着装料发电、以撞大运的心态去冒险。

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