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“始皇嘗射大魚于榮成山,，山在邑境內(nèi)，故命名因之,�,！睒s成，這個(gè)多年來靠海產(chǎn)捕撈,、養(yǎng)殖在山東半島興盛的海濱小城,，如今卻承擔(dān)著中國核電版圖中的“先鋒使命”。
冬日的石島灣海天一色藍(lán),，“世界首座模塊式高溫氣冷堆核電站示范工程”幾個(gè)大字異常醒目,。凜冽的寒風(fēng)中數(shù)臺(tái)塔吊沿海岸線一字排開，長臂來回?fù)]舞,，穿著橘黃色服裝的工人正在緊張施工,，反應(yīng)堆廠房已經(jīng)從地下18米“生長”到地上20米，2017年年底有望發(fā)電,。而在其不遠(yuǎn)處的西南方,，石島灣CAP1400示范工程也已經(jīng)萬事俱備只欠“核準(zhǔn)”，有望在明年4月正式開工,，2019年底發(fā)電,。
作為集第三、第四代核電技術(shù)于一體的大型商業(yè)化核電基地,，華能石島灣核電廠無疑是中國核電產(chǎn)業(yè)走向的“風(fēng)向標(biāo)”,。不管是高溫氣冷堆醞釀商業(yè)化推廣，還是CAP1400的核準(zhǔn)在即,，都共同指向中國核電技術(shù)自主化提速,，萬億市場(chǎng)即將開閘，而民資則有望在核電設(shè)備制造和研發(fā)等環(huán)節(jié)分羹,。
全球首座第四代核電站雛形漸顯
“我們項(xiàng)目很受世界能源界關(guān)注,，2012年12月9日開工，總工期是59個(gè)月,，目前已經(jīng)過去24個(gè)月,，土建部分的工作已經(jīng)完成了2/3，計(jì)劃明年6月底開始進(jìn)行核島的設(shè)備安裝,，到2017年底實(shí)現(xiàn)發(fā)電,�,！睆�2008年項(xiàng)目啟動(dòng)就在此的華能山東石島灣核電有限公司（以下簡稱“華能石島灣核電公司”）副總經(jīng)理張愛軍介紹間難掩自豪之情。
按照規(guī)劃,，無論是投資規(guī)模還是裝機(jī)容量,，石島灣核電基地都是迄今為止中國最大的核電規(guī)劃項(xiàng)目。石島灣高溫氣冷堆示范工程是“十二五”期間獲批的第一個(gè)項(xiàng)目,，由華能集團(tuán),、中核建和清華大學(xué)分別以47.5%、32.5%,、20%的投資比例共同投資建設(shè),。一期工程建設(shè)1×20萬千瓦級(jí)高溫氣冷堆核電機(jī)組，于2017年底前投產(chǎn)發(fā)電,。遠(yuǎn)期規(guī)劃容量約800萬千瓦,，項(xiàng)目總投資約1200億元，建設(shè)周期15年,。
事實(shí)上,，石島灣在中國核電版圖上的意義遠(yuǎn)甚于此。一直以來,，中國核電技術(shù)依賴從國外進(jìn)口,，石島灣高溫氣冷堆示范工程卻是由清華大學(xué)自主研發(fā)，而且設(shè)備國產(chǎn)化率不低于75%,。正如華能石島灣核電公司總經(jīng)理賀云生所言,，雖然一期工程僅是示范項(xiàng)目，發(fā)電能力只有20萬千瓦,，但它與大飛機(jī),、探月工程一樣，是國家16個(gè)科技重大專項(xiàng)之一,。作為全球首座開工建設(shè)的模塊式高溫氣冷堆核電站,，它也是世界上第一座安全性更高、具備第四代核電技術(shù)特征的核電站,。該項(xiàng)目的建成,，對(duì)促進(jìn)我國核能利用技術(shù)進(jìn)步和占領(lǐng)世界未來核電技術(shù)制高點(diǎn)有著重要意義。
根據(jù)國際共識(shí),，衡量最新一代技術(shù)“第四代先進(jìn)核能系統(tǒng)”最主要的指標(biāo)是安全性和經(jīng)濟(jì)性,，即不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重堆芯損壞、不需要場(chǎng)外核應(yīng)急,，要有完整的核廢物處理方案,，內(nèi)在外在的防止核擴(kuò)散能力強(qiáng)。而且發(fā)電成本要求有競爭力,，發(fā)電效率不低于40%,。
“我們這一示范工程所體現(xiàn)的四代技術(shù)一大特征就是固有安全性,。燃料負(fù)溫度系數(shù)大，發(fā)生事故時(shí)就可以依靠自身的負(fù)反應(yīng)性補(bǔ)償能力實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停堆,。而且堆芯中密度低,，停堆后的余熱可以通過非能動(dòng)的冷卻系統(tǒng),，自然循環(huán)帶出去,，更重要的是示范工程采用了石墨陶瓷型包覆顆粒燃料元件，不會(huì)因其熔化而導(dǎo)致放射性物質(zhì)外漏,�,！薄⊙芯亢巳剂蠈＜页錾淼娜A能石島灣核電公司副總經(jīng)理呂華權(quán)解釋說。
《經(jīng)濟(jì)參考報(bào)》記者在其展示廳看到,，就像“火龍果”一樣,，每個(gè)球形燃料元件中含有1.2萬個(gè)包覆燃料顆粒，而每個(gè)包覆燃料顆粒核芯是0.5毫米厚的二氧化鈾,，外面包覆了碳化硅,、熱解碳等材料，確保燃料球能耐1620攝氏度的高溫,。
據(jù)了解,，清華大學(xué)對(duì)這一“買不來”的核心技術(shù)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，已經(jīng)建成一條年產(chǎn)10萬個(gè)球形燃料元件的中試生產(chǎn)線,。今年9月,，在包頭建設(shè)的、年產(chǎn)30萬個(gè)球形燃料元件的生產(chǎn)線主設(shè)備安裝也已基本結(jié)束,，預(yù)期2015年9月正式生產(chǎn),。
此外，在歷次大小核安全事故中,，人為因素占到了一半以上,，所以國際核電界一直將運(yùn)行人員的培養(yǎng)視為維系核電站安全、可靠,、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要保證,。由于核反應(yīng)堆操作員的培養(yǎng)成本相當(dāng)于戰(zhàn)斗機(jī)飛行員的培養(yǎng)成本，花費(fèi)高昂,，他們又被形象地稱為“黃金人”,。
“從2008年9月開始，石島灣核電首批54名預(yù)備操作人員就正式到崗培訓(xùn),，在完成理論培訓(xùn),、研究堆臨界操作培訓(xùn)后，還去國內(nèi)外優(yōu)秀的火電廠和核電廠學(xué)習(xí)運(yùn)行和電站管理,。2016年完成模擬機(jī)培訓(xùn)和在崗培訓(xùn)后就可以參加執(zhí)照考試,，每個(gè)人一生只有3次考試機(jī)會(huì),，沒考過就只能永遠(yuǎn)退出運(yùn)行�,！比A能石島灣核電公司運(yùn)行部主任陳立強(qiáng)介紹說,。
醞釀商業(yè)化推廣 核電多一種技術(shù)路線選擇
一直以來，核電站有著“超級(jí)印鈔機(jī)”的美譽(yù),。一般來說,，一個(gè)百萬千瓦級(jí)的核反應(yīng)堆，造價(jià)約120億人民幣,，正常運(yùn)行一天的收益約為1000萬,，15年的時(shí)間即可收回投資，而一個(gè)反應(yīng)堆的正常壽命為40年左右,。
據(jù)了解,，長期以來由于國內(nèi)工藝、材料研究的相對(duì)落后,，以及研制費(fèi)用高,、周期長和制造難度大，再加上國外的技術(shù)封鎖,，我國大型鍛鑄件處于“奇貨可居,、有錢難買”的局面。為此,，華能石島灣核電公司下大力氣推動(dòng)設(shè)備制造單位與國內(nèi)科研院所通力合作,，成立專業(yè)攻關(guān)小組進(jìn)行科研攻關(guān)，目前反應(yīng)堆壓力容器,、蒸汽發(fā)生器制造工藝已固化,，金屬堆內(nèi)構(gòu)件各殼體已完成組對(duì)焊接，填補(bǔ)了我國核電設(shè)備制造的眾多空白,，為第四代高溫氣冷堆核電站的商業(yè)化建設(shè)奠定了基礎(chǔ),。
“未來工程設(shè)計(jì)、設(shè)備制造工藝,、建設(shè)安裝都有很大的優(yōu)化空間,，下一步將推廣的商業(yè)化60萬高溫氣冷堆，經(jīng)濟(jì)性會(huì)更好,�,！辟R云生認(rèn)為，模塊式高溫氣冷堆具有潛在的經(jīng)濟(jì)競爭性和廣闊的應(yīng)用前景,，使我國后續(xù)核電發(fā)展多了一種技術(shù)路線選擇,。
據(jù)介紹，模塊式高溫氣冷堆是目前熱效率最高的核反應(yīng)堆,，而且因?yàn)槭悄K化建造,，每個(gè)模塊10萬千瓦,，可以根據(jù)需要選擇模塊數(shù)量，通過模塊化,、標(biāo)準(zhǔn)化,、批量化的建造，降低成本,，高溫氣冷堆核電廠熱效率比輕水堆核電廠高10%左右,。
與當(dāng)前其他的核電堆型相比，其更大的優(yōu)勢(shì)還在于可以在內(nèi)陸建設(shè),。自福島核事故發(fā)生以后,，因?yàn)榄h(huán)保等問題,，關(guān)于內(nèi)陸建核電站的爭議一直比較大,，核電發(fā)展部門考慮到相關(guān)部門和公眾的擔(dān)憂，2012年底核電解凍時(shí)明確表示“十二五”時(shí)期只在沿海安排少數(shù)經(jīng)過充分論證的核電項(xiàng)目廠址,，不安排內(nèi)陸核電項(xiàng)目,。而隨著各項(xiàng)技術(shù)的成熟，近期國家層面正在就“十三五”期間是否上馬內(nèi)陸核電站問題進(jìn)行論證,。
“高溫氣冷堆核電站將來堆芯溫度可以提高到900攝氏度以上,，發(fā)電熱效率更高，同時(shí)高溫氣冷堆具有固有安全性,，選址非常靈活,，可以建在人口稠密的城鎮(zhèn)附近，作為分布式電源來使用,�,！薄稳A權(quán)解釋說。
此外,，高溫氣冷堆核電站反應(yīng)堆出口的氦氣溫度達(dá)到700-900攝氏度,，是一種優(yōu)質(zhì)的工藝熱源�,？捎糜谒疅崃呀庵茪�,，為未來氫能時(shí)代提供清潔能源，還可以用于多數(shù)的工藝熱應(yīng)用領(lǐng)域,，包括煤的氣化與液化,、直接還原煉鋼、稠油熱采,、油頁巖提煉等,。清華大學(xué)已經(jīng)可以利用這一技術(shù)進(jìn)行高溫制氫，只是未達(dá)到規(guī)�,；�,。
據(jù)了解,，東南亞、中東地區(qū)甚至歐洲的眾多國家,，包括國內(nèi)的一些潛在用戶,，都對(duì)高溫氣冷堆在核能發(fā)電、海水淡化,、石油化工,、煤化工等領(lǐng)域的應(yīng)用有著濃厚興趣，相關(guān)的合作洽談?wù)陂_展,。目前,，華能集團(tuán)聯(lián)合清華大學(xué)和中國核工業(yè)建設(shè)集團(tuán)正在啟動(dòng)60萬千瓦多模塊高溫氣冷堆項(xiàng)目，廠址選擇,、初步可行性研究等前期工作也已經(jīng)在進(jìn)行中,。
萬億市場(chǎng)開閘 民企將可分羹
在高溫氣冷堆示范工程火熱建設(shè)的同時(shí)，同屬一個(gè)國家科技重大專項(xiàng)的石島灣大型先進(jìn)壓水堆CAP1400示范工程也已進(jìn)入核準(zhǔn)沖刺階段,。
作為我國自主化第三代核電技術(shù)的代表,，石島灣CAP1400示范工程由中國華能集團(tuán)公司和國家核電技術(shù)公司合作開發(fā)，雙方各控股建設(shè)一臺(tái)機(jī)組,，單機(jī)容量在150萬千瓦,。如果建設(shè)完成，該示范工程將成為我國自主設(shè)計(jì)的單機(jī)容量最大的核電項(xiàng)目,，也將強(qiáng)勁推動(dòng)國內(nèi)核電規(guī)�,；ㄔO(shè)和出口。因?yàn)楦鶕?jù)當(dāng)初國核技與西屋簽訂的引進(jìn)AP1000技術(shù)的合同,，國核技開發(fā)的非能動(dòng)大型壓水堆功率超過135萬千瓦,，則表明擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，可以對(duì)第三國出口,。
“該項(xiàng)目完全具備開工條件,，已經(jīng)上報(bào)國家能源局核準(zhǔn)，預(yù)計(jì)年底或明年初獲批,。初步計(jì)劃是明年4月份澆筑第一罐混凝土,，2019年底發(fā)電�,！薄垚圮娡嘎墩f,。
據(jù)悉，紅沿河二期,、福清三期也已同期上報(bào),。“重啟核電項(xiàng)目正在進(jìn)行最后的研究準(zhǔn)備�,！薄夷茉淳趾穗娝舅鹃L劉寶華表示,，在確保安全的前提下，我國今明兩年可能啟動(dòng)沿海地區(qū)新的核電項(xiàng)目建設(shè),。
從目前國內(nèi)核電裝機(jī)及運(yùn)行情況看,，已投入商業(yè)運(yùn)行的機(jī)組共20臺(tái)，總裝機(jī)容量為1807萬千瓦,，另有28臺(tái)在建核電機(jī)組,，總裝機(jī)容量為3062萬千瓦，這與《行動(dòng)計(jì)劃》中2020年裝機(jī)容量達(dá)到5800萬千瓦的目標(biāo)尚有很大差距,。同時(shí)今年第三季度核電累計(jì)發(fā)電量為376.53億千瓦時(shí),，僅占全國發(fā)電量的2.59%。
“國內(nèi)核電項(xiàng)目重啟后,，后續(xù)核電裝機(jī)規(guī)劃的調(diào)整以及項(xiàng)目核準(zhǔn)及開工的節(jié)奏直接影響核電板塊相關(guān)投資標(biāo)的的選擇以及空間判斷,。從目前看，2014年和2015年為已開工核電項(xiàng)目投入商業(yè)運(yùn)營以及新開工項(xiàng)目數(shù)量的第一高峰期,，‘十三五’內(nèi)陸核電的放開將打開成長空間且迎來第二高峰,。”申銀萬國分析師錢啟敏表示,。
根據(jù)國家能源局“十二五”規(guī)劃及長期規(guī)劃測(cè)算，2015年-2030年間總投資額1.2萬億元,，即平均每年核電投資600億元,，其中每年設(shè)備投資額將達(dá)到300億元。此外,，中國核電“走出去”面臨的海外核電市場(chǎng)也有非常大空間,。據(jù)國際原子能機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè)，未來10年,，除中國外全球約有60~70臺(tái)100萬千瓦級(jí)核電機(jī)組建設(shè),，市場(chǎng)空間將達(dá)1萬億元。
據(jù)了解,，華能集團(tuán)所屬華能核電開發(fā)有限公司在海陽核電和昌江核電均有參股,，儲(chǔ)備的核電廠址資源已超過2000萬千瓦，目標(biāo)是2020年名下已投產(chǎn)的核電裝機(jī)容量要占國內(nèi)核電總裝機(jī)容量的10%,。華能集團(tuán)下一個(gè)核電基地將在福建霞浦,，由華能與中核合作開發(fā)，目前正在進(jìn)行初可研,。
值得注意的是,，民資有望分羹。“核電的發(fā)展主要依靠國有資本,，今后在核電站的建設(shè)要向民間資本,、社會(huì)資本開放，只要符合國家的核安全管理要求,，都可以進(jìn)來,。”國家能源局核電司司長劉寶華表示,。
據(jù)介紹,，目前已有較多民間資本進(jìn)入核電研制和設(shè)備領(lǐng)域。比如江蘇神通生產(chǎn)核級(jí)碟閥和核級(jí)球閥,、臺(tái)�,，斉瑺栄邪l(fā)生產(chǎn)百萬千瓦級(jí)壓水堆核電廠一回路主管道及各種泵閥等。但從國家層面來看,，整個(gè)核電運(yùn)營投資體系尚無民企進(jìn)入,，未來可能會(huì)在運(yùn)營管理和戰(zhàn)略投資方面有所考慮。
