CAP1400的棋局

张慧

在AP1000机组未能投产的情况下，脱胎于此、功率更大的CAP1400项目，其未来的市场定位与前景，还有待清晰。

在2014年暑气即将消散之际，核电主管部门终于松口，做出了两项重大决定。

8月21-22日，在国家能源局和国家核安全局牵头举办的“华龙一号”总体技术方案审查会议上，中核与中广核的“华龙一号”技术方案通过了审查。

10多天后的9月2日-3日，国家核安全局召开了大型先进压水堆重大专项CAP1400示范工程初步安全分析报告审评收口会，标志着长达17个月的核安全审评工作基本结束，CAP1400安全分析报告得到国家核安全局的审评认可。

今年以来，关于核电技术、公司的争论不乏于耳，加上国家主管部门迟迟不予批准新建项目，核电行业始终处于一种压抑状态。“这两大消息终于让业内看到了核电启动的曙光。” 国家核电技术公司（以下简称“国核技”）一工作人员对记者感概。

由于4台AP1000依托机组存在延期，迟迟未能投产，国核技一直被业内广为质疑而备受压力。早在今年5月份，国核技董事长王炳华曾表示，对CAP1400在今年开工非常有信心。如今，距离2015年只剩不到100天之际，CAP1400的进展让其得以松一口气。

实际上，对于国核技而言，除了跟进AP1000依托项目，其眼下最希冀完成的任务是推动CAP1400项目尽快落地，布局该技术的发展蓝图。

由于CAP1400才是国核技拥有自主知识产权的技术，如何下好CAP1400这盘棋局，将直接决定了其今后在我国核电市场中的地位。

但不得不提的是，在AP1000机组未能投产的情况下，脱胎于此、功率更大的CAP1400项目，是否具备建成投产的能力？不少业内人士对其还有质疑。

漫长的准备

CAP1400型压水堆核电机组，指的是在消化、吸收、全面掌握我国引进的第三代先进核电AP1000非能动技术的基础上，通过再创新开发出的具有我国自主知识产权、功率更大的非能动大型先进压水堆核电机组。

作为《国家中长期科学和技术发展规划纲要》确定的16个国家科技重大专项之一，其从开始研发之际，就注定备受关注。

2008年2月15日，国务院第209次常务会议上通过重大专项总体实施方案，并将CAP1400的研发和示范工程建设列为重大专项的重点任务，由国家核电牵头，吸收有关单位共同攻关。

为此，国家还特批了山东威海市荣成石岛湾厂址，用于建设CAP1400示范核电站，拟建设2台CAP1400型压水堆核电机组，单机容量可达150万千瓦。

如果建设完成，该示范工程将成为我国自主设计的单机容量最大的核电项目，也将有望推动国内核电规模化建设和出口。

“早在2008年开始研发起，我们就跟核电监管部门沟通，希望安审部门从最初就介入到CAP1400的审查工作。”国家核电技术公司科研部、重大专项办公室主任范霁红对《能源》杂志记者表示，“到如今初步安全分析报告通过审查，经过了6年时间。”

根据国核技的介绍，跟AP1000相比，CAP1400重新设计了反应堆和所有主设备，堆芯采用193盒高性能燃料组件，并且自主设计可抗击大型商用飞机恶意撞击的钢板混凝土（SC）结构屏蔽厂房。汽轮机发电机系统和辅助系统、钢安全壳等关键设备也得以重新设计。

2013年3月，CAP1400示范工程的初步核安全报告审评工作启动。2014年1月，国家能源局终于宣布， CAP1400初步设计内容完整，设计方案先进、可行，总体上可靠，同意通过审查。

到2014年9月，核安全审评工作基本结束。“历时17个月，堪称我国核电发展史上范围最广和程度最深的一次。”范霁红说。

据了解，直接参与审评的专家学者超过260多人，经30多次的对话、讨论，共计提出并解答问题5000余个，前后形成了1000多个工作单。

值得一提的是，由于CAP1400是新技术，在此之前，我国核电监管部门尚缺乏专门审查该技术的经验和人力。为此，监管部门还专门扩建人员，制定了新的审查方式。

本次安全审查除以往的文件审查外，还开展了六大专项审查、核安全中心独立审核计算、设计验证试验见证和核安全中心的独立试验验证等五大方面的核安全审查。国家核安全局还对审评中提出的19个重要问题，形成了审评技术见解，并通过核安全专家委员会的审议。

质疑与挑战

最大的质疑来自于关键设备的问题。对CAP1400而言，目前最具有挑战性的设备，主要为主泵、爆破阀和数字化仪控系统。

“AP1000的主泵由美国负责制造，他们经验很丰富，但在制造过程当中遇到了不少困难，国核技如何能保证CAP1400的关键设备不出问题？况且它的功率还增加不少。不少人存在这个担心。”一不愿具名的核电人士向记者如此表述。

AP1000主泵在建设过程出现诸多不顺，从制造阶段开始，泵壳、叶轮等就出现问题，随后在实验过程中新问题又接连再现。

对于此，国核技承认，确实面对这方面的压力。范霁红对记者解释说，AP1000建设期间出现如此多的问题，国核技和相关制造企业、设计院全程参与问题的解决，实际上是非常重要的经验，这些问题在今后会比较容易避免。另一方面，正是因为国内的技术基础较差，所以解决问题时比较谨慎，在时间上准备比较从容，资金投入也更大，从材料、零部件开始研制的过程中，安排了较美方更多的测试验证和不同规模的试验。

据了解，当时负责AP1000主泵企业EMD由于资金困难，在拿到合同款以后才真正开始制造，而国内的研制工作也在同时就启动了。

实际上，为了避免CAP1400避免AP1000出现设备难题，国核技做了两手准备。“国核技对这些关键设备都安排两到三家厂家进行培育。”上海核工程研究设计院院长郑明光表示。

CAP1400的主泵，原本只有沈鼓和哈电引进美国EMD的技术，采用与AP1000一样的屏蔽式主泵。但目前的方案是，还将采用德国KSB公司的湿绕组泵技术路线。

2011年9月，国核工程有限公司与SEC-KSB签署CAP1400湿绕组主泵订货合同，已于2012年3月完成了初步设计评审工作，2014年2月完成了样机试验方案的评审工作。

据最新消息显示，2014年9月3日， CAP1400示范工程湿绕组主泵样机芯包（主泵除泵壳外的可移出部分）在完成全部电气部分试验后，从德国汉堡港启运离港，预计将于10月中旬到达上海电气凯士比核电泵阀有限公司（SEC-KSB），届时将启动工程试验和耐久性试验。

“此次与德国技术谈判，更为谨慎，要求必须做1：1的工程样机。而且项目本来需要四台主泵产品，但我们要求制造五台，有一台样机专门拿来做试验，便于发现和解决问题。”范霁红对记者称。

业内对于CAP1400设备的担忧还不止在于主泵。“由于CAP1400机组采用二回路设计，每一回路就需要承受70-75万千瓦的功率，这对蒸汽发生器等配套的设备要求就非常之高。”上述核电人士向记者表明，“据我所知，国内设备厂商还从未生产过功率如此之大的蒸汽发生器。

在电站FCD之前，国核技列明的29类需要在此之前制造的设备，目前已经签了26类，剩下3类有的是部分合同已签，有的还在谈判过程或招标过程当中。“这些设备当中，从技术难度上说，大多数没有大的技术难关。但并不意味着这些设备制造没有风险。” 范霁红坦承，因为从过去核电站的经验看，就算是成熟的设备在制造过程中也会出现诸多不符合项带来的问题。

赋予的期待

据了解，在CAP1400项目上，国核技的投资已经达到60多亿，总计划将投入400多亿。国核技公司对于CAP1400的期待不言而喻。

在记者问及未来如何定位AP1000和CAP1400两种技术路线时，国核技方面难掩对CAP1400的推崇。

根据与西屋公司签订的合同，AP1000技术只能用于国内电站建设，并不能用于出口，而CAP1400则不同。其因已经具有自主知识产权，理论上讲，出口不受限制。

“CAP1400比AP1000具有更好的经济性、安全性，如果让市场选择的话，CAP1400肯定更受业主欢迎。同样的厂址，一台机组就多20多万千瓦的功率，经济性更强。”范霁红认为。

按照国核技的设想，把AP1000定位于未来两到三年国内将采用的技术，而CAP1400在完成示范项目后，如能进行商业化发展，将会取代AP1000，成为其后续主力技术。

同样对CAP1400有着期待的还有华能集团。目前我国的核电业主公司的控股方只有中核、中广核和中电投。但山东石岛湾由于核电重大专项两个示范工程出现了例外。

2009年12月17日，国核技和华能集团以55%和45%比例出资设立国核示范电站有限责任公司，全面负责示范工程CAP1400和后续CAP1700的建设管理和建成后的商业运营，但华能和国核技都不拥有核电运营牌照。

作为五大电力之一的华能集团，多年来一直希望能够进入核电领域，但限制于未能取得核电运营资质，不能攫取更多的核电市场份额。

由于石岛湾核电示范项目的特殊性，为华能集团提供了一次进入核电的绝佳机会。不仅如此，华能更是希望通过该项目，能够尽快加入核电商业电站运营者的行列。

按照国核技与华能签订的协议，石岛湾核电厂址共计划建设六台CAP1400机组，分别由两个公司负责运营，一个是国核示范电站有限公司，另一个是华能山东石岛湾核电有限公司，分别控制3台机组。

另一方面，CAP1400和“华龙一号”技术均被各自企业寄予厚望，认为能够成为今后我国核电走出去的依靠技术。

有别于CAP1400国家重大专项的身份，同作为拥有自主知识产权三代核电技术的华龙一号，在几经挫折，经过中核、中广核与能源局的多次博弈后，终于通过了审查。这对于CAP1400而言，无疑增加了竞争压力。

在部分人士看来，相对于华龙一号，CAP1400拥有自身短板，由于技术源自西屋公司。虽然按照签订合同，中方可以拥有CAP1400的自主知识产权，但在燃料组件、以及关键设备等问题上，并不能完全摆脱外国公司对其的束缚。

国核技方面则强调，CAP1400在安全性和经济性方面具有更大优势，“不管是国内的项目还是用于出口，作为代表中国形象的核电技术之一，CAP1400都有信心接受挑战。”现在，他们最大的期待是石岛湾项目能在国内获得开工核准。