贝雷 徐帅
国核示范电站有限责任公司 山东省荣成市 264312
摘要：自1994年我国自主研发建设的第一个原型核电机组秦山一期商运以来，先后引进的法国M310、俄罗斯VVER技术，以及具有我国自主品牌的M310改进型CPR1000技术等压水堆核电站建成投产，为我国压水堆核电站运行积累了足够多的运行经验。美国第三代压水堆核电技术是一种先进的“非能动型压水堆核电技术”，采用重力注入、压缩空气注入、自然循环等非能动技术，大大提高核电厂运行的可靠性，在事故情况下，人员72小时不干预，仍能保证机组安全状态，为操纵人员事故下的响应，提供了充足的时间。
关键词：非能动；第三代；模块化；消化吸收
引言： 2004年，出于核电安全发展的考虑，国务院决定引进世界先进的核电技术，“中国第三代核电技术依托项目招标”开始，AP1000、EPR和VVER-1200核电技术参与竞标。
2006年，我国确定了要走引进、消化、吸收、再创新的核电发展道路。于2017年确立了三门一期、海阳一期核电项目四台机组引进AP1000技术，以这四台机组的依托项目为基础的大型先进压水堆核电站重大专项是《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）》中16个国家科技重大专项之一，也是我国建设创新型国家的标志性工程。
一、美国第三代非能动压水堆技术
美国第三代压水堆技术是美国西屋公司设计开发的双环路1000MW级压水堆。充分借鉴全球核电运行经验及美国三哩岛、前苏联切尔诺贝利事故教训，采用非能动设计理念，考虑了严重事故预防与缓解措施。福岛核事故后，西屋公司进行的压力测试表明，在同等条件下，美国第三代压水堆技术机组处于安全状态。
与传统压水堆核电技术相比，美国第三代压水堆技术采用“非能动”的安全系统，如重力理论、自然循环、聚合反应等，将人为制造的安全条件让位于由自然规律形成的本质安全，不放弃但不依赖已有的安全技术和设备。利用堆芯补充水箱、安全注射箱、内置换料水箱和RPV被淹没后的地坑水作为4路堆芯安注水源，保证异常工况下的固有安全，在事故后的72h内，系统的运行不需要任何干预，运行人员不必调节冷却水流量，也不必补水，大大降低了人因失误造成的事故扩大的可能性。同时，非能动设计简化了设备和厂房的布置，也减少了系统和设备，尤其是安全系统，与现有百万千瓦压水堆相比，核岛减少了一半以上的阀门、管道、混凝土、电缆用量，以及1/3的泵。总体上，美国第三代压水堆技术机组的设计显著降低反应堆堆芯损坏频率到2.37×10-7/ry，风险比美国核管会对二代压水堆的要求降低了2个数量级。
在施工方面，美国第三代压水堆技术采用模块化设计，就是在车间里预制模块，在可控制的环境里最大化制造，与施工平行，从而缩短建造工期。反应堆厂房、辅助厂房、附属厂房和汽轮机厂房4个主要厂房的结构模块共108个，设备模块70个。
二、消化吸收后的国产第三代压水堆技术
2007年以来，通过美国第三代压水堆技术设备制造技术的引进、消化、吸收与重大科研专项的支持，国内相关大型设备制造企业全面掌握了美国第三代压水堆技术核岛主要设备的关键制造技术，材料及设备的制造装备能力得到了进一步提升与考验。目前，美国第三代压水堆技术依托项目中，绝大多数设备已实现国产化制造并供货，4台核电机组的设备国产化率平均为55%，第4台机组国产化率预计将达到63%。
从4台美国第三代压水堆技术机组关键设备制造的国产化进程和主要设备的技术转化升级情况可以看出，关键设备的国产化能力已逐步覆盖到整个设备供应链。
目前，全球有8台美国第三代压水堆技术核电机组在建造，中国分别是浙江三门2台，山东海阳2台；美国分别是佐治亚州2台，南卡罗莱纳州2台。其中，三门核电1号机组是全球首堆，已于2018年8月14日首次达到100%满功率运行，2号机组于2018年8月17日，首次达到临界状态。海阳核电1号机组于2018年8月17日首次并网成功，二号机组2018年8月11日完成装料，正在进行临界前各项准备工作。
通过美国第三代压水堆技术设备制造技术的引进、消化、吸收，不仅实现了美国第三代压水堆技术主要设备自主化，更实现了技术自主化。消化吸收后的美国第三代压水堆核电技术，依托于美国西屋核电机组消化、吸收再创新的国产化核电机组，并考虑了日本福岛核事故后改进行动和中国适应性修改，设计理念上延续美国第三代压水堆技术非能动、模块化的设计理念，简化了安全系统配置减少了安全支持系统；大幅度地减少了安全级设备及抗震厂房；明显降低了对大宗材料的需求。
相比西屋公司的美国第三代压水堆技术，我们吸收了依托工程中众多经验反馈以及美国第三代压水堆技术设计在建设过程中的改动，并针对美国第三代压水堆技术原设计的一些不足之处，以及设备国产化的需要，对其进行了必要的改进和升级。美国第三代压水堆技术标准设计已经全面完成，相关成果已开始应用于三门二期、海阳二期和陆丰一期等后续项目，并正在开展推广工作，有力支撑了三代核电在我国的自主化发展和建设。
结束语： 第三代核电技术为我国核电事业的发展起到了积极的推动作用,不管是从当今世界核电技术的发展历程来看,还是从我国核电工业目前的发展状况来看,我国当初引进第三代核电技术都是一个正确的选择,因为第三代核电技术的引进加快了我国核电工业的发展虽然如此我国在充分利用第三代核电技术的同时,做到通过将技术引进来以及消化吸收,努力做到在原来基础上的创新以及再创新让我国掌握其关键技术,最大限度的发挥第三代核电技术在推进我国核电发展中的作用。
参考文献：
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