关于启动国产化CAP1000后续核电项目建设的建议

王炳华

课题首席专家

中国核能行业协会专家委员会特邀顾问，国家电力投资集团有限公司原董事长。

文章摘要

为深入推进三代核电自主化战略，巩固核电重大专项成果，缓解相关企业经营压力，维持核电产业供应链稳定，中国核能行业协会组织行业骨干集团和资深专家，针对国产化CAP1000首批核电项目建设问题进行了深入调研和充分论证，提出了尽快启动国产化CAP1000后续核电项目建设的有关建议。

党中央、国务院一直高度重视我国核电安全发展及自主化、国产化问题。2006 年，根据我国当时的核电发展状况，在深入论证和广泛征求意见的基础上，慎重决策引进美国 AP1000 三代核电技术，并决定建设浙江三门一期工程和山东海阳一期工程作为引进技术的依托项目。2008 年，国家设立大型先进压水堆核电站科技重大专项(以下简称“核电重大专项”)，主要目标是在引进 AP1000 技术及依托项目建设的过程中，全面消化吸收 AP1000 的设计、制造、建造技术，形成国产化CAP1000 的设计建造能力，并在此基础上开发具有自主知识产权的 CAP1400 三代核电技术，实现三代核电自主化高起点发展。十多年来，国家和有关企业投入大量资源，经过设备研制、设计优化、科研攻关和工程建设等方面的共同艰苦努力， AP1000 依托项目已建成投入商业运行，国产化 CAP1000 技术及配套能力已经基本形成，“国和一号”(CAP1400)示范工程已开工建设，各项技术研发、设备研制等工作已完成，核电重大专项所确立的阶段性目标已实现。

作为先期安排的国家重大专项支持的浙江三门二期、山东海阳二期、广东陆丰一期、辽宁徐大堡一期共计八台后续国产化 CAP1000 核电机组建设项目(以下统称“国产化 CAP1000 后续核电项目”)，经过长期的前期准备工作，目前已具备了开工建设的条件。为深入推进三代核电自主化战略，巩固核电重大专项成果，缓解承担国产化 CAP1000 后续核电项目建设任务的相关工程建设企业及装备制造企业经营压力，中国核能行业协会联合中国核工业集团有限公司、国家电力投资集团有限公司、中国广东核电集团有限公司和哈尔滨电气集团有限公司、中国东方电气集团有限公司、上海电气集团股份有限公司、中国一重集团有限公司等单位，共同组织行业力量和国内资深专家对启动国产化 CAP1000 后续核电项目建设问题进行了深入调研和充分论证。现将有关情况及建议报告如下。

一、AP1000 依托项目 4 台机组运行情况良好，为启动国产化 CAP1000 后续核电项目建设奠定了坚实基础

截至 2019 年 1 月，AP1000 依托项目 4 台机组全部投入商业运行。据世界核电运营者协会(WANO)统计，在 2019 年全球 403 台参与评价的在运核电机组中，三门 1 号机组、海阳 1 号机组与其他 62 台机组并列获得满分 100 分。到今年4 月，三门 1 号机组、海阳 1、2 号机组陆续完成首次换料大修，其中海阳 2 号机组创商用压水堆首次换料大修最短工期(32.78 天)纪录。

2018 年 12 月 22 日，三门核电 2 号机组一台进口主泵曾发生故障，反应堆停堆小修。在国家有关部门监督指导下，中外双方对主泵进行了解体检查及故障原因分析。查明主泵故障直接原因是下推力盘锁紧杯断裂。综合试验分析确定，推力盘锁紧杯断裂是材料、工艺、共振等多个特定因素叠加导致的低概率个性事件， 国家核安全局组织召开专家委员会会议审查认可了主泵故障原因。随后利用机组检修机会，相继对三门 2 号机组及三门 1 号、海阳 1、2 号机组所有 15 台主泵锁紧杯进行了全面检查，未发现任何缺陷。2019 年 11 月 28 日，三门 2 号机组更换主泵后机组重新并网，目前运行正常。

AP1000 依托项目四台机组运行及换料大修业绩证明，其技术性能指标达到或优于设计值。机组热功率、电功率、全厂效率、设备可靠性、卸料燃耗、大修周期、人员辐射剂量、放射性流出物排放、中低放废物量等指标达到或优于设计值。自装料以来，未发生 INES(国际核事件分级表)1 级及以上运行事件，非计划停堆、停机次数优于行业平均值。2019 年，三门 1 号机组可用率 99.98%;海阳 1、2 号机组可用率分别为 97.44%、99.66%。运营单位评估认为，机组的运行绩效、大修工期等指标还有进一步提升空间。

二、国产化 CAP1000 后续核电项目建设前期准备工作全面完成，已经具备启动开工建设的条件

通过核电重大专项以及 AP1000 依托项目的实施，我国已经具备了国产化CAP1000 核电自主设计、制造、建造及运维能力。国家在“十一五”时期已将国产化 CAP1000 后续核电项目列入规划，由于 AP1000 依托项目拖期等原因一直未能开工建设。多年来，仅各项目业主单位已累计投入资金约 515 亿元，每年发生的财务费用及各种现场维护管理费用等约 24 亿元。一些长周期设备制造厂家已先期投料，成品和半成品长期积压，占用大量资金和生产场地。

项目核准与执照申请方面。拟开工的四个核电项目可行性研究报告已通过电力规划设计总院评审，项目厂址安全分析报告、环境影响评价报告(设计和建造阶段)已通过国家核安全局审查，核准支持性文件已齐备，项目申请报告已编制完成，均已向国家发改委上报申请项目核准的请示，中国国际工程咨询公司已完成核准评估并出具了评估意见，国家核安全局已完成建造许可证条件审查。

工程设计和设备制造方面。总体设计和初步设计已经完成，施工图设计完成率超过 60%，进度超前一年以上。统筹考虑投资强度和工程进度，推进关键设备采购制造工作，长周期采购设备均已开工制造且部分已交货，满足工程进度需求。

项目现场建设准备方面。项目业主单位及承包商根据核安全法规及相关标准要求，认真总结 AP1000 依托项目建设的经验和教训，建立了完善的项目管理体系和组织机构，已配置了约 1 300 名管理和专业技术人才。施工队伍保持“热备用”状态，开工所需机械、工器具、原材料都已准备就绪。海阳 3 号机组、三门 3 号机组、徐大堡1 号机组、陆丰1 号机组均已完成核岛底板钢筋绑扎，具备浇筑混凝土条件。

采购部分美国设备方面。国产化 CAP1000 后续核电项目已采购的美国设备， 主要包括部分主泵、国产主泵部分部件、仪控系统、部分阀门、仪表等，除陆丰项目进口主泵外，其他已全部取得美国政府颁发的出口许可。

上述进口设备中，多项已具备国产化能力，仍有尚需国产化攻关的部分关键零部件、元器件和设备，均为我国核电行业压水堆机组的共性问题，已纳入压水堆核电重大专项支持，国内厂家已开始国产化研制。CAP1000 国产化主泵已完成两台产品制造，CAP 系列国产化仪控已完成产品制造，进入出厂调试阶段。

此外，针对国际政治经济形势的变化，我国组织有关企业梳理形成了核电技术领域攻关清单，落实了任务的责任主体，正在分步解决我国核电技术的“卡脖子” 问题。

三、尽快启动国产化 CAP1000 后续核电项目建设有利于我国巩固三代核电国产化成果、稳定核电产业供应链以及促进能源结构及布局优化调整

巩固三代核电国产化成果，稳定核电产业供应链。按照核电重大专项总体方案要求，国产化CAP1000 后续核电项目应掌握自主设计能力和关键设备制造技术， 并具备批量化建造能力。截至目前，“国产化 CAP1000 标准设计研究课题”已通过国家能源局验收，认为已经形成了完整的国产化 CAP1000 核电厂设计能力;主要装备制造企业攻克了国产化 CAP1000 关键设备材料与制造技术，形成了完整的核电主设备制造能力;施工单位通过依托工程，掌握了 CAP1000 建设、安装、调试的工艺和流程，建立了完善的质量管理体系。同时，经过 AP1000 依托项目的建设和运营，已经培养了大批专业的建造、运行人员，可保障后续项目的顺利推进。

促进我国能源结构及布局优化调整。启动国产化 CAP1000 后续核电项目建设，一是有利于促进我国核电有序发展。基于我国核能发展已有的基础和条件， 综合考虑电力需求、能源结构调整、碳减排、能源安全等因素，国内有关权威机构 研究表明，从 2020—2035 年每年需稳定开工 6 ～ 8 台大型三代核电机组，机型以具有自主知识产权的“华龙一号”“国和一号”(CAP1400)三代核电技术为主， “十四五”期间，还应适当建设一批国产化 CAP1000 核电机组。二是有利于优化我国区域能源结构及布局。浙江省、山东省、辽宁省、广东省位于我国东部沿海发 达经济带，预计“十四五”末、“十五五”初期，四省将分别存在约 700 万千瓦、850 万千瓦、300 万千瓦、1 600 万千瓦电力缺口，且火电占比分别为 63%、76%、64%、67%，全部高于全国 59.2% 的平均水平。项目建成后，电量消纳有保障，也可优化四省电源结构，提高清洁电力比例，为当地经济社会发展发挥积极促进作用。三是有利于提升区域电网安全运行水平。四省一次能源自给率偏低，省外调入分别达 90%、80%、75%、80% 以上，项目建成后，可为电网提供清洁低碳、稳定可靠的基荷电源支撑，有利于保障区域电力系统安全稳定运行。

在美国政府 2018 年发布的《美国对中国民用核能合作的政策框架》中，明确限制与美国有直接经济竞争的涉及“华龙一号”“国和一号”(CAP1400)以及相关先进反应堆的合作，但对 CAP1000 后续核电项目的设备、部件及材料的出口明确适用“推定批准”范围。尽管中美关系面临着相当大的不确定性，但美相关企业与我国企业有积极的合作意愿和诉求。AP1000 技术转让方西屋公司已就有关问题得到美国政府澄清：在中美两国 2006 年签署的核能合作谅解备忘录框架下， 美国政府同意西屋与中国企业就 AP1000 技术和设备继续开展合作。目前，国产化 CAP1000 后续核电项目向美方采购的设备合同正在执行过程中，项目的合作有利于促进中美经贸环境改善。

国产化 CAP1000 后续核电项目建设总投资规模约 1 600 亿元，国内投资率可达 90% 以上，且均为市场主体商业化自主投资。在后疫情时期，启动国产化CAP1000 后续核电项目建设，对稳投资作用明显，符合落实党中央、国务院关于国民经济发展的“六稳”“六保”要求以及国家能源安全新战略及能源供给侧结构性改革的总体要求，可有效保障我国核电产业供应链稳定，有利于壮大我国清洁能源产业及推动构建清洁低碳安全高效能源体系，可以助力当前增加国内有效市场需求。

综上所述，启动国产化 CAP1000 后续核电项目建设符合国家有关产业政策和规划，有利于巩固我国核电国产化成果，稳定我国核电产业供应链，促进我国能源结构及布局优化调整。并且国产化 CAP1000 后续核电项目开工建设各项前期准备工作均已就绪，长周期关键设备具备交货状态，可以满足项目核准后短期内开工建设的要求，项目开工建设宜提上日程，以尽可能减少一些不必要的损失。

为此建议：国家有关部门早日按程序核准浙江三门二期、山东海阳二期、广东陆丰一期、辽宁徐大堡一期国产化 CAP1000 后续核电项目陆续开工建设。

本报告是中国核能行业协会重大问题联合研究专项“国产化 CAP1000 后续核电项目建设研究”课题核心报告。报告于 2020 年 9 月完成，文中相关资料和数据截至 2020 年 9 月。课题组主要成员：王炳华，王凤学，吕晓明，陈荣，刘玮，贾子蔚，杨铭，蒋演明，董波，杜雷，陈林康，裴启林。