一、英国AP1000 GDA审查完成时间,将被推迟

据《世界核新闻》11月28日报导:英国核監管机构(ONR)将推迟AP1000 GDA审查的目标期限。报导说,与西屋电气AP1000 GDA恢复审查同时进行的日本日立的UK-ABWR的审查,计划定于2017年12月底完成,现审查进度表,己成绿色/琥珀色,即是说,审查子项大多已经通过,通过子项呈綠色,还有一些虽未通过但仅需一定工作就可通过的小问题,呈琥珀色,不存在短期内难于通过的呈红色的重大问题,这就是说,还有一年多时间, UK-ABWR按时完成GDA审查,已无悬念。而AP1000的进度表,还是琥珀色/红色,大多数子项尚需一定时间工作才能完成,呈琥珀色,且还存在一定量的红色的难于通过的重大问题子项。英国监管办公室ONR说:若给予批准,就意味着面临重大的风险,在关键领域存在明显的隐患。计划于2017年3月底结束AP1000审查,只剩5个月时间,按时完成,己无可能,推迟已是必然。到底存在些什么问题?何时能够解决?没有公布。现只能通过相关资料作些初步分析。

二、AP1000反应堆重大安全技术问题揭秘

  1、爱丁堡能源环境公司的受托独立评估

2016年12月在英国Nuclear News No.90上刊登了英国愛丁堡能源环境公司受托,对AP1000反应堆设计的独立评估。评估报告公布,媒体反应强烈,成了评论热点。

其评估报告的结论: AP1000设计不适合英国建设的目的,设计验收确认(DAC)和设计可接受性确认(SDA) 都应该拒绝。

主要意见:

˙先进非能动AP1000核反应堆比现有反应堆,安全壳強度较弱,备用安全系统更少。传统的反应堆安全,依靠纵深防御构成的冗余(多系统、多设备)、多样性(多机制、多方式),而非能动安全的AP1000反应堆更依赖自然过程,如自然对流冷却、重力,而不用电动泵供水。

˙所谓的“先进”非能动设计的AP1000反应堆,更容易发生非常大的核泄漏事故,因为当安全壳上发生小的损坏时,放射性气体就会因安全壳建筑的烟囱效应被吸出。

˙与现有反应堆相比,AP1000安全壳,更容易产生裂纹、泄漏,比传统反应堆更容易受腐蚀。

˙AP1000反应堆的安全壳,在发生地震和飞机撞击时,更容易产生裂纹。

˙AP1000反应堆容器, 当裂变链式反应停止后,剩余发热使压力继续增加,由于非能动自然循环冷却能力相对较弱,压力会接近或超过允许值,意味着更容易导致反应堆容器的破坏。

˙AP1000存多个方式(己确认有7个),造成反应堆失去冷却,包括坐落在反应堆安全壳上的水箱损坏,自然循环冷却失效等。

˙西屋公司对AP1000乏燃料池过热和氢气爆炸的设计计算,假设条件偏低。

˙对安全壳的破坏概率假设为零,显然不符合实际。

˙多反应堆厂址,若一个反应堆事故,可能会造成对其他反应堆的损害。AP1000反应堆顶部水箱和安全壳防御系统建筑,更容易受到这种损害。

2、评估报告得到核地方当局(NFLA)的支持

核地方当局(NFLA)宣布支持这个独立评估,认为AP1000确实存在一些严重的安全问题。呼吁核监管机构ONR和环境保护机构,慎重考虑这个独立报告, 对己发现安全关键问题,继续深入质询,不能“高抬贵手”。认为AP1000反应堆设计是不适用的,核监管机构在2017年3月,不予批准。NFLA指导委员会主席则说:这种反应堆设计,有重要的令人担忧的问题,可能会发生严重事故,导致灾难性的损害。AP1000设计,目前应拒绝验收。

3、监管机构ONR的态度

2016年11月24日《GDA新闻存档》报道, ONR和环境机构说,我们意识到,能源和环境咨询公司受委托对AP1000反应堆设计的评估,对AP1000设计仍存在许多让人担忧的问题,不太可能在2017年3月底前完成GDA评估计划,不可能得出同意颁发许可证的结论。

三、英国AP1000 GDA审查的背景

由日本东芝(持股60%)和法国Engie(原法国GDF-Suez,持股40%),合资的英国电力公司NuGen,提出在英国Moorside建设3台西屋公司的AP1000机组,总容量为3.8GWe。

英国核监管办公室(ONR)和环境监管机构共同组织, 对AP1000设计进行通用设计评估(GDA), 进行反应堆设计的安全,安保和环境影响的审查。2007年开始,原计划于2011年6月完成。因西屋公司不能及时提供审查要求的补充资料,也没有建设项目作为工程对象,0NR决定,于2011年6月起暂停审查,发文通知西屋公司,并解散评审专家组。英国GDA,2011年底,对法国EPR和西屋公司AP1000,同时颁发临时验收认证 (iDACs)。还同意西屋提交的解决遗留51个GDA问题的计划。此时,西屋公司决定同意暂停GDA审查。法国EPR第二年遗留GDA问题解决,通过认证,颁发证书。

西屋的母公司日本东芝,收购了NuGen公司原股东西班牙电力公司持有的50%的股份,和法国GDF-Suez持有的10%的股份,持有60%的股份,成为NuGen的控股公司。AP1000机组,也被确认为Moorside项目选用的机型,据此,2015年3月,西屋公司申请经英方同意恢复并开始了AP1000 的GDA的第二阶段审查。计划于2017年3月完成。

NuGen,建设三台AP1000机组项目的进展,预计明年初可完成EPC合同文本的准备。现在主要工作是尽快通过GDA审查。公司设想目标,工程总投资是130—150亿英镑,电价执行价格将低于欣克利C。建设资金,正在寻求出口信贷,仍尚无进展。

四、关于GDA审查

获得国际权威审查机构好评价很重要。一个机型设计,如能获得国际权威审查机构的好评,对进入国际市场竞争意义重大。早些时,欧洲EUR机构对西屋AP1000、法国EPR和俄罗斯AES三种三代机型,作了是否符合欧洲用户要求(EUR)的审查,三个设计都通过,并都颁发了认证证书,但有差别:俄罗斯的AES最先通过,并认为完全符合;法国EPR延迟了1年多,有1%的非重要的不符合项;西屋的AP1000,有1%的不符合项,限期在18个月内修正,有8%的项目其实是不可实现的高指标。虽然都通过了,但不同的评价,其影响巨大。在过后的国际核工程网站“哪种三代机型最受青睞”的名义调查中,俄罗斯AES得票获59%,法国EPR获29%,西屋AP1000仅获9%。在现实的国际市场销售中, 俄罗斯机型独占鳌头,而EPR和AP1000,效果较差,几乎是屡战屡败。由此看出,得到国际权威机构评审的通过是十分重要的,而取得相对更为优秀的评价,尤为重要。

当然,好的业绩才是树立信誉的根本,不能把取得评审好成绩的作用,看得太重。前段对EPR和AP1000的GDA审查中,EPR相对AP1000成绩好得多。虽然双方都取得了临时验收证书, 但法国EPR一年后就通过了审查,而AP1000,是被解散专家组,暂停审查处理。两者相比,EPR成绩明显优于AP1000,但EPR的市场影响,并未取得明显效果,信誉并未因而提升太多。原因是EPR的两个在建工程,芬兰的奥尔基洛托3号和法国的弗拉芒维尔3号,实绩不佳,工期延迟,大幅超资。从2012年底发布的240条评估结果看,虽然31个GDA问题都已解决,但还留有不少尚未解决的一般性问题,评价并不很好。

英国核电机型的GDA审查,获得世界核电界好评的原因。英国GDA审查被认为是世界最严格的审查,建立了很高的信誉,大家都认为,若取得英国GDA的批准,会在市场销售中起到很大的推动作用。英国GDA审查的信誉是怎么树立的?原因是他监管的严格、认真,被认为是世界上监管最严格的机构之一。监管严格,又反映了他对核安全高度负责的精神和保护国家利益的忠诚。在前段对西屋AP1000和法国EPR的GDA审查中,发现了―些其他机构审查中,未发现的重大问题,如EPR的安全保护系统和控制调节系统不独立问题,显示了英国GDA审查的细致、严格和水平。在AP1000设计中,发现存在一些安全问题,需要提供补充资料说清,但西屋公司迟迟不予答复,多次催促,甚至以最后通牒式的限期警告,到…时再不提交就不再接受了,表明了他抓住不放, 决不“高抬贵手”的精神。核安全审查的严格,是 “安全第一”思想的体现,对人类负责精神的体现。在审查时发现的问题,当时可能仅认为只是个疑点,但也可能是个低概率的隐患,也有可能成为重大事故的禍根。为确保核安全,对这些已发现的问题,必须要有解决的方法,方法必须经过充分的验证,验证必须经过专家会议的评审认定。这三个必須,就是对核安全高度负责的精神。

英国GDA审查信誉提高的外部条件是,美国核监管机构信誉的下降。美国核监管机构NRC,原是世界核监管机构中,技术力量最強,经验最丰富,因而也是信誉最高的一个,而且掌握着制订规则的制导权。但近期,真如前NRC主席格里高利˙姚茨科在NRC内部讲话中发出“NRC信誉大幅下降”的警告。为了帮助西屋公司在中国三代核电技术招标中取胜,违背有关法律规定,在有关ITAAC的重大实验试验未做,未能提供资料,不具备颁发设计认证证书条件,颁发了AP1000 15版的认证证书,是丧失原则的“高抬贵手”。2011年又传言AP1000设计很快批准,引起美国公众的反对,有众议院议员也?信NRC主席,劝说不要批准。但到8月开始了加速审批计划,对存任问题束取先批后补的办法,AP1000得到NRC的高调批准。与此相对照,在其他机构(如EUR)审查中,往往困难重重,人们不免对NRC的审查产生疑问,信誉下降。这样,NRC信誉的下降,给英国GDA审查的信誉提高,提供了外部条件。

英国GDA审查,还包括了设计本国化的要求, 必须把适合外国条件的设计,转化为符合本国的条件,英国化,有利于本国核工业的参与和设计建造的自主化,保护国家的利益。如法国的EPR,通过GDA审查,提出80多个设计修改和30多个约定,综合成为英国的EPR,称作UK—EPR。同样,日本Hi-GE的ABWR英国化为UK-ABWR。比照英国,中国引进AP1000,就应要求供应方,提供中国化的AP1000的技术设计。屏蔽泵应该是50周波供电,而不应是6O周波加变频器的怪异方案。

五、基本情况分析

1、AP1000 GDA审查不能按时完成,己成定局。到目前为止,审查进度表还是琥珀色/红色,尚有一些短时间内难于解决的红色GDA问题和一批需要通过一定时间工作后才可以解决的琥珀色的问题。不具备颁发许可认证的条件。英国愛丁堡能源环境公司受托评估又提出了一批需要解决的问题,认为应拒绝验收。审查自2007年中,与法国EPR的同时开始,EPR己于2012年通过。而西屋AP1000,在2011年计划到期时,还遗留52个GDA问题,因不能提补充资料,审查中途暂停。四年后,2015年3月重新启动,进行第二轮审查。到现在又落后了, 还留有一批难于通过的“红色子项”,落后于后起的日本日立公司的UK-ABWR的审查。ONR也认为, AP000“若被批准,会面临重大风险,在关键领域存在明显的安全隐患”。2O17年3月按时通过,己无可能。

2、GDA审查进展迟缓,主要是因为一些关键技术的研发验证,尚未完成,拿不出审查资料。AP1000是革新型设计, 完全非能动,采用了一些需经实质性科研和验证的新概念、新技术,这些未经验证的新技术, 可能成为安全的隐患,而试验验证,又需要时间私资金。这些关键技术的审查,就成了历次审查的难点。在英国GDA第一阶段审查中,曾提出了一批问题,要求西屋提供补充资料,但西屋始终没有提供。即使英方在无耐之下,向西屋发出限期通知,“如在……之前再不提交,以后交就不接受了”。但限期到,仍末提交。为何不交,估计是因为试验验证未完成, 资料无法提供。资料不交,无法审查。有人会问,美国NRC 2011年底颁发AP1000设计认证证书,是如何审查的? NRC于2011年8-10月,先后召开了两次反应堆安全专家委员会会议,修改了审批规则,同意先批后补,把有关问题的审批,推迟至工程建设完成之前,实质上还是“高抬贵手”。加拿大核安全机构审查,说是美国NRC要求“资料保密”,不能提供,―直拖着。这次英国第二阶段审查又碰到这个问题,是不是要等待再次“高抬贵手”。

3、AP1000推广建设的条件尚未具备。

AP1000设计,在关键领域尚有一些明显的安全隐患,尚需排除。AP1000示危验证工程尚未建成,整体验证也尚未完成。这对革新型(需要重大实质性研发验证)机型是十分重要的。独立评审报告还认为,AP1000的一些安全特性,还不及现在传统的二代机型,还不符合英国建设核电的目的。目前推广建设的条件似尚未具备。

美国在建AP1000的4台机组,施工中出现了设备制造质量和施工中管道、阀门的焊接等施工问题,工期推迟,成本大幅增加,由原140亿美元增加到了220亿美元,比投资高达约1万美元/千瓦。沃克特尔项目,建筑承包商和设计单位之间,其中22亿美元的超支,进入了漫长的诉讼。建成时间己决定推迟3年,现在仅完成了36%的工程量,重蹈法国EPR两个在建项目的覆辙。计划在英国新建三台AP1000的NuGen公司,持有公司40%股份的Engie,准备放弃在英国和土耳其的核电项目。如果Engie退出NuGen,那么Moorside新建3台AP1000就更加困难了。总之,西屋公司宣传的AP1000是“世界最先进”的三代机型,在英国新建3台AP1000项目会很快,都是不可信的。

六、认识和建议

  认识

1、确保安全, 要以高度负责精神,尽早的把安全隐患全部排除。要把问题充分的暴露、对每个问题必须有解决的方法、方法必须经过充分验证、验证结论必须经过权威机构专家审定。决不能让己认知的隐患留到后续产业化发展阶段。

2、关于AP1000,我国单槍匹马,深入敌阵,应“确保安全、稳步推进”为好,切勿急躁。

建议

1、关于华龙一号的GDA审查。要利用好这次GDA审查的机会,不仅要批准,更要高标准争取好的成绩,为推动市场销售发挥更好的作用。注意的是,要独立自主的进行,依靠人家帮助,会自贬水平和能力,降低提高信誉的效果。自主研发的技术,沒有引入特殊的未经验证的技术,应该有信心、有能力、能成功地应对审查中出现的各种问题。还要注意设计英国化的问题,作好准备。

2、AP1000在核试运前,要做好屏蔽泵的拆卸检查。在屏蔽泵的历次试验中,问题大多是在试验成功后,拆卸时才暴露的,未拆卸时实际已存在的问题被掩盖着。在装核燃料之前, 再进行一次拆卸检验,是十分必要的。有专家估计,现试运行的泵中,很可能有几台已有问题了。不拆卸检查,如何证明没有问题,也是试验检验继续。决不允许带病参加核试验运行

3、要协助西屋公司做好有关ITAAC项目的试验资料报送审批工作。这是美国NRC对AP1000审查中绕不过去的问题, 现在还留着,已成为审批中的最大障碍。现中国三门一号机组的调试,提供了实验试验的条件,应抓紧完成,让西屋给美国NRC提供资料,通过专家审查,把其中存在的那些疑点,安全隐患,给予排除。作为革新型AP1000核心技术,非能动安全技术的科学可行性得到验证,把AP1000设计审批中留下的尾巴割掉。尤要关注的是,非能动自然循环冷却失效的概率、机理、危害、对策等的试验验证。自然循环冷却失效,有可能引起严重的核事故。该问题应在装核燃料之前解决。

4、还要做好验证示范工程建成后的综合整体验证的评价,对机型的安全性、可靠性、运行性能、可接受性、可推广性等作全面的綜合评价。要做好AP1000首亇換料周期的运行考验和核燃料组件在堆运行工况下的验证考验,使其具备可推广建设的条件。批准推广建设AP1000,应在核燃料首次換装之后。