浮动式小堆ACP100S：总体方案设计完成

　　中国核动力研究设计院多用途模块化小堆总设计师宋丹戎日前在“第三届能源论坛”上透露，用于海上石油开采方案的浮动式核电站ACP100S已完成总体方案设计，其设计、试验、关键设备研制等环节均已贯通，可很快具备工程应用条件。

　　在具体进度安排上，宋丹戎表示，ACP100S计划2016年完成工程初步设计，工程开工；2017年，完成工程主系统施工设计，船体下水；2018年，完成电站主设备安装；2019年，电站建造调试完成，并投入运行。

　　早在上世纪60年代，美国将船只改造的10MW浮动式核动力装置用于军事基地供电。美国海上电力系统公司曾设计完成两个安装在驳船上的浮动式核电站，并计划部署4座这样的浮动式核电站满足石油开采需求，但因70年代后期的石油危机导致的能源需求减少而放弃建造计划。目前，俄罗斯机首座KLT-40S浮动核电站已于2007年开工，船体已下水，预计2015年交付使用。而我国ACP100S于2010年启动研发，开始需求调研并完成顶层设计；2011年联合中海油完成渤海湾油田核能发电预可行性初步研究；2012年开展总体方案优化论证，开展关键技术研究；2013年形成总体方案，完成了稠油热采论证及关键技术攻关。

　　根据需求针对性开发

　　浮动式核电站因采用成熟技术以及高效、经济性等优点，被认为是最理想的海上能源替代方式，近年逐步成为世界核能界关注的热点。尤其经济性更是海上作业选择能源利用方式的关键考量因素。

　　统计数据显示，渤海湾已明确有600 MW的能源需求，稠油热采也需要热水和超临界蒸汽。此外南海有深水远程补给、深海原油开采，以及孤岛能源供应需求，而这些都可以借助海上浮式小堆来实现。

　　“ACP100S充分兼顾安全性与经济性，根据与用户的交流，其发电成本与现有海上油气开采能源供应方式相比有较大的经济优势。”宋丹戎表示。

　　据了解，目前渤海海上石油开采所需能源为原油或有限的伴生气，原油发电成本大约2.0元/千瓦时，而海上核能发电成本约0.9元/千万时。

　　据宋丹戎介绍，ACP100S 为一体化压水堆，单堆热功率310MW，建造周期3年，电站寿命40年，平均上网电价0.92元/千万时。示范工程投资固定价估算为350000万人民币，单位投资35000元/千瓦，建成价378560万人民币，单位投资37856元/千瓦。而且，可以通过模块化的工厂制造、公路运输，现场快速组装，缩短建造周期来提高经济性。针对中海油渤海油田，单位发电成本0.92元/千瓦时。单位发电造价25000/千瓦（不含平台等配套设施）或45000/千瓦（含平台等配套设施）。

　　安全性与经济性并重

　　经济性优势明显的ACP100S，在安全性上更加“不含糊”。

　　资料显示，ACP100S在研发设计原则上满足最新核安全法规及相关导则的要求，参考IAEA及国外规范标准，吸收借鉴国际引进的三代核电技术和先进设计理念，并吸收福岛核事故经验反馈。同时，ACP100S具备自主设计能力和知识产权，研发和工程相结合，并开展必要的可研和试验验证。

　　“堆芯损坏概率<10-6/堆年，大量放射性释放概率<10-7/堆年。”宋丹戎指出了ACP100S的两项关键的安全参数。

　　此外，ACP100S采用国际上小型堆主流设计，消除大破口失水事故；采用能动加非能动安全系统，使堆芯低于海平面，利用大海作为最终热阱，全船断电可以长期不需要交流电。同时，设置了氢气风险控制系统和堆腔冷却系统，可进行严重事故预防与缓解；反应堆单堆功率较大机组出力高，总体参数指标同时为两者服务，如反应堆平均温度300℃以上，蒸汽压力4.0MPa，汽轮机效率更高。

　　国家核安全局安全中心此前针对多用途小堆的评价函明确表示，其设计方案能满足我国现行核安全法规及导则的要求；设计中充分应用纵深防御原则和可靠性设计原则，采用多重安全屏障和专项安全措施，使堆芯损坏率和早期放射性物质大量释放频率远低于相关安全规定，其安全水平达到三代核能系统指标要求；具备完善的严重事故预防和缓解措施，能够满足国家核安全局颁发的《“十二五”期间新建核电厂安全要求》。

　　就海上应用这个特点，宋丹戎介绍说，ACP100S结构紧凑、重量集中、重心低、抗倾斜，摇摆能力和抗冲能力强，反应堆相关的主设备均开展过抗冲击试验。设计时，充分考虑海上台风、海冰、雪载荷等对核动力装置的影响。反过来，反应堆也满足国标对放射性排放的要求。

　　在设备和燃料组件方面，宋丹戎表示，目前主设备实现自主设计和制造，反应堆压力容器、直流蒸汽发生器、屏蔽式主泵、堆内构件、控制棒驱动机构、稳压器等均已完成采购规格书，样机研制并落实多家供应商。“10万千瓦常规标准汽轮发电机国内可选择多家供应商。燃料组件已完成样件制造及热态考验。”