2014年全國能源工作會議上，國家能源局長吳新雄提出“安全高效發(fā)展核電、適時啟動核電重點項目建設(shè)”后，又引起業(yè)內(nèi)人士關(guān)于能不能開建AP1000新項目的討論。本文將分析國內(nèi)已開建的4臺AP1000機(jī)組的現(xiàn)狀及存在問題，繼2009年、2011年后，第3次闡述筆者這期間一貫的觀點，即目前就新建AP1000機(jī)組為時仍然過早。當(dāng)前工作的重中之重應(yīng)是加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)、全力以赴保證AP1000在建項目調(diào)試順利開展。

1. 未固化的設(shè)計施工文件并不成熟

三門1號機(jī)組開工時， AP1000還只是個“概念股”，許多設(shè)計驗證試驗因經(jīng)費困難未能開展。美國核管會(NRC)突出了一把政治，趕在中國招標(biāo)不能再次延期的2005年底，匆忙批準(zhǔn)了西屋公司遞交的設(shè)計控制文件(DCD)第15版，使之形式上具備了投標(biāo)資質(zhì)。但這版設(shè)計文件只適用于建在中國的AP1000。直到6年后的2011年底，NRC重新修正批準(zhǔn)了多次升版后的第19版DCD文件，美國電力企業(yè)才獲準(zhǔn)在本土建造AP1000機(jī)組。去年3月，美國兩個廠址上4臺機(jī)組開工后，因工程質(zhì)量問題，造成工期拖延、預(yù)算大幅超支。美國國內(nèi)其它擬建的AP1000項目均被業(yè)主撤銷或長期擱置。在世界核電市場上，AP1000也因報價太高、首批工程業(yè)績不佳等原因，曾多次參加國際招投標(biāo)，除中國外毫無斬獲。2009年4月三門開工依照的設(shè)計文件實際上并不完全符合NRC最后批準(zhǔn)的第19版，談不上成熟。

三門開工時，美國已經(jīng)30年沒有新建核電廠了。西屋公司應(yīng)提供的施工圖數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上施工現(xiàn)場的需要，窩工等圖成為常態(tài)。朝令夕改的設(shè)計，使得設(shè)計修改已逾2萬份。工期拖延兩年以上，已是不爭的事實。業(yè)主為此需多支付數(shù)十億貸款利息。如果按照2009年和2011年少數(shù)人的一再忽悠，真的在2011年建設(shè)一批AP1000機(jī)組，現(xiàn)在的損失將更加慘重。

2. AP1000總體性能有待調(diào)試與試運行實際驗證

或許有人會認(rèn)為，今后施工圖慢慢齊全了，就不會再拖期了。遺憾的是現(xiàn)實并不如此簡單。調(diào)試的目的是全面檢驗核電工程建設(shè)繼設(shè)計、設(shè)備制造、建筑安裝三階段的質(zhì)量，確認(rèn)核電廠功能滿足設(shè)計和使用要求，使得核電廠能在設(shè)計規(guī)定的運行工況下安全運行。經(jīng)驗證明，調(diào)試是一項頭緒繁雜、耗時費力的系統(tǒng)工程。而AP1000機(jī)組的調(diào)試將更麻煩，因為目前發(fā)現(xiàn)的超大量的設(shè)計修改，只是在建安階段發(fā)現(xiàn)錯誤后趕工修改的。誰也無法擔(dān)保，這些修改在系統(tǒng)單獨調(diào)試和多系統(tǒng)聯(lián)調(diào)階段不會發(fā)現(xiàn)新問題。

這種確實存在的風(fēng)險源自于AP1000設(shè)計沒有得到完全的試驗驗證。AP600研發(fā)期間，西屋公司曾開展過許多非能動安全試驗研發(fā)工作，得到NRC的最終設(shè)計批準(zhǔn)，但始終未能得到上工程的機(jī)會。AP1000增大單機(jī)功率，也因此產(chǎn)生一系列重要的非能動安全試驗驗證課題。由于缺乏資金支持，AP1000研發(fā)進(jìn)展緩慢，主要進(jìn)行了AP600原理試驗的理論拓展和程序計算，許多應(yīng)該在大型臺架上進(jìn)行的試驗研究并未完成甚至一直未開展，無法提交試驗結(jié)果來驗證AP1000的設(shè)計計算，更不用說提出設(shè)計修改了。在NRC審批設(shè)計文件19版和美國電廠建設(shè)運行聯(lián)合許可證(COL)申請時，核管會主席曾因此投了反對票。但是 NRC最終還是沒有堅持必須完成所有涉及驗證才能批準(zhǔn)COL的原則，采納了西屋公司的建議，將涉及非能動安全功能設(shè)計的臺架試驗及需要時的設(shè)計修改，以及大型臺架的檢查、測試、分析、驗收標(biāo)準(zhǔn)(ITAAC)等工作，改為用中國首堆和首三堆的調(diào)試過程中的實堆測量結(jié)果替代。這樣不僅省去了由西屋公司自建大型試驗臺架的大筆資金，而且將臺架試驗驗證的全部風(fēng)險轉(zhuǎn)嫁到中國商用核電廠上。中國首批商用核電廠調(diào)試階段的工程驗證，已不再是通常理解的設(shè)計確認(rèn)，而轉(zhuǎn)變成為實實在在的設(shè)計開發(fā)，存在重新設(shè)計與安裝返工的風(fēng)險。

對西屋公司的動機(jī)，我們還可以從國核技隆重推出的林誠格先生專著——《非能動安全先進(jìn)壓水堆核電技術(shù)》一書中，有關(guān)電廠調(diào)試的第20章20.3.1和20.3.2等節(jié)的敘述，領(lǐng)略到不能更直白的表述。只是需要提請注意，2010年該書出版時，NRC尚未做決定，林先生已經(jīng)出書實際上認(rèn)賬，至少中國的首三臺機(jī)組將用于AP1000的非能動性功能設(shè)計驗證與工藝檢測試驗。“周瑜打黃蓋，一個愿打，一個愿挨”，NRC干嘛不順?biāo)浦勰?

林先生在書中寫道，“超出AP600設(shè)計證書以外的、且不隨廠址不同而改變的、AP1000所要求的那些試驗僅在首堆和首三堆上進(jìn)行。而這些試驗的目的是用于進(jìn)一步確認(rèn)符合AP1000設(shè)計特性的性能參數(shù)”。這類僅安排在首堆和首三堆做的試驗共有8項，涉及穩(wěn)壓器波動管、不調(diào)硼負(fù)荷跟蹤，以及實現(xiàn)非能動安全功能的安全殼內(nèi)置換料水箱、堆芯補(bǔ)水箱和整個自動降壓系統(tǒng)等重要系統(tǒng)設(shè)備部件，以便進(jìn)行設(shè)計驗證。“一旦這些試驗已證實與非能動系統(tǒng)功能相一致,今后核電廠不需再做類似試驗。進(jìn)行該類試驗會引起核1級設(shè)備,包括一回路設(shè)備的顯著的熱瞬態(tài),因而宜加以適當(dāng)限制”。但林先生沒好意思挑明，如果發(fā)現(xiàn)試驗結(jié)果與設(shè)計偏差超過限值，則必須對已安裝好的系統(tǒng)動手術(shù)修改，并重做驗證試驗。這樣的系統(tǒng)設(shè)計修改，原本應(yīng)該在臺架試驗時解決掉，對于商用堆完全不存在這樣的風(fēng)險?，F(xiàn)在，中國的首批4臺AP1000就要撞大運了，而美國的后續(xù)電廠則將坐享其成、安然無事。中國花高價建設(shè)的首批商用核電廠就這樣糊里糊涂、不明不白地成了西屋技術(shù)的試驗田?？墒?，我們未能因此共享到一點點AP1000知識產(chǎn)權(quán)。我們不禁要問：這樣的技術(shù)轉(zhuǎn)讓協(xié)議保護(hù)了誰的利益?

3. 尚未打結(jié)的屏蔽式主泵研制

最令人揪心的是俗稱為核電廠“心臟”的屏蔽式主泵，簡稱屏蔽泵原型樣機(jī)的研制。首先，我們來重溫一下2009年3月9日出版的新華社《瞭望東方》周刊刊登的國核技董事長接受該刊采訪，就批量推廣AP1000問題的講話實錄：“我覺得在這方面還得講究科學(xué)。在AP1000的技術(shù)當(dāng)中，變化最大的就是泵，就是在以往全球核電站建設(shè)過程當(dāng)中，都是采用的軸封泵，那么在三代核電當(dāng)中采用的是更加先進(jìn)的、終身免檢修的屏蔽電機(jī)泵。這種屏蔽泵目前美國EMD公司正在研制。我剛從美國回來，在西屋開完年會之后，我去匹茲堡在EMD待了一天時間，對整個泵的研制過程，做了一個檢查和評估，結(jié)論就是目前進(jìn)展非常順利。第一臺泵要在今年的7月29號正式上臺架做實驗。所有工作都調(diào)整完之后，這臺泵要在這個臺架上滿負(fù)荷運行500小時。所謂滿負(fù)荷就是流量、壓力、溫度，要和平常運行的參數(shù)完全一樣，然后連續(xù)運行500小時這個泵如果沒有任何問題，就算實驗驗證通過了。這臺泵一過，我們這三代的AP1000在技術(shù)層面上的問題就解決了，我認(rèn)為就可以啟動中國后批AP1000建設(shè)的項目”。

這里董事長傳達(dá)出幾個非常重要的信息：① 以前的商用壓水堆和其它三代壓水堆機(jī)組均采用軸封泵，只有AP1000為了實現(xiàn)其全非能動(All passive，AP)安全，不得不采用同等功率下效率低、流量小的屏蔽泵，不僅談不上先進(jìn)，反倒成為事關(guān)AP1000成敗的核心問題之一;② EMD從未制造過這么大功率、帶兩個惰轉(zhuǎn)飛輪的核電屏蔽泵，故需要首先研制一臺樣機(jī)泵;③ 這臺樣機(jī)泵在臺架上滿負(fù)荷連續(xù)運轉(zhuǎn)500小時后，就算研制成功，就可以60年免維修。然而沒人會真的相信這個神話。④ 董事長業(yè)已敏銳地覺察到主泵之重要。因此他科學(xué)、清晰地指出，屏蔽泵問題不完全解決，就不能批量推廣AP1000。

必須指出，為了滿足美國國會禁止軍用屏蔽泵的高科技出口中國的限制，西屋公司承諾，另行設(shè)計、制造用于中國AP1000機(jī)組的屏蔽泵。在技術(shù)轉(zhuǎn)讓談判時，西屋公司明確表示，不轉(zhuǎn)讓主泵結(jié)構(gòu)設(shè)計的5個關(guān)鍵源程序，只給二進(jìn)制代碼。這就是說，沒有源程序，就如同給你一個“黑匣子”。中方無從知道程序結(jié)構(gòu)及其中經(jīng)驗參數(shù)的數(shù)值及其適用范圍。也就是說既不知其然，又不知其所以然，更不可能在其基礎(chǔ)上再創(chuàng)新。

此外，屏蔽泵用到較多第三方制造的關(guān)鍵部件和材料,諸如石墨自潤滑軸承，陶瓷密封端子、屏蔽套薄鋼板、主泵轉(zhuǎn)軸和鑄造不銹鋼泵外殼等。西屋公司指出，這些不在技術(shù)轉(zhuǎn)讓之列。沒有這些材料和部件，設(shè)備國產(chǎn)化將受很大限制。一有風(fēng)吹草動，美國控制住某些獨門配套材料的對華出口，就卡住了西屋屏蔽泵國產(chǎn)化，也就掌控住中國發(fā)展AP1000機(jī)組的命脈。它再次證明核心技術(shù)是根本買不來的。國核技個別領(lǐng)導(dǎo)鼓吹的西屋公司答應(yīng)“100%保證AP1000技術(shù)轉(zhuǎn)讓的完整性、100%實現(xiàn)AP1000關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化”，完全是一張空頭支票。

屏蔽泵樣機(jī)第一次臺架試驗，比董事長預(yù)告日期晚了40多天。另行設(shè)計的屏蔽泵試驗結(jié)果并不“非常順利”，連個流暢和動力需求都未算對。據(jù)發(fā)表的有關(guān)文章透露，由于主泵出力低于設(shè)計值、電機(jī)溫度偏高、飛輪和屏蔽套與推力盤等關(guān)鍵部件相繼受損、變頻器故障等原因，屏蔽泵設(shè)計數(shù)度修改，臺架試驗多次中斷，研制周期拉長了一年多。董事長認(rèn)定的“500小時滿負(fù)荷連續(xù)運行”的驗收指標(biāo)，本來已短得不像話，不知怎么就變成了完全不是一個概念的“累計運行500小時”。這樣用幾次試驗一分?jǐn)?，樣機(jī)泵最長連續(xù)運行也只有一、二百小時左右。如果核電廠裝上生來就得帶“起搏器”(變頻器)的“心臟”(主泵)，過個十天半個月，再給你來次停跳，這樣的核電廠還有安全性和經(jīng)濟(jì)性可言嗎?據(jù)人民網(wǎng)報道， 2012年4月16日臺架試驗完成儀式上，西屋總裁稱，這臺樣機(jī)泵可以運行許多年，根本不提什么60年。出席儀式的國核技董事長對這兩項改動沒有表示詫異，似乎早有預(yù)料。聽說美國人早就否認(rèn)了“60年免維修”一說，指出這是中國人自己忽悠的，合同中沒有這個承諾。至今沒有任何人能從完成區(qū)區(qū)500小時試驗合乎邏輯地演繹出可“終生免維修”。

事情遠(yuǎn)沒有到此結(jié)束。與我國大多數(shù)工程實踐不同，這臺樣機(jī)泵將用于電廠運行。首批主泵自2012年年中運抵現(xiàn)場后一直不順，只得不止一次返廠修理。屏蔽泵的研制與鑒定，特別是其長期連續(xù)運行性能與失電惰轉(zhuǎn)性能等，至今都沒能有各方均認(rèn)可的結(jié)論。既然屏蔽泵研制并未完結(jié)，怎么能再開工新項目呢?

據(jù)悉，因涉及材料和工藝等重大修改，盡管西屋公司無理反對，國家核安全局已決定，等主泵今年下半年再次返廠后，將用一臺產(chǎn)品泵重做性能鑒定試驗，根據(jù)試驗結(jié)果判定是否對屏蔽泵放行。筆者十分贊賞并堅決擁護(hù)國家核安全局堅持自主執(zhí)法、確保核電安全的執(zhí)法行動，把好核安全監(jiān)管最后關(guān)口。

4. 保證順利開展AP1000機(jī)組調(diào)試是重中之重

目前的AP1000工程可說是處于“設(shè)計難以固化、風(fēng)險難以預(yù)計、成本難以承受”的困難境地，主泵研制還無最后定論，一臺機(jī)組都未調(diào)試，離商用化批量推廣還有很長的路要走。筆者建議，為了扭轉(zhuǎn)形象，盡可能減少企業(yè)經(jīng)濟(jì)損失，盡快驗證AP1000機(jī)組性能，擺在業(yè)主集團(tuán)面前重中之重的任務(wù)應(yīng)是：加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)，專人負(fù)責(zé)組織和協(xié)調(diào)各方面的力量，科學(xué)編制調(diào)試大綱和制定各種預(yù)案，全力以赴，盡可能保證調(diào)試順利開展，完成后轉(zhuǎn)入試運行。在此期間，國家有關(guān)部門更好地履行核安全和行政監(jiān)管職責(zé)。

國內(nèi)外核電廠成功運行經(jīng)驗表明，調(diào)試過程中的高功率運行時間不長，總體性能考驗還主要靠首臺機(jī)組至少試運行一年，根據(jù)經(jīng)驗反饋進(jìn)行整治后，再批量推廣最為科學(xué)合理。今年就開工建設(shè)新的AP1000機(jī)組，為時實在太早。如果企業(yè)迫于無奈，決定并得到政府有關(guān)部門核準(zhǔn)開工新的AP1000項目，即使能按期建成發(fā)電，那也難以應(yīng)對0.43元/千瓦時核電標(biāo)桿電價的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，決策和核準(zhǔn)的責(zé)任風(fēng)險太大，建議慎重考慮。