中國核動力研究設計院多用途模塊化小堆總設計師宋丹戎日前在“第三屆能源論壇”上透露，用于海上石油開采方案的浮動式核電站ACP100S已完成總體方案設計，其設計、試驗、關鍵設備研制等環節均已貫通，可很快具備工程應用條件。

在具體進度安排上，宋丹戎表示，ACP100S計劃2016年完成工程初步設計，工程開工；2017年，完成工程主系統施工設計，船體下水；2018年，完成電站主設備安裝；2019年，電站建造調試完成，并投入運行。

早在上世紀60年代，美國將船只改造的10MW浮動式核動力裝置用于軍事基地供電。美國海上電力系統公司曾設計完成兩個安裝在駁船上的浮動式核電站，并計劃部署4座這樣的浮動式核電站滿足石油開采需求，但因70年代后期的石油危機導致的能源需求減少而放棄建造計劃。目前，俄羅斯機首座KLT-40S浮動核電站已于2007年開工，船體已下水，預計2015年交付使用。而我國ACP100S于2010年啟動研發，開始需求調研并完成頂層設計；2011年聯合中海油完成渤海灣油田核能發電預可行性初步研究；2012年開展總體方案優化論證，開展關鍵技術研究；2013年形成總體方案，完成了稠油熱采論證及關鍵技術攻關。

根據需求針對性開發

浮動式核電站因采用成熟技術以及高效、經濟性等優點，被認為是最理想的海上能源替代方式，近年逐步成為世界核能界關注的熱點。尤其經濟性更是海上作業選擇能源利用方式的關鍵考量因素。

統計數據顯示，渤海灣已明確有600 MW的能源需求，稠油熱采也需要熱水和超臨界蒸汽。此外南海有深水遠程補給、深海原油開采，以及孤島能源供應需求，而這些都可以借助海上浮式小堆來實現。

“ACP100S充分兼顧安全性與經濟性，根據與用戶的交流，其發電成本與現有海上油氣開采能源供應方式相比有較大的經濟優勢。”宋丹戎表示。

據了解，目前渤海海上石油開采所需能源為原油或有限的伴生氣，原油發電成本大約2.0元/千瓦時，而海上核能發電成本約0.9元/千瓦時。

據宋丹戎介紹，ACP100S 為一體化壓水堆，單堆熱功率310MW，建造周期3年，電站壽命40年，平均上網電價0.92元/千萬時。示范工程投資固定價估算為350000萬人民幣，單位投資35000元/千瓦，建成價378560萬人民幣，單位投資37856元/千瓦。而且，可以通過模塊化的工廠制造、公路運輸，現場快速組裝，縮短建造周期來提高經濟性。針對中海油渤海油田，單位發電成本0.92元/千瓦時。單位發電造價25000/千瓦（不含平臺等配套設施）或45000/千瓦（含平臺等配套設施）。

安全性與經濟性并重

經濟性優勢明顯的ACP100S，在安全性上更加“不含糊”。

資料顯示，ACP100S在研發設計原則上滿足最新核安全法規及相關導則的要求，參考IAEA及國外規范標準，吸收借鑒國際引進的三代核電技術和先進設計理念，并吸收福島核事故經驗反饋。同時，ACP100S具備自主設計能力和知識產權，研發和工程相結合，并開展必要的可研和試驗驗證。

“堆芯損壞概率<10-6/堆年，大量放射性釋放概率<10-7/堆年。”宋丹戎指出了ACP100S的兩項關鍵的安全參數。

此外，ACP100S采用國際上小型堆主流設計，消除大破口失水事故；采用能動加非能動安全系統，使堆芯低于海平面，利用大海作為最終熱阱，全船斷電可以長期不需要交流電。同時，設置了氫氣風險控制系統和堆腔冷卻系統，可進行嚴重事故預防與緩解；反應堆單堆功率較大機組出力高，總體參數指標同時為兩者服務，如反應堆平均溫度300℃以上，蒸汽壓力4.0MPa，汽輪機效率更高。

國家核安全局安全中心此前針對多用途小堆的評價函明確表示，其設計方案能滿足我國現行核安全法規及導則的要求；設計中充分應用縱深防御原則和可靠性設計原則，采用多重安全屏障和專項安全措施，使堆芯損壞率和早期放射性物質大量釋放頻率遠低于相關安全規定，其安全水平達到三代核能系統指標要求；具備完善的嚴重事故預防和緩解措施，能夠滿足國家核安全局頒發的《“十二五”期間新建核電廠安全要求》。

就海上應用這個特點，宋丹戎介紹說，ACP100S結構緊湊、重量集中、重心低、抗傾斜，搖擺能力和抗沖能力強，反應堆相關的主設備均開展過抗沖擊試驗。設計時，充分考慮海上臺風、海冰、雪載荷等對核動力裝置的影響。反過來，反應堆也滿足國標對放射性排放的要求。

在設備和燃料組件方面，宋丹戎表示，目前主設備實現自主設計和制造，反應堆壓力容器、直流蒸汽發生器、屏蔽式主泵、堆內構件、控制棒驅動機構、穩壓器等均已完成采購規格書，樣機研制并落實多家供應商。“10萬千瓦常規標準汽輪發電機國內可選擇多家供應商。燃料組件已完成樣件制造及熱態考驗。”

文/朱學蕊 中國能源報

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