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行業報告
科學技術獎丨秦山,續寫“國之光榮”的OLE核電人
秦山核電廠運行許可證延續(OLE)安全評估技術研究與應用榮獲中國核能行業協會科技進步獎一等獎
時間:2023年10月25日 來源:《中國核能》2023年第4期 作者:李志華 點擊量: 分享:

編者按:

2022年,中國核能行業協會科學技術獎評定出科技進步獎共75項。2023年1月,中國核能行業協會發出通知,為展示核能行業篤行務實、踔厲奮發的精神風貌,《中國核能》、協會官網、協會微信公眾號對2022年中國核能行業協會科技進步獎一等獎、技術發明獎一等獎、企業技術創新工程獎、創新團隊獎、青年優秀創新人物獎進行綜合報道和推介宣傳。



美麗的杭州灣畔,坐落著我國機組數量最多、堆型最豐富的核電基地——秦山核電,它擁有九臺機組,總裝機容量666萬千瓦,已連續安全運行超過150堆·年,已累計安全發電超7500億千瓦時,相當于減排二氧化碳7億噸,植樹造林471個西湖景區,秦山核電近3年22臺次機組世界核電運營者協會(WANO)綜合指數滿分,并列世界第一,運行業績穩居世界先進水平。

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走入秦山核電基地大門,一塊寫著“中國核電從這里起步”的石碑映入眼簾,作為核電業界的“老大哥”,我國自主研究設計、自主建造調試、自主運營管理的第一座核電站——秦山核電廠1號機組( 以下簡稱“秦山核電廠” )也坐落于此。1991年12月15日0時15分,伴隨連綿不絕的歡呼聲,我國成功打破了國外的封鎖,秦山核電廠順利并網發電,結束了我國大陸無核電的歷史,無愧于“國之光榮”的稱號。時至今日,秦山核電廠已安全運行超過31年,這個“30+1”具有十分重要的意義,“30”表明秦山核電廠在初始設計壽期內為我國核電產業發展掌握了大量的技術,積累了豐厚的經驗,培養輸送了大批的人才,而這個“1”則是秦山核電廠在獲得運行許可證延續(OLE)申請批準后已延續運行超過1年,是秦山核電續寫“國之光榮”的見證。

核電廠有一個初始設計壽期,按照國際經驗,到期后可以申請延續運行。秦山核電廠初始設計壽期為30年,秦山核電的運行許可證延續(OLE)團隊通過大量的研究、論證和精準的改進活動,順利于2021年獲得國家核安全局批準延續運行20年至2041年,實現了我國核電長期可持續發展“零”的突破,無愧于周恩來總理批準秦山核電廠建設方案時提出的要求“建設我國第一座核電站,主要是掌握技術,培養隊伍,積累經驗,為今后核電發展打基礎”。一路走來,秦山核電廠的OLE團隊立足于安全性和經濟性,從如何做到機組延續運行這個問題出發,進行了全面考察和論證,制定了總體規劃,采用創新的工作模式,分階段完成了技術路線和方法研究、安全評估實施、研究成果深化、技術體系成型等工作。

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2012年,秦山核電廠已安全運行20余年,作為國之光榮的核電旗幟,再有不到10年運行許可證就將到期,怎么辦?一群老核電人帶著新核電人開始踏上征程,為我國核電“老大哥”的未來尋找出路,OLE項目也從這里開始起步。當時,我國在運行許可證延續領域尚處于起步階段,作為國內首個面臨運行許可證到期的機組,面臨諸如監管要求未明確、法規標準不健全、技術體系存空白、支持技術不完整等挑戰,如何開展安全評估和改進活動,證明核電機組具有延續運行的條件,是我國業界共同面臨的難題。沒有經驗、沒有技術、沒有隊伍、沒有……隨著項目的推進,一個個難題擺在OLE團隊面前,但是,秦山人不怕,沒有經驗可以學、沒有技術可以鉆、沒有隊伍可以建、沒有……可以闖。帶著拼勁,懷揣著夢想,OLE團隊歷經十載歲月,完成了一個又一個任務,攻克了一個又一個難題,在成長中分享著收獲與喜悅。

“國際上核電機組延續運行,主流的有美國執照更新技術路線,還有國際原子能機構(IAEA)的長期運行技術路線,但是,這兩種都不能夠完全適用于我國,我們應該……”這是2013年的夏天,OLE項目執行指揮孔德萍在向公司匯報項目技術路線初步論證成果,會場中的領導們對這些觀點紛紛贊同,臺下的OLE團隊成員們也松了口氣?;叵肫疬@一年多高強度“戰斗”的前期研究工作,整個團隊成員調研了大量的國外文獻,經過反復的論證,多次與國內外同行交流探討,召開了大大小小的專題研討活動近百次,項目安全評估經理陶鈞更是頂著酷暑寒冬的季節變化,多次組織大家“閉關”開展外國文獻翻譯工作,累計翻譯了美國、IAEA的相關重要文獻200余萬字,為項目論證工作奠定了堅實基礎。

“姜主任,你這次打破“魔咒”了嗎?”這是團隊成員經常調侃OLE項目辦公室主任姜赫的話,作為項目大管家的他,只要一出差或休假,保準就會有各種緊急事務需要處理。“哎!這次還是沒有破掉,我昨天剛下飛機,就接到電話要去一位老專家的家里請教,不過這次沒有白跑,收獲還不錯。”他喜滋滋地跟我們說著,“哦!真的嗎?那太好了,到底收獲咋樣?”大家好奇問道,“清單里的資料快攻堅完啦?”原來,這次緊急任務給我們幫了大忙,由于上世紀八九十年代秦山核電廠設計、建造和運行早期還沒有信息化文檔存儲的條件,很多資料分散保存在不同地方,尤其是一些原始設計資料因各種原因造成缺失或無法閱讀,而這些資料對核電機組延續運行非常重要,是開展OLE工作的評估基礎,是評估機組能否安全延續運行的關鍵輸入條件,OLE團隊聯合原設計單位想盡各種辦法終于完成設計文件重構的艱巨任務。

2015年底,國家核安全局(NNSA)發布了《<核電廠運行許可證>有效期限延續的技術政策( 試行 )》,要求核電廠在運行許可證到期前至少5年向NNSA提交延續運行申請。盡管秦山核電廠在2014年底就正式成立了OLE項目組,形成一支“專職+兼職”達到近百人的專業隊伍,但對于秦山核電廠來說,需要在2016年底向NNSA提交OLE申請,時間緊、任務重、要求高……“不要怕,我們一起干!”陶鈞總是滿懷激情地鼓勵大家,帶頭加班加點,逐項抓安全評估工作進度,通過“5+2”、“白+黑”的艱苦奮斗,終于把不可能變為可能,在2016年底順利提交OLE申請及相關報告。

如果你認為這就完成OLE工作了?那就大錯特錯了,艱巨的挑戰還在后頭呢。隨著項目的推進,電儀設備環境再鑒定、安全殼完整性評估、設備過時問題、疲勞狀態監測、瞬態統計分析、改造實施窗口緊張、乏燃料處理處置、新維修規則試點……一個個“攔路虎”接踵而至。在這艱巨的挑戰面前,OLE團隊沒有畏懼,創新采用“工程+科研”的雙輪驅動模式,在中核集團公司的大力支持下,設立了秦山核電廠OLE示范工程和“龍騰2020科技創新——老化與壽命管理”重大科研專項,通過工程驗證和科研攻關,取得了一系列的創新成果,有力支撐了項目的順利推進。

2021年夏天,OLE團隊十年磨一劍,終于完成安全評估和工程改造的計劃任務,也順利通過NNSA組織的“大考”——現場綜合大檢查,本以為能夠順利獲批,團隊成員卻迎來了新的挑戰?!翱炜炜?!趕緊準備一下,這個問題怎么回答?”這是在北京組織的輿情風險應對沙盤推演現場。由于是國內首個申請延續運行的機組,其行政審批需要多方會審,同時在許可批復后也可能會面臨輿情方面的風險。為了做好充分的準備,OLE團隊采取主動、開放、嚴謹的態度,在監管部門的指導下,聯合安審、設計、工程、社會組織等多方進行前瞻性的沙盤推演,促進業內外形成核電廠OLE安全可靠的共識,達到了良好的公眾溝通效果。

通過十多年時間的積累,目前,OLE項目已鑒定達到國際先進水平成果13項,已發表核心期刊學術論文18篇,已獲得各類省部級獎項10項,長期合作交流的機構有10余家,培養出30余位核心專業人才,組織各類研討交流上千次,還承擔了相關國家重大科研專題、能源行業課題、企業規劃研究等10余項任務。其中,項目團隊主創的“核電廠運行許可證延續(OLE)安全評估技術研究與應用”成果還分別獲得中國核能行業協會和中核集團公司2022年度科技進步獎一等獎,并已成功應用于我國首個核電廠OLE示范工程,屬于國內首創,并達到國際先進水平。

核電是清潔高效、安全可靠的能源,是助力“雙碳”目標實現的重要支撐,核電機組延續運行不僅能夠獲得巨大的經濟效益,還能夠發揮優化能源結構、帶動區域經濟發展、促進高水平科技自立自強等重要作用。以秦山核電廠為例,其裝機容量為35萬千萬時,延續運行20年可新增收入近200億元,累計可實現CO2減排4000余萬噸。 

(本文作者:李志華、姜赫、陶鈞、曹國暢、曹洪勝

作者單位:中核核電運行管理有限公司)


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