三、AP1000与EPR安全系统之间的差异分析

1.采用了不同设计理念提高安全性

AP1000是在传统成熟的压水堆核电技术的基础上，采用非能动安全系统，系统设计采用加压气体、重力流、自然循环以及对流等自然驱动力，而不是用泵、风机或柴油发电机等能动部件，可以在没有交流电源、设备冷却水、厂用水以及供暖、通风与空调等安全级支持系统的条件下保持正常运行功能。

EPR压水堆核电站采用循序渐进式设计改进，根据现役核电站的设计、建设和运行经验，在传统设计基础上，对系统的设计、布置和运行进行了适当的改进和优化，增加安全系统冗余度，安全系统全部采用4×100%的配置。在EPR的设计中，还特别注重严重事故的预防和事故后果的缓解，消除了放射性大剂量释放的风险，把应急措施限制在电站十分有限的范围内。

2.通过不同方式实现可操作性、可维修性和高可用率

AP1000设计理念是采用非能动安全系统，简化了系统设计，操作员操纵安全系统所要求动作的数量和复杂程度都达到了最小，提高了可操作性，减少了人员干预产生的误动作；非能动安全系统减少了部件数量，降低了相关维修要求；安全系统技术规范大大简化，降低了监督要求。

EPR专设安全系统的设计遵循简单和冗余的原则。EPR安全系统和它们的支持功能设备（安全注入系统、应急给水系统、设备冷却系统、应急电源）都是以四系列布置。这样设置一是为提高安全水平，二是使得其高冗余度在运行和维修方面节约成本。

3.严重事故预防和缓解措施不同

AP1000的非能动安全系统能够在无操纵人员行动以及无交流电源的条件下维持长期的事故缓解。对于极限设计基准事故，在安全壳内用于再循环冷却的堆芯冷却剂装量以及堆芯的硼化足以维持至少30天时间。对于堆芯熔化的超设计基准事故，AP1000为防止压力容器失效，考虑了用安全壳内换料水贮存箱内的水淹没反应堆腔和反应堆压力容器的事故管理策略。在假想的严重事故期间，用水冷却压力容器的外表面，并防止在下封头处的堆芯熔化碎片熔穿容器壁而进入安全壳。将堆芯熔融物保留在压力容器内可以防止容器外严重事故现象，如堆外蒸汽爆炸和堆芯物质与混凝土的化学反应的发生，进而保护了安全壳的完整性。

EPR在设计中考虑了假想堆芯熔化事故，采取措施防范高压熔堆和氢气爆燃，并采用一个专门的扩散区域使堆芯熔融物得以长期冷却，还加强了安全壳结构的强度以抵御不太可能出现的压力积聚，确保在短期和长期堆芯熔化事故时防止大规模放射性释放的发生。EPR设有防止高压熔堆的专用卸压阀，经高温运行鉴定，即使在发生稳压器卸压管线故障的情况下，这些阀也能保证反应堆冷却系统快速卸压。EPR考虑了发生堆芯熔融物在压力容器外扩展的情况，设有专门的堆芯扩散冷却区，并且表面覆盖有“可牺牲材料”作保护层，其下部装有循环水冷却通道，保护核岛基础底板免受任何损害。

4.通过不同方式控制发电成本，提高经济性

AP1000采用非能动专设安全系统，设计、系统设置以及工艺布置更加简化，施工量减少了，工期缩短了。与传统压水堆相比，AP1000所需的阀门、泵、安全级管道、电缆和抗震厂房容积分别减少50%、35%、80%、70%和45%，减少了所用设备部件的采购量，降低了安装成本，缩短了施工时间，减少了维修量。而且，AP1000设计中广泛采用了现代的模块化设计和施工技术，可以有效地缩短建造工期。

EPR专设安全系统设计采取四个冗余系列，总投资费用略有增加，但通过提高输出电功率，可以降低发电成本。EPR选定热功率输出为4500MW，设计中，通过给蒸汽发生器提供一个预热区，提高了汽轮机入口处主蒸汽的压力，效率可以达到36%，对应的净电功率达到了1630MW。另外，根据在法国和德国最新建造的大部分核电站的经验，EPR核电站的建造时间控制在4～5年，通过对EPR核电站布置的优化，采用先进的计划、施工和安装方法还可以缩短工期，控制工程造价，以提高电站的经济性。

四、结论

西屋公司AP1000核电站设计采用了非能动安全系统设计，与传统压水堆核电站相比系统设计显著简化，而且不再需要大规模的传统压水堆核电站中所使用的支持系统，不再依赖于应急交流电源。AP1000非能动安全系统的简化设计不仅可以降低造价、缩短建造工期，而且可以减少维修需要、实现运行灵活性、实现高的可用率，使AP1000具有良好的经济竞争性。但是，从全球范围来看，目前还没有实际投入运行的AP1000核电站。

EPR是法马通公司和西门子公司联合设计开发的面向21世纪的新一代改进型压水堆核电站，全面满足了欧洲用户要求。在安全系统设计上保持了压水堆技术的延续性，充分吸收了法国和德国核电站发展多年的设计、建造和运行经验，并充分考虑到了当前的工业水平，采用了先进的设计和建造技术。EPR采用四个系列、独立通道的安全系统设计不仅大大提高了总体安全水平，而且改进了可维修性，提高了可用率。另外EPR还通过提高功率规模、提高发电效率、降低运行和维修成本等途径提高了经济性。