http://www.bfqmb.cn 2011-01-05 11:05 來(lái)源:中國(guó)三星經(jīng)濟(jì)研究院
預(yù)計(jì)未來(lái)10年,中國(guó)每年核電建設(shè)投資規(guī)模將超過(guò)700億元,“十二五”規(guī)劃中核電地位將得到進(jìn)一步加強(qiáng),成為中國(guó)能源行業(yè)未來(lái)10年發(fā)展的新亮點(diǎn)。
核電大發(fā)展推動(dòng)了核電產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。核電設(shè)備制造經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)引進(jìn),國(guó)產(chǎn)化率有了很大提升,核電軟件自主化也已提上日程。但核電安全性、鈾資源緊缺等制約因素不容忽視。預(yù)計(jì)目前實(shí)施的戰(zhàn)略將為中國(guó)核電行業(yè)帶來(lái)跨越式發(fā)展。中國(guó)應(yīng)加快制定自己的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),引導(dǎo)和規(guī)劃核電產(chǎn)業(yè)的宏觀布局。
即將迎來(lái)發(fā)展高峰
2009年開(kāi)始,受低碳政策帶動(dòng),中國(guó)核電得到快速發(fā)展。核能發(fā)電不排放溫室氣體,符合節(jié)能減排的要求。中國(guó)在哥本哈根氣候大會(huì)上承諾到2020年單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。2009年批準(zhǔn)的核電裝機(jī)容量已接近現(xiàn)有核電總裝機(jī)容量,立項(xiàng)核準(zhǔn)和建設(shè)速度大大超過(guò)往年。2009年共核準(zhǔn)850萬(wàn)千瓦核電機(jī)組,浙江三門(mén)、山東海陽(yáng)、廣東臺(tái)山等核電站開(kāi)工建設(shè)(截至2009年底,中國(guó)大陸核電的總裝機(jī)容量為908萬(wàn)千瓦,共11臺(tái)機(jī)組)。2009年,中國(guó)核電發(fā)電量692.63億千瓦時(shí),同比增長(zhǎng)1.3%,占全國(guó)發(fā)電總量的1.9%。目前,中國(guó)在建核電機(jī)組25臺(tái),占世界在建機(jī)組總數(shù)的40%,在建規(guī)模居世界第一。
未來(lái)10年,核電建設(shè)將為整個(gè)核電產(chǎn)業(yè)帶來(lái)巨大發(fā)展空間和投資盛宴。中國(guó)正在調(diào)整核電中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃,到2020年核電裝機(jī)容量將達(dá)到7000萬(wàn)千瓦以上。
2007年國(guó)務(wù)院《核電中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》提出到2020年核電裝機(jī)達(dá)到4000萬(wàn)千瓦。業(yè)內(nèi)機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)2020年核電裝機(jī)目標(biāo)還將調(diào)整為8600萬(wàn)千瓦,占總電力供給的5%。若以到2020年核電裝機(jī)容量7000萬(wàn)千瓦,每千瓦1.2萬(wàn)元計(jì)算,未來(lái)10年,每年核電建設(shè)投資規(guī)模將超過(guò)700億元。核電站建造將為核電設(shè)備制造企業(yè)帶來(lái)商機(jī),建成后運(yùn)行期需要設(shè)備維修以及核燃料生產(chǎn)和后處理企業(yè)的服務(wù)。
中國(guó)核電設(shè)備平均自主化率已達(dá)50%
核電產(chǎn)業(yè)鏈上游為核電原料,中游為核電設(shè)備制造企業(yè),下游為核電站。核電設(shè)備是核電投資中最主要的環(huán)節(jié),占項(xiàng)目總投資的50%~60%左右,包括核島設(shè)備、常規(guī)島設(shè)備和輔助設(shè)備三部分。
核電設(shè)備制造行業(yè)壁壘和集中度較高,市場(chǎng)結(jié)構(gòu)呈壟斷競(jìng)爭(zhēng)。核島設(shè)備為東方電氣、上海電氣、哈動(dòng)力和一重4家大型國(guó)有企業(yè)占據(jù)。其中,東方電氣和上海電氣共同占據(jù)約90%的市場(chǎng)份額。2010年上半年,東方電氣核島設(shè)備毛利率達(dá)17%,上海電氣達(dá)16%。常規(guī)島設(shè)備為東方電氣、上海電氣和哈動(dòng)力3家壟斷。其中,東方電氣占據(jù)約50%的市場(chǎng)份額。輔助設(shè)備市場(chǎng)主要為具備較強(qiáng)技術(shù)實(shí)力的機(jī)械制造企業(yè)占據(jù)。
中國(guó)的核電運(yùn)營(yíng)處于壟斷控制,核電運(yùn)營(yíng)商需要“核電牌照”,即控股核電站的資質(zhì)。目前,擁有“核電牌照”的僅有中核集團(tuán)、中廣核集團(tuán)、國(guó)家核電技術(shù)公司以及中國(guó)電力投資集團(tuán)。2002年電力改革中,中電投拿到了核電資質(zhì),成為五大電力公司中惟一有資格經(jīng)營(yíng)核電的公司。
在核電設(shè)備制造領(lǐng)域,經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)引進(jìn),國(guó)產(chǎn)化率有了很大提升。中國(guó)以招標(biāo)方式引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的核電機(jī)組,消化吸收,目的在于最終可以實(shí)現(xiàn)自主設(shè)計(jì)第三代甚至第四代核電項(xiàng)目。2007年7月,國(guó)家核電技術(shù)公司與美國(guó)西屋公司簽署AP1000轉(zhuǎn)讓及核島設(shè)備合同。2007年11月,中廣核集團(tuán)與法國(guó)阿?,m公司簽署EPR技術(shù)轉(zhuǎn)讓及相關(guān)設(shè)備合同。目前,內(nèi)陸AP1000核電站已完成總體設(shè)計(jì)工作。目前中國(guó)核電設(shè)備平均自主化率已達(dá)50%,未來(lái)有望上升至75%,但重要核級(jí)設(shè)備的設(shè)計(jì)制造依然依賴(lài)進(jìn)口。
核電軟件自主化也已提上日程。核電自主化不僅包括使用設(shè)計(jì)工具自主設(shè)計(jì)核電廠、自主制造核電裝備等,還包括設(shè)計(jì)工具的自主化。核電軟件用于核電站的設(shè)計(jì)、運(yùn)行和維護(hù),是保障核電站安全運(yùn)行的命脈。長(zhǎng)期以來(lái),中國(guó)核電廠設(shè)計(jì)和運(yùn)行中使用的幾乎所有核心軟件都從先進(jìn)核電國(guó)家引進(jìn),不僅耗費(fèi)資金,而且受制于他人。為保證在未來(lái)10年的核電大發(fā)展中擁有更多自主權(quán),中國(guó)加快進(jìn)行自主品牌的核電軟件開(kāi)發(fā)。2010年5月21日,國(guó)家核電軟件技術(shù)中心在北京成立,致力于解決中國(guó)核電產(chǎn)業(yè)發(fā)展缺乏自主核心軟件的問(wèn)題。近日,國(guó)家核電技術(shù)公司與上海交大、西安交大、華北電力大學(xué)等簽署共建“核電軟件工作站”協(xié)議,計(jì)劃用5~8年時(shí)間開(kāi)發(fā)中國(guó)自主核電軟件系統(tǒng)。
兩大因素制約核電發(fā)展
安全性是發(fā)展核電的首要考慮因素。蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站事故和美國(guó)三里島核電站事故為人類(lèi)帶來(lái)巨大災(zāi)難,警示了核電的潛在危機(jī)。核電事故引發(fā)的公眾接受問(wèn)題,已成為世界核電發(fā)展的最大障礙。提升安全性成為核電發(fā)展的主要趨勢(shì)。
中國(guó)鈾資源緊缺,成為阻礙核電持續(xù)發(fā)展的一大障礙。預(yù)計(jì)2020年核電發(fā)展為7000萬(wàn)千瓦以上,但根據(jù)中國(guó)目前公布的數(shù)字,鈾資源只能滿(mǎn)足4000萬(wàn)千瓦的核電裝機(jī)使用。中國(guó)鈾資源基本靠從澳大利亞和哈薩克斯坦進(jìn)口。大量進(jìn)口會(huì)抬高原料鈾的價(jià)格,并且供給受到控制。在加強(qiáng)國(guó)內(nèi)鈾資源勘察開(kāi)發(fā)的同時(shí),還要積極與海外鈾資源合作,保證鈾礦供應(yīng)。
大發(fā)展為沿海地區(qū)帶來(lái)機(jī)遇
核電大發(fā)展將首先為沿海地區(qū)帶來(lái)機(jī)遇。核電站廠址首選沿海地區(qū),然后逐漸向內(nèi)陸地區(qū)擴(kuò)展。目前,中國(guó)沿海核電廠址可以滿(mǎn)足運(yùn)行4000萬(wàn)千瓦、在建1800萬(wàn)千瓦的裝機(jī)。湖北、江西等內(nèi)陸省市也開(kāi)展了核電廠址前期工作,《核電中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》指出,“十三五”和“十四五”期間開(kāi)工建設(shè)的核電廠址,也可在內(nèi)陸省份廠址中選擇。中國(guó)核電技術(shù)一直采取直排冷卻技術(shù),適合在沿海水量較大的地方發(fā)展。近幾年采取的二次循環(huán)冷卻塔技術(shù)推進(jìn)核電向內(nèi)陸發(fā)展。
目前實(shí)施的戰(zhàn)略有望為中國(guó)核電行業(yè)帶來(lái)跨越式發(fā)展。近年來(lái),技術(shù)變革、競(jìng)爭(zhēng)壓力及中國(guó)市場(chǎng)的巨大潛力和重要地位使得各國(guó)企業(yè)對(duì)華技術(shù)轉(zhuǎn)讓步伐加快。中法兩國(guó)在航空航天、鐵路、汽車(chē)和LNG船等領(lǐng)域都有技術(shù)合作。中國(guó)的核電機(jī)遇吸引跨國(guó)巨頭加大在華投資力度,包括全球最大核電公司法國(guó)阿海琺公司,以及西門(mén)子、施奈德等企業(yè)。法國(guó)電力能源70%以上來(lái)自核能,核能技術(shù)居世界領(lǐng)先地位。目前實(shí)施的戰(zhàn)略的最佳路徑為:引進(jìn)技術(shù),聯(lián)合設(shè)計(jì),中國(guó)企業(yè)逐步消化吸收,自主完成設(shè)計(jì),并能根據(jù)本國(guó)國(guó)情進(jìn)行創(chuàng)新,趕上并超越世界先進(jìn)水平。中國(guó)高速鐵路機(jī)車(chē)制造正是以此路徑跨入國(guó)際前沿。
國(guó)家應(yīng)對(duì)核電設(shè)備制造業(yè)進(jìn)行宏觀布局。由于中國(guó)核電設(shè)備制造業(yè)走的是技術(shù)引進(jìn)道路,因此核電站多種堆型并存,多國(guó)標(biāo)準(zhǔn)并存,對(duì)比、消化后應(yīng)盡快制定中國(guó)自己的技術(shù)發(fā)展路線(xiàn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。政府應(yīng)規(guī)劃設(shè)備制造業(yè)布局,引導(dǎo)各大制造集團(tuán)分工協(xié)作,防止造成設(shè)備產(chǎn)能過(guò)剩或不足的局面,避免資源浪費(fèi)和惡性競(jìng)爭(zhēng)。激發(fā)企業(yè)的創(chuàng)新動(dòng)力,保障資金,支持企業(yè)開(kāi)展重點(diǎn)攻關(guān),提升中國(guó)核電自主化。如為核心設(shè)備研制提供專(zhuān)項(xiàng)資金渠道,制定國(guó)產(chǎn)設(shè)備的稅收優(yōu)惠政策等。(作者單位為中國(guó)三星經(jīng)濟(jì)研究院)
2010年12月21日,我國(guó)自主化依托項(xiàng)目海陽(yáng)核電2號(hào)機(jī)組CA20結(jié)構(gòu)模塊成功吊裝就位。這是海陽(yáng)核電項(xiàng)目按合同要求完成的第九個(gè)重大里程碑節(jié)點(diǎn)。至此,海陽(yáng)核電項(xiàng)目2010年度節(jié)點(diǎn)計(jì)劃全部完成。海陽(yáng)核電2010年度九大節(jié)點(diǎn)的順利完成,對(duì)于推進(jìn)世界三代核電AP1000海陽(yáng)核電一期工程建設(shè),促進(jìn)我國(guó)核電產(chǎn)業(yè)自主化發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。圖為吊裝現(xiàn)場(chǎng)。
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我國(guó)三代核電自主化依托項(xiàng)目建設(shè)順利推進(jìn)
2010年18個(gè)合同節(jié)點(diǎn)目標(biāo)全面完成
2010年12月27日,浙江三門(mén)核電2號(hào)機(jī)組CA01模塊穩(wěn)穩(wěn)地就位于核島內(nèi)。這是我國(guó)三代核電自主化依托項(xiàng)目4臺(tái)AP1000核電機(jī)組2010年成功實(shí)現(xiàn)的第18個(gè),也是2010年最后一個(gè)計(jì)劃節(jié)點(diǎn)。
自2009年4月19日依托項(xiàng)目首臺(tái)機(jī)組———浙江三門(mén)核電1號(hào)機(jī)組主體工程正式開(kāi)工以來(lái),在中美雙方的共同努力下,依托項(xiàng)目正按照既定計(jì)劃穩(wěn)步推進(jìn)。以非能動(dòng)安全系統(tǒng)、“工廠化預(yù)制、模塊化施工”等先進(jìn)技術(shù)為顯著特征的AP1000核電站,正在中國(guó)一步步從圖紙變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
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一年完成18個(gè)里程碑節(jié)點(diǎn)、依托項(xiàng)目按計(jì)劃穩(wěn)步推進(jìn),到底是什么概念?這在一般人心里也許并沒(méi)有特別的留意,然而,在核電業(yè)界卻是不一樣的感受。國(guó)家核電技術(shù)公司工程管理部主任曾曦表示,這一成績(jī)“來(lái)之不易”,在世界新型核電建設(shè)中更是“難能可貴”。
世界“首堆”的挑戰(zhàn)
依托項(xiàng)目4臺(tái)機(jī)組是世界首批AP1000核電機(jī)組。AP1000核電技術(shù)是美國(guó)西屋公司開(kāi)發(fā)的一種第三代先進(jìn)核電技術(shù)。它在設(shè)計(jì)中把預(yù)防和緩解嚴(yán)重事故作為必須滿(mǎn)足的要求,比二代核電技術(shù)具有更高的安全性。同時(shí),創(chuàng)造性地采用了非能動(dòng)安全系統(tǒng)(利用物質(zhì)重力、流體對(duì)流、蒸發(fā)、冷凝等自然規(guī)律,替代依賴(lài)外部動(dòng)力的水泵、風(fēng)機(jī)等設(shè)備),一旦發(fā)生預(yù)期事故時(shí),可自動(dòng)投入和運(yùn)行,不需要任何交流電源,72小時(shí)內(nèi)可以不用操縱員的干預(yù),大大降低了因人為因素而導(dǎo)致的錯(cuò)誤,從而大大提高了電站的安全性;簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)置和工藝布置,縮短了建設(shè)工期,使AP1000在安全性能得到顯著提高的同時(shí)也提高了經(jīng)濟(jì)性;在核電站建造中,首次采用“工廠化預(yù)制、模塊化施工”這種“搭積木”式的方法,擴(kuò)大了作業(yè)面,保證了建造進(jìn)度,提高了施工條件和效率,有利于縮短工期,等等。正是這些優(yōu)越性,使其在2006年我國(guó)三代核電國(guó)際招標(biāo)時(shí),戰(zhàn)勝了其他強(qiáng)勁對(duì)手脫穎而出。
然而,功能“友好”的先進(jìn)理念要實(shí)現(xiàn)起來(lái),并不是一件容易的事。AP1000核電站60年的設(shè)計(jì)壽命,對(duì)相關(guān)設(shè)備和材料質(zhì)量要求極嚴(yán),對(duì)我國(guó)設(shè)備制造和材料生產(chǎn)企業(yè)提出了很高的要求。如AP1000特有的鋼制安全殼結(jié)構(gòu),直徑達(dá)40米、厚度只有40毫米,它的封頭、筒體壓制、焊接、運(yùn)輸固然對(duì)材質(zhì)、技術(shù)或工藝要求極高,而采用世界上最大的吊車(chē)實(shí)行吊裝就位時(shí),精度要求不亞于“繡花”。然而,在工程管理方、業(yè)主方、施工單位的密切配合下,國(guó)內(nèi)企業(yè)通過(guò)自主創(chuàng)新,科學(xué)實(shí)踐,創(chuàng)造了中國(guó)核電建設(shè)多項(xiàng)新紀(jì)錄:在世界上率先掌握了AP1000核島筏基大體積混凝土一次性整體澆注的工藝和技術(shù),保證了工程質(zhì)量,有效縮短了主工期,對(duì)國(guó)內(nèi)在建的二代核電項(xiàng)目產(chǎn)生了積極的示范作用;率先攻克了核島鋼制安全殼制造成套技術(shù),解決了鋼板整體模壓一次成型及吊裝運(yùn)輸?shù)碾y題。率先掌握了模塊化制造與建造技術(shù),實(shí)現(xiàn)了土建和安裝并行施工,模塊化施工的先進(jìn)理念已經(jīng)變成現(xiàn)實(shí)。此外,在為依托項(xiàng)目提供國(guó)產(chǎn)化設(shè)備保障的產(chǎn)業(yè)配套中,國(guó)內(nèi)企業(yè)合力攻關(guān),成功突破AP1000主管道以及關(guān)鍵設(shè)備大型鍛件制造技術(shù),一舉攻克制約我國(guó)核電發(fā)展的重大技術(shù)難關(guān),為依托項(xiàng)目供貨提供了保障,同時(shí)大幅提升了我國(guó)核電裝備制造的整體水平和技術(shù)能力,打破了國(guó)外企業(yè)在高端大型鑄鍛件市場(chǎng)的壟斷。
專(zhuān)業(yè)化管理的成效
在建設(shè)4臺(tái)依托項(xiàng)目機(jī)組的同時(shí),國(guó)家核電技術(shù)公司代表國(guó)家對(duì)外簽約,引進(jìn)了全套AP1000核電技術(shù),旨在通過(guò)實(shí)踐與技術(shù)消化吸收再創(chuàng)新相結(jié)合、相促進(jìn),為我國(guó)高起點(diǎn)推進(jìn)自主化奠定基礎(chǔ)。因此,國(guó)家核電技術(shù)公司作為工程管理的承擔(dān)者,特別注重發(fā)揮好依托項(xiàng)目的實(shí)踐基礎(chǔ)作用,在4臺(tái)機(jī)組建設(shè)中,努力通過(guò)專(zhuān)業(yè)化管理,掌握工程建設(shè)、管理的精髓。
曾曦說(shuō),AP1000施工技術(shù)逐步成熟,主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是AP1000核電站建造特有的施工技術(shù)經(jīng)反復(fù)實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)反饋,優(yōu)化了工序,已經(jīng)形成了指導(dǎo)相關(guān)施工的技術(shù)包;二是建造過(guò)程中同一工序的時(shí)間平穩(wěn)受控或逐步縮短。
以鋼制安全殼(CV)底封頭吊裝為例,在三門(mén)核電1號(hào)機(jī)組建造施工時(shí),整個(gè)過(guò)程耗時(shí)188分鐘,而在海陽(yáng)核電1號(hào)機(jī)組建造耗時(shí)159分鐘,在三門(mén)核電2號(hào)機(jī)組和海陽(yáng)核電2號(hào)機(jī)組耗時(shí)都穩(wěn)定在98分鐘。核島閥基大體積混凝土整體澆注,三門(mén)1號(hào)機(jī)組平均澆注速度為106立方米/小時(shí),到海陽(yáng)2號(hào)機(jī)組已經(jīng)提高到126.2立方米/小時(shí);CV鋼板壓制、拼裝、運(yùn)輸、吊裝整套工藝,經(jīng)過(guò)4臺(tái)機(jī)組的實(shí)踐,更加成熟完善,已具備技術(shù)復(fù)制條件,開(kāi)始了武漢AP1000模塊設(shè)備新基地的建設(shè),將為湖北咸寧、湖南桃花江、江西彭澤等內(nèi)陸AP1000核電的建設(shè)提供強(qiáng)有力的支撐。
專(zhuān)業(yè)化管理的優(yōu)勢(shì),為在確保安全和質(zhì)量前提下,一年完成18個(gè)節(jié)點(diǎn)的高效率,提供了堅(jiān)實(shí)的保障。同時(shí),也將為提高核電建設(shè)安全和質(zhì)量、縮短核電建設(shè)周期乃至規(guī)?;ㄔO(shè)AP1000后續(xù)項(xiàng)目,提供了強(qiáng)有力的支撐。
2011年,自主化依托項(xiàng)目將迎來(lái)設(shè)備安裝高峰期。國(guó)家核電技術(shù)公司將在確保建設(shè)安全和質(zhì)量的基礎(chǔ)上,繼續(xù)完善工程管理模式,按照國(guó)家的要求,堅(jiān)實(shí)地走出一條“標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化預(yù)制、模塊化施工、專(zhuān)業(yè)化管理和自主化建設(shè)”的三代核電發(fā)展新路子。