做出了两项重大决定,二期1号机组第一台蒸汽发生器的吊装过程、图/CFP 

摘要:在2014年暑气即将消散之际,核电主管部门终于松口,做出了两项重大决定。8月21-22日,在国家能源局和国家核安全局牵头举办的华龙
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摘要:张旭东应对气候变化的政策,限定温室气体排放峰值,将为清洁能源释放更多的空间。11月13日,中国政府网发布《中美气候变化联合声
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摘要:岭澳核电站二期1号机组第一台蒸汽发生器的吊装过程、图/CFP 10月14日,法国巴黎Paris
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在2014年暑气即将消散之际,核电主管部门终于松口,做出了两项重大决定。

张旭东

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8月21-22日,在国家能源局和国家核安全局牵头举办的“华龙一号”总体技术方案审查会议上,中核与中广核的“华龙一号”技术方案通过了审查。

应对气候变化的政策,限定温室气体排放峰值,将为清洁能源释放更多的空间。

岭澳核电站二期1号机组第一台蒸汽发生器的吊装过程、图/CFP 

10多天后的9月2日-3日,国家核安全局召开了大型先进压水堆重大专项CAP1400示范工程初步安全分析报告审评收口会,标志着长达17个月的核安全审评工作基本结束,CAP1400安全分析报告得到国家核安全局的审评认可。

11月13日,中国政府网发布《中美气候变化联合声明》(下称《联合声明》)。中国首次正式提出计划2030年左右二氧化碳排放达到峰值且将努力早日达峰。

10月14日,法国巴黎Paris le Bourget
展馆人声鼎沸,首届世界核能展在这里开幕。中国展区内,自主知识产权三代核电技术“华龙一号”的展台吸引了众多业内人士的目光。这是今年继莫斯科核工展、维也纳展会后,中国自主品牌“华龙一号”第三次“走出去”。

今年以来,关于核电技术、公司的争论不乏于耳,加上国家主管部门迟迟不予批准新建项目,核电行业始终处于一种压抑状态。“这两大消息终于让业内看到了核电启动的曙光。”
国家核电技术公司(以下简称“国核技”)一工作人员对

国家发改委能源研究所研究员姜克隽对《第一财经日报》记者称,考虑各种因素,温室气体排放峰值可能提前到来,清洁能源尤其是核电将有较大发展空间。

  刚满二十周岁的中广核集团最近动作频频。除了携“华龙一号”参展之外,当地时间10月14日,中广核成为罗马尼亚核电项目的最终投资者,积极推进国家的核电“走出去”战略。

由于4台AP1000依托机组存在延期,迟迟未能投产,国核技一直被业内广为质疑而备受压力。早在今年5月份,国核技董事长王炳华曾表示,对CAP1400在今年开工非常有信心。如今,距离2015年只剩不到100天之际,CAP1400的进展让其得以松一口气。

《联合声明》提出,中国计划到2030年非化石能源占一次能源消费比重提高到20%左右。

  这离不开中国核电的自主发展。此前,我国核电装备尤其是主设备常受制于人。核电装备的国产化,促进了中国核电近十年间的规模化与批量化发展。从2005年动工的岭澳二期,到后续的红沿河、宁德、阳江、防城港核电站,设备国产化占比越来越高,这不仅为中国三代核电技术的发展埋下了伏笔,也为中国核电“走出去”打下了基石。

实际上,对于国核技而言,除了跟进AP1000依托项目,其眼下最希冀完成的任务是推动CAP1400项目尽快落地,布局该技术的发展蓝图。

11月4日,国家发改委发布《国家应对气候变化规划(2014-2020年)》的专项规划,明确了2020年以前的应对气候变化工作。

**装备国产化

由于CAP1400才是国核技拥有自主知识产权的技术,如何下好CAP1400这盘棋局,将直接决定了其今后在我国核电市场中的地位。

上述规划提出,到2020年我国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%,非化石能源占一次能源消费的比重到15%左右。

**  核电自主一直是中国核电人的夙愿。自主发展核电是核电可持续发展的保障和国家能源安全的需要,而核电装备国产化是基础。

但不得不提的是,在AP1000机组未能投产的情况下,脱胎于此、功率更大的CAP1400项目,是否具备建成投产的能力?

国家能源局的统计数字则显示,2013年非化石能源消费占一次能源消费比重由2012年的9.1%提高到9.8%。这意味着未来6年,非化石能源消费占比在既有消费总量中将提升5.2个百分点,到2030年比例翻倍。

  从岭澳核电站二期项目的国产化率64%、宁德项目的80%,再到阳江项目5、6号机组的85%,这一串国产化率数字变化的背后,是各方付出的巨大努力。
  在业内广为流传的一个故事是,国家发改委原副主任、国家能源局原局长张国宝曾经连续四年除夕,带着技术骨干和专家,驻守在中国第一重型机械集团公司(下称一重),督战核电装备关键设备的国产化。

  漫长的准备

姜克隽对本报记者分析,中国能源消费增速已经放缓,未来的经济增长更通过技术和产业结构调整,摆脱对能源消费的依赖,所以上述目标可以实现。

  据了解,从2005年中广核岭澳二期项目开始,国家能源局不仅对核电项目国产化目标提出了明确的要求,而且也对计划的落实及过程中产生的问题给予了具体的指导和组织协调。从中广核与沈鼓集团签订的第一份核级泵联合研发协议,到与一重、二重、上重签订的主设备大锻件工艺评定协议,再到与相关企业签订的涉及机电仪等方面的联合研发协议、长期供货战略协议等等,国家能源局都参与其中。

CAP1400型压水堆核电机组,指的是在消化、吸收、全面掌握我国引进的第三代先进核电AP1000非能动技术的基础上,通过再创新开发出的具有我国自主知识产权、功率更大的非能动大型先进压水堆核电机组。

与此对应,“十三五”能源发展规划已经为非化石能源发展预留了足够的空间。

  这些协议的签订和落实,极大地促进了装备制造企业的崛起。据了解,作为我国第一家核电专业化工程管理公司,中广核工程公司依托18台在建机组逾2000亿总投资的巨大市场,带动了整个产业链5400多家企业共同发展。相关企业通过消化吸收引进技术、自主创新和大规模技术改造,装备制造企业生产技术能力大幅提高,形成具有国际竞争力的核电装备制造体系,具备了百万千瓦级核电设备的供货能力。

作为《国家中长期科学和技术发展规划纲要》确定的16个国家科技重大专项之一,其从开始研发之际,就注定备受关注。

“十三五”能源规划初稿曾提出,中国风电[-1.64%]的发展目标2亿千瓦,水电3.5亿千瓦,光伏1亿千瓦。风、光的发展目标加速,水电也向纵深腹地河流发展。

  核电装备国产化,从无到有,几乎所有参与其中的企业都有过“血泪史”。以一重、二重、上重为主的大型重装企业通过在大型铸锻件方面的攻关,从红沿河一期工程开始,大型锻件开始实现国产化突破;以东电、上电、一重、哈电等企业为主的核岛主设备制造企业,在岭澳二期工程实现国产化的经验基础上,设备加工、成型、装配能力全面提升,除部分关键部件外,已经实现全套核岛主设备独立供货任务;以沈鼓、重庆水泵、阿波罗、大连深蓝等企业为代表的核电泵制造企业和以大连大高、中核苏阀、江苏神通为代表的核级阀门企业完成了核级泵阀和重型非核级泵的研发,使核级泵阀国产化率由岭澳一期的4%和6%分别提高到75%和80%。

2008年2月15日,国务院第209次常务会议上通过重大专项总体实施方案,并将CAP1400的研发和示范工程建设列为重大专项的重点任务,由国家核电牵头,吸收有关单位共同攻关。

核电虽然因为技术限制对装机目标有所影响,但总体依然被寄予厚望。姜克隽对记者说,核电在未来能源结构改善中的作用将日益重要。

  与此同时,批量化建设20多个核电机组,在使用过程中的经验反馈,又为国产化质量的提升带来了重要参考和依据。如今,岭澳二期、红沿河、宁德、阳江等一批核电站的投产和良好运行,又充分验证了国产化质量的可靠性。

为此,国家还特批了山东威海市荣成石岛湾厂址,用于建设CAP1400示范核电站,拟建设2台CAP1400型压水堆核电机组,单机容量可达150万千瓦。

但本报记者注意到,也有声音认为,目前中国经济疲弱,能源消费增速放缓是暂时现象,随着经济复苏,能源消费和碳排放将重回增长轨道。

  成果也是显著的。从目前全球核电发展来看,中国的核电发展是全球最快的,28个在建机组占到了全球在建机组数量的40%。核电行业研究报告的数据显示,截至2014年4月底,全球在建的核反应堆有72个,大部分位于中国与俄罗斯,此外,173个核反应堆待建,309个有建设意向。其中,中国有28个在建、57个待建的核反应堆。

如果建设完成,该示范工程将成为我国自主设计的单机容量最大的核电项目,也将强劲推动为国内核电规模化建设和出口。因为根据当初国核技与西屋签订的引进AP1000技术的合同,国核技开发的非能动大型压水堆功率超过135万千瓦,则表明拥有自主知识产权,可以对第三国出口。

对此,姜克隽对本报记者分析说,中国经济经过调整恢复增长后,对能源消费的依赖程度会下降,同时为了治理大气污染,电动车、新技术、清洁能源等将发挥更大作用,温室气体排放不会重回高增长。
 

  这一切都为中国核电走出去提供了良好经验,打下了坚实基础。

“早在2008年开始研发起,我们就跟核电监管部门沟通,希望安审部门从最初就介入到CAP1400的审查工作。”
国家核电技术公司科研部、重大专项办公室主任范霁红对《能源》杂志记者表示,“到如今初步安全分析报告通过审查,经过了6年时间。”

**国内市场占比低

根据国核技的介绍,跟AP1000相比,CAP1400重新设计了反应堆和所有主设备,堆芯采用193盒高性能燃料组件,并且自主设计可抗击大型商用飞机恶意撞击的钢板混凝土(SC)结构屏蔽厂房。汽轮机发电机系统和辅助系统、钢安全壳等关键设备也得以重新设计。进一步增强核电站抗击地震、外部水淹等极端自然灾害的设防,非能动安全系统具备72小时后的补给能力。

**  尽管如此,核电在国内市场上似乎一直未能打开局面。

2014年1月,国家能源局宣布,核电重大专项CAP1400初步设计内容完整,设计方案先进、可行,总体上可靠,同意通过审查。

  从核电发电量占总发电量的比例来说,2001-2013年我国核电发电量占比均较低,最高占比仅为2.3%。核电作为一种清洁能源,在未来能源结构中,占比仍然有望提升。

2013年3月,CAP1400示范工程的初步核安全报告审评工作启动,到2014年9月结束“历时17个月,堪称我国核电发展史上范围最广和程度最深的一次。”范霁红说。

  许多业内人士都曾呼吁这一点。地质矿产部原部长、中国矿业联合会名誉会长朱训在日前召开的“2014新浪财经能源论坛”上就曾表示,“核能要用,要安全使用。”他说,改革开放以后,自广东大亚湾核电站建成投产以来,中国已成功建设了一批核电站,并都在安全有效运行。他认为,实践证明,我国发展核能是可行的,加之近年来地质部门发现了一批中型、大型、特大型铀矿产地,利用核能发展,国内资源条件在不断改善,所以坚持好安全这条红线,加大核电发展力度,是优化能源结构的重要举措之一。

据了解,直接参与审评的专家学者超过260多人,经30多次的对话、讨论,共计提出并解答问题5000余个,前后形成了1000多个工作单。

  国务院总理李克强在8月27日主持召开常务会议时表示,“大力发展清洁能源,开工建设一批风电、水电、光伏发电及沿海核电项目;要做好项目前期工作,完善和落实配套政策,改革投融资机制,更多吸引社会资本参与,促进项目顺利实施。”

值得一提的是,由于CAP1400是新技术,在此之前,我国核电监管部门尚缺乏专门审查该技术的经验和人力。为此,监管部门还专门扩建人员,制定了新的审查方式。

  新能源行业分析师曾朵红表示,在当前宏观经济下行压力较大的背景下,清洁能源作为能源结构乃至整个经济结构调整的依托之一,历经过去两年优化调整,正被寄望成为托起未来经济“稳增长”的新支点。当前我国的节能减排形势依然严峻,强力倒逼能源消费升级换代,清洁能源加快推广应用比以往更加迫切,因此要求开工建设一批风电、水电、光伏发电及沿海核电项目在情理之中。

本次安全审查除以往的文件审查外,还开展了六大专项审查、核安全中心独立审核计算、设计验证试验见证和核安全中心的独立试验验证等五大方面的核安全审查。国家核安全局还对审评中提出的19个重要问题,形成了审评技术见解,并通过核安全专家委员会的审议。

  然而事实却并未按照想象的发展。

质疑与挑战

  根据《中国核电中长期发展规划》,到2015年核电规划装机容量将达到4000万千瓦,在建1800万千瓦:2020年规划装机容量达到5800万千瓦,在建3000万千瓦。

最大的质疑来自于关键设备的问题。对CAP1400而言,目前最具有挑战性的设备,主要为主泵、爆破阀和数字化仪控系统。

  而中国目前的核电装机容量仅有不到2000万千瓦,这意味着中国必须在今明两年启动一批沿海核电项目,否则该目标将难以达到。

“AP1000的主泵由美国负责制造,他们经验很丰富,但在制造过程当中遇到了不少困难,国核技如何能保证CAP1400的关键设备不出问题?况且它的功率还增加不少。不少人存在这个担心。”一不愿具名的核电人士向

  目前,有多方消息称,国家能源局可能会在原来规划的基础上减少500万千瓦的核电装机容量。有分析认为,今年年内启动沿海核电项目希望非常渺茫。

AP1000主泵在建设过程出现诸多不顺,从制造阶段开始,泵壳、叶轮等就出现问题,随后在试验过程中又出现新问题。直至9月下旬,西屋公司和主泵制造商EMD公司针对主泵的改进经试验表明取得成功。

  一位业内人士告诉《中国新闻周刊》,核电的厂家都希望国家在核电政策上的连续性。如果核电政策不连续,容易造成后续项目跟不上,带来产能的浪费,同时还会打消厂家的积极性,对于国产化的攻坚也毫无益处。

对于此,国核技承认,确实面对这方面的压力。范霁红对记者解释说,AP1000建设期间出现如此多的问题,国核技和相关制造企业、设计院全程参与问题的解决,实际上是非常重要的经验,这些问题在今后就会比较容易避免。另一方面,正是因为国内的技术基础较差,所以解决问题时大家比较谨慎,在时间上准备比较从容,资金投入也更大,从材料、零部件开始研制的过程中,安排了较美方更多的测试验证和不同规模的试验。

  在全球范围来看,核能在一些发达国家已成为主要能源,近10多年来,核能在世界能源消费构成当中已达5%左右,而中国目前仅为0.8%。

实际上,为了避免CAP1400避免AP1000出现设备难题,国核技做了两手准备。“国核技对这些关键设备都安排两到三家厂家进行培育培育。”上海核工程研究设计院院长郑明光曾表示。

  国内市场暂时按兵不动,中国早已将更多目光转向了国外核电市场。

CAP1400的主泵,原本只有沈鼓和哈电引进美国EMD的技术,采用与AP1000一样的屏蔽式主泵。但目前的方案是,还将采用德国KSB公司的湿绕组泵技术路线,“双保险”推进。

自主三代核电技术
  8月21日至22日,国家能源局、国家核安全局牵头,组织包括中核集团、中广核集团和43位院士专家,对具有自主知识产权的三代核电“华龙一号”总体技术方案进行了评审。

2011年9月,国核工程有限公司与SEC-KSB签署CAP1400湿绕组主泵订货合同,已于2012年3月完成了初步设计评审工作,2014年2月完成了样机试验方案的评审工作。

  专家组认为,“华龙一号”成熟性、安全性和经济性可满足三代核电技术要求,设计技术、设备制造和运行维护技术等领域的核心技术具有自主知识产权,是目前国内可以自主出口的核电机型。专家组建议,尽快启动示范工程。

据最新消息显示,2014年9月3日,CAP1400示范工程湿绕组主泵样机芯包(主泵除泵壳外的可移出部分)在完成全部电气部分试验后,从德国汉堡港启运离港,预计将于10月中旬到达上海电气(601727,股吧)凯士比核电泵阀有限公司(SEC-KSB),届时将启动工程试验和耐久性试验。

  随着“华龙一号”的诞生,中国的核电自主化开始进入新的“走出去”的阶段。

“此次与德国技术谈判,更为谨慎,要求必须做1:1的工程样机。而且项目本来需要四台主泵产品,但我们要求制造五台,有一台样机专门拿来做试验,便于发现和解决问题。”范霁红对

  中广核“华龙一号”总设计咸春宇日前在答记者问时提到“华龙一号”在“走出去”上具备三大优势:完全的自主知识产权,安全性和经济性的均衡和产业链的比较优势。

业内对于CAP1400设备的担忧还不止在于主泵。“由于CAP1400机组采用二回路设计,每一回路就需要承受70-75万千瓦的功率,这对蒸汽发生器等配套的设备要求就非常之高。”有核电专家向记者表明,“据我所知,国产化设备的制造能力还未达到能制造如此大功率设备的水平。

  “华龙一号”从研发工作开始时,就立足于打造具有自主知识产权的堆型。据咸春宇介绍,比如研发过程中使用的计算软件,虽然国外已有可以买来用的,但技术输出、“走出去”时可能面临知识产权障碍,因此集团提前策划,在自主研发方面进行了合理的安排。

在电站FCD之前,国核技列明的29类需要在此之前制造的设备,目前已经签了26类,剩下三类有的是部分合同已签,有的还在谈判过程或招标过程当中。“这些设备当中,从技术难度上说,大多数没有大的技术难关。但并不意味着这些设备制造没有风险。”
范霁红坦承,因为从过去核电站的经验看,就算是成熟的设备在制造过程中也会出现诸多不符合项带来的问题。

  国际核电市场竞争极为激烈,除了政治外交因素外,技术的安全性和经济性是竞争能否胜出的关键。咸春宇表示,同等安全水平条件下就是比造价。核电是民用产业,核电发展的最终效益就体现在为公众提供安全、环保、廉价的电力上。“华龙一号技术安全性与国际先进水平相当,经济性优于国际其他堆型,这是核心优势。”

赋予的期待

  此外,中国核电经过30年发展,核电规模和全产业链能力都有了跨越式提升,工程建设、生产运营等领域形成了比较优势,国际市场对这些成绩都很关注。同时,国内成熟的装备制造体系和产能优势,能够形成“走出去”的供应链优势,为“华龙一号”的经济性提供了保障,降低了风险。

据了解,在CAP1400项目上,国核技的投资已经达到60多亿,总计划将投入400多亿。国核技公司对于CAP1400的期待不言而喻。

  中广核新闻发言人胡光耀表示,未来10年,将以“华龙一号”作为中国核电“走出去”战略的国家重点品牌,按照“循序渐进、风险可控”的原则,积极布局国际市场,带动我国装备制造、工程建设与管理、技术服务等队伍“走出去”,实现高端能源领域从“中国制造”到“中国创造”的跨越。

在记者问及未来如何定位AP1000和CAP1400两种技术路线时,国核技方面难掩对CAP1400的推崇。

  至此,“走出去”所需的至关重要的技术因素也已实现。

根据与西屋公司签订的合同,AP1000技术只能用于国内电站建设,并不能用于出口,而CAP1400则不同。其因已经具有自主知识产权,理论上讲,出口不受限制。

  **重要时机

“CAP1400比AP1000具有更好的经济性、安全性,如果让市场选择的话,CAP1400肯定更受业主欢迎。因为同样的厂址,一台机组就多20多万千瓦的功率,经济性更强。”范霁红认为。

**  去年10月,国家能源局首次提出核电“走出去”战略。中国核电开始从“引进”转向“输出”,参与国际项目竞争。

按照国核技的设想,把AP1000定位于未来两到三年国内将采用的技术,而CAP1400在完成示范项目后,如能进行商业化发展,将会取代AP1000,成为其的后续主力技术。

  世界核能协会今年提供的数据显示,到2030年,国际核电市场将新增160台左右机组,新增投资达15000亿美元,前景十分诱人。

同样对CAP1400有着期待的还有华能集团。目前我国的核电业主公司的控股方只有中核、中广核和中电投。但山东石岛湾由于核电重大专项两个示范工程出现了例外。

  国家发改委原副主任、国家能源局原局长张国宝今年7月在做客某网站视频节目访谈时曾表示,“出口一个核电站,相当于出口100万辆桑塔纳轿车。”他说,中国很早之前就想在国外修建核电站了。但实际上,中国付出了数年的努力。

2009年12月17日,国核技和华能集团以55%和45%比例出资设立国核示范电站有限责任公司,全面负责示范工程CAP1400和后续CAP1700的建设管理和建成后的商业运营,但华能和国核技都不拥有核电运营牌照

  多年来,全球核电市场的蛋糕始终被俄罗斯、法国、美国、日本、加拿大和韩国等少数国家瓜分,中国必须直面与它们的竞争。

作为五大电力之一的华能集团,多年来一直希望能够进入核电领域,但限制于未能取得核电运营资质,不能攫取更多的核电市场份额。

  根据2014年全国能源工作会议资料,直至去年,中国核电在“走出去”方面获得的成绩包括:中核承建的巴基斯坦卡拉奇核电站2、3号机组开工建设;中广核与罗马尼亚达成合作开发切尔纳沃德核电站3、4号机组意向。今年6月份,英国政府明确表示,欢迎中国企业投资并参与欣克利角项目,以及更加广泛地逐步参与英国新建核能项目,包括牵头开发英国其他核电厂址,以及在满足英国独立核监管机构严格要求的条件下,在英国部署中国反应堆技术。

由于石岛湾核电示范项目的特殊性,为华能集团提供了一次进入核电的绝佳机会。不仅如此,华能更是希望通过该项目,能够尽快加入核电商业电站运营者的行列。

  随着核电“走出去”逐渐上升至国家战略,国家领导人在外交中更加注重对国内核电的营销。

按照国核技与华能签订的协议,石岛湾核电厂址共计划建设六台CAP1400机组,分别由两个公司负责运营,一个是国核示范电站有限公司,另一个是华能山东石岛湾核电有限公司,分别控制3台机组。

  3月25日,国家主席习近平在会见英国首相卡梅伦时表示,双方应在核电、高铁、高技术、金融等领域打造示范性“旗舰项目”。6月,李克强访英期间,核能合作成为《中英联合声明》的重要组成部分。

另一方面,CAP1400和“华龙一号”技术均被各自企业寄予厚望,认为能够成为今后我国核电走出去的依靠技术。

  对于中广核来说,今年也是其国际化战略的一个“初春”。3月26日,在习近平和法国总统奥朗德的见证下,中广核与法国电力签订了在英国新建核电项目工业协议和关于核能领域研发、设计、采购及运维合作协议的联合声明。这开启了中法合作新模式,是两国首次在第三国共同开发核电项目。

有别于CAP1400国家重大专项的身份,同作为拥有自主知识产权三代核电技术的华龙一号,在几经挫折,经过中核、中广核与能源局的多次博弈后,终于通过了审查。这对于CAP1400而言,无疑增加了竞争压力。

  为布局欧洲新能源市场,6月18日,中国广核集团英国办事处在英国伦敦揭牌成立。30日,中广核在法国注册成立了中广核欧洲能源公司。

国核技方面则强调,CAP1400在安全性和经济性方面具有更大优势,“不管是国内的项目还是用于出口,作为代表中国形象的核电技术之一,CAP1400都有信心接受挑战。”现在,他们最大的期待是石岛湾项目能在年内获得开工核准。
 

  据了解,为推动中国核电“走出去”,中广核早已做了布局谋划。2009年,中广核首次以国际市场开发为目的在泰国设立实体化运作的海外办事机构,开始全球布局,为进军国际市场做准备。

  
 据中广核介绍,规模和业绩、技术和人才、体系和机制,以及产业链优势,是未来中国核电走出去的四大优势,无论是核电安全、自主知识产权技术、工程建设和管理等方面,中国核电都具备了走出去的条件。

  2014年成为了中国核电“走出去”的重要一年。毫无疑问,未来中国核电的国际化还会走得更远。

 

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