核电“三国杀”

财经杂志 □ 本刊记者 朱玥 施智梁 | 文  

2014年03月24日 13:59  

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中国的核电体制,既非俄式的“大一统”,也非美式的“竞争”,而是两者混合体,不仅掣肘国内核电建设,还削弱了中国核电的国际竞争力。成立国核技,不仅没有实现统一技术路线的初衷,反而使得“双雄会”变成“三国杀”,力量进一步分散

在中国,核电行业一直很低调。其封闭、缓慢发展的特点,以及长期良好的安全记录,让这个行业少有新闻产生。但今年“两会”上,中国核工业集团(下称中核)董事长孙勤和中广核集团(下称中广核)董事长贺禹,决定共同打破长久以来的沉默。

两巨头一反常态,不仅接受不少媒体采访,还通过提案和撰文等方式发声。

主要观点有二:第一,中国实现能源转型,应该加快发展核电;第二,国产三代核电技术“华龙一号”,应尽快落地。

两家核电企业的信心,来自李克强总理的政府工作报告。在展望2014年政府工作时,李克强称“要开工一批水电核电项目”。而自2011年日本福岛核事故后,中国政府一直对核电持谨慎态度,这样新的提法前所未有。

核电业界备受鼓舞。3月17日,国家能源局局长吴新雄造访福建宁德核电基地,再次为核电背书。吴称,国家大力发展核电的决心坚定,核电在未来中国经济发展、能源结构调整和减少碳排放等方面,有不可替代的作用。“国家能源局将与核电企业一起,以高度负责的态度,在确保安全、扎实准备的前提下,推动核电项目稳步前进。”

从能源结构上来看,核电确实已到担纲大任的时刻。2013年,中国核电发电量占全国发电量的2.1%,远低于12%的世界平均水平。从能源形式上看,风、光等新能源的商业模式尚未成熟,雾霾压力下,中国未来五年至十年必将逐步削减煤电比例,目前看来最可靠的规模化替代者,正是核电。

2014年春,中国核电发展前景之好,为历年所罕见。但是,掣肘因素依然存在。由于牵扯利益较广,核电体制仍未理顺;核电监管缺乏独立性,力量也有待加强,核电安全发展依然存在诸多不确定因素。

 

技术路线多样

2006年,考虑到此前核电建设中存在多头引进,技术路线、标准不统一,自主化、国产化进展迟缓等问题,中国政府决心对核电行业进行重组。当年3月,国务院常务会议作出了“统一发展核电技术路线”的决定。

2007年,中国决定从美国西屋公司引进三代核电技术AP1000。同时,成立国家核电技术公司(下称国核技),作为引进消化吸收AP1000的平台,并确定国核技完成AP1000的消化吸收工作后,逐步向中核与中广核进行转让。

2009年12月,AP1000技术依托项目首台机组浙江三门核电站一号机组正式开工。中国的核电企业希望依托项目,实现核电技术自主化,摆脱此前受制于人的局面。

彼时,中美双方约定,如果中国核电企业能够在AP1000的基础上开发出单机功率超过135万千瓦的CAP1400技术,那么中方将完全享有知识产权。

但引进AP1000的决定,不能让所有人满意,至今也未达到决策者“统一技术路线”的目的。直到福岛核事故前,业内还有相当多的声音认为,二代改进型技术(即“二代+”)在国内已发展多年,非常成熟,安全性能也有保障。中国可在此基础上,研发具有自主知识产权的三代核电技术,没有必要再花大价钱从美国引进三代核电技术。

反应堆和核安全专家阮可强向《财经》记者表示,从最后的效果看,引进AP1000,成立国核技,只是在原来两个山头(中核和中广核)中,又拉出一个山头,“双雄会变成了三足鼎立”,核电发展的体制依然没有理顺。

核电技术是企业的竞争力和生命线,没有人愿受制于人。在国核技引进消化吸收AP1000的同时,中核和中广核转而将大部分研究力量投入到对二代技术的改造和升级中。2012年,它们分别推出了“符合三代核电标准”的ACP1000和ACPR1000+两项技术。

在引进AP1000的过程中,中国迎来了核电建设的高潮。从1985年到2007年,中国共建设了13台核电机组;而2008年至2010年三年间,10座核电站、28台核电机组陆续开工。这其中大部分机组,采用的均是“二代+”核电技术。

二三代技术路线争议,一直持续到了2011年3月的福岛核事故。随后,中国政府下令进行核电安全大检查,并叫停所有未开工的核电机组建设。直到2012年10月,国务院常务会议才宣布重启核电建设,但规定在新建核电机组中只允许使用“符合三代安全标准”的核电技术,并再次重申“统一技术路线”的提法。从此,中国进入“三代核电”时代。

争议并未消弭,三大核电公司都需要谋求发展,不希望决定企业核心竞争力的技术旁落。核电重启后,中核和中广核均加大了对两项国产三代核电技术的投入,国核技除了做好AP1000依托工程建设以外,也在CAP1400的研发上投入重兵。再加上法国阿海珐的EPR技术,中国市场上出现了五种三代核电技术。

2013年4月,国家能源局作出决策,由于ACP1000和ACPR1000+都是在二代核电技术的基础上开发的,来源相同,原理相近,应当统一成一种技术,不宜分散。

经过九个月的八轮谈判,今年“两会”期间,孙勤和贺禹对外表示,融合已经完成,新技术名称为“华龙一号”。但在安全系统上,中核和中广核将采用不同的方案,业主可自由选择。

“就像是一辆汽车,分为手动挡和自动挡,在配置上会有一点区别。”孙勤称。

孙勤和贺禹在接受《财经》记者采访时均表示,华龙一号在国内的定位,就是小批量建设四台左右的机组,目的是为了起到示范作用,这将有利于该技术的出口。

今年“两会”期间,对华龙一号的舆论宣传达到了高潮。今年3月11日,是福岛核事故三周年,中核召开新闻发布会,主要议题即为宣传华龙一号。中核工程公司副总经理邢继表示,华龙一号在安全性上高于三代核电标准,在经济性上有很强竞争力,最重要的是该技术建立在中国30年核工业发展经验的基础上,中国完全拥有其自主知识产权。

“华龙一号的研发工作进行到现在,前前后后已13年,我们付出了巨大的努力,好多人做研发工作,从黑头发变成白头发。”邢继话到动情处,眼圈泛红。

对于华龙一号的定位,孙勤和贺禹均一再重申,国内核电机组建设依然以AP1000及CAP1400系列为主,华龙一号只是辅助,其主要的市场是在国外。

不过,多位人士分析,这样的表态可能只是为了追求“政治正确”。如果华龙一号在国内开工且建设顺利,而AP1000因设备和造价等问题不能妥善解决,华龙一号依然有取代AP1000的可能。毕竟,无论是国家能源局还是核电业主,最终会尊重实际情况,中核和中广核肯定也更愿意选择本集团出产的技术。

中核在近期召开的新闻发布会上表示,中央虽未对“统一技术路线”作出明确的解释,但以中核30年发展核电的经验理解,统一技术路线指的是“统一堆型,而不是统一机型”。

中核集团董事会办公室主任、新闻发言人潘建明说,“国内建设的核电站,应该统一为压水堆,但这不意味着要统一为某种具体的核电技术,这是我们的理解。”

 

两难境地

进入新世纪以来,对于核电技术路线的争议就一直没有停止过,且随着形势变化,不断演化出新的版本。

但现在,无论是国核技主导的AP1000/CAP1400技术,还是中核和中广核联合开发的华龙一号技术,进展情况都不如预期顺利:前者因为缺乏实践经验,在工程进度上遇到了麻烦;后者则因融合方案不能让决策者满意,评审工作至今没有启动。

“AP1000首台机组三门一号,目前遇到了困难,给了华龙一号空间,这个机会应该抓住!”一位核电业界人士称,如果AP1000能够按照原计划在2013年底并网发电,现在应已经在其他厂址上展开建设,这样一来华龙一号就已无太大发展空间。但现在的情况是“三门一号”拖期至少两年。

三门一号是世界首台AP1000核电机组,没有任何经验可供参考,建设和设备制造中遇到困难在所难免。1999年,中国引进俄罗斯AES-91核电技术,在江苏田湾开工时也是世界首堆,也遇到巨大困难,彼时有业界人士认为田湾一号“永远不可能发电”。但经过长达八年的建设调试,2007年田湾一号投入商业运行,目前业绩优异,成为中核的盈利大户。

三门一号最棘手的问题,在于其关键设备主泵,这也是该机组拖期超过两年的最重要原因之一。主泵是核电站的心脏,是整个核反应堆中最重要的设备。AP1000在设计上对主泵的质量要求极为严苛,要求做到60年免维修。

在三门一号开工前,世界范围内没有任何设备制造商有AP1000主泵的实际制造经验。负责AP1000主泵制造的美国EMD公司曾在2013年1月和8月两次将主泵发往三门,但是现场拆封后均发现瑕疵。

《财经》记者向多位熟悉内情的人士询问主泵进展,均未得到肯定答复,“主泵问题何时解决,EMD没有时间表,西屋也没有时间表”。

国家核安全局相关人士告诉《财经》记者,AP1000遇到目前的困难,是可以预计的,“AP1000设计巧妙,理念超前,但毕竟是首台机组,磕磕碰碰实属正常,拖期两三年,也都可以接受”。

目前业界的普遍看法是,AP1000目前遇到的问题,均非颠覆性的,“现在全世界一共有八台AP1000机组在建,不可能存在颠覆性问题”。但是,主泵等关键设备的问题,怎么解决、何时解决,无人说得清楚。

AP1000目前的困难,可能会对今年的核电机组开工情况造成直接影响。福岛核事故后,江西彭泽、湖南桃花江、湖北咸宁三座原计划建设AP1000机组的内陆核电站,相关设备已分别转移至山东海阳二期、辽宁徐大堡和广东陆丰。目前在这三个厂址上,业主已做完前期工作,只待政府审批通过,即可开工。

三门一号的现状,让新建AP1000机组的审批工作变得非常微妙。如果今年三门一号的建设依然无法取得突破性进展,任何批复新机组的决定都将存在一定风险。

上述国家核安全局人士称,国核技在AP1000基础上研制的国产核电技术CAP1400,面临同样的问题。CAP1400设计思路与AP1000相近,但更加复杂,且设备尺寸更大。此前来自国核技的消息是,国核示范工程CAP1400可能今年会在山东石岛湾开工。

AP1000遇到了麻烦,华龙一号落地亦不顺利。目前,中核与中广核已分别准备好了福建福清和广西防城港四台机组的厂址,准备接纳华龙一号。“两会”期间,孙勤和贺禹多次表示,希望国家能尽快对华龙一号进行评审,我们希望今年或明年早些时候能够开工。

不过中核和中广核的三代技术整合,并没有外界想象的乐观。接近核安全局的人士称,“华龙一号堆芯是统一了,但是安全系统有很大差异,我不认为这是融合成功。”

在他看来,现在的华龙一号是“一块牌子,两套人马”,既未真正融合,也未达到能源局和核安全局的整合要求。《财经》记者了解到,核安全局安评中心已收到了福清五号、六号机组的初步安全分析报告,但由于目前华龙一号的融合方案不能让核安全局满意,评审工作并没有启动。

国家能源局先将华龙一号的方案发至中国国际工程咨询公司(下称中咨公司)进行评审。作为国务院国资委下属央企,中咨公司是国内最大的综合性工程咨询公司,承担着国内重大项目的评审和论证工作。中咨公司也认为,现在的华龙一号没有实现真正的融合,是两个方案,不符合国家能源局的要求,因此也未启动评审。

事实上,华龙一号融合工作一直进行得不顺。虽然中核和中广核研发的三代核电技术同宗同源,但设计思路还是存在很大差异。融合,意味着双方都将做出让步和牺牲。核心技术是核电企业的生命线,况且此前两家企业都已为研发投入大量财力物力,现在想要任何一方做出牺牲,都非易事。

熟悉内情的人士称,从去年4月至今,在国家能源局的压力下,中核、中广核的技术融合开始推进,但进展缓慢,能够取得今天的局面,颇为不易。这源于双方都摆出了合作的姿态,做出了很大让步,但已不能再退。

中广核放弃了ACPR1000+的原先的堆芯技术方案,转而采用中核的方案。为此,中广核在国内外建设华龙一号机组,都需要向中核缴纳一定的技术专利费用;而中核在华龙一号推出前,ACP1000技术的国际推广工作已经展开并取得了一定的成效,巴基斯坦的合同已于今年2月生效,与阿根廷等国也在深入洽谈中。

技术融合的最主要推动者,是现任国家能源局局长吴新雄。在外界看来,吴区别于前任刘铁男,铁腕治军,做事果断。

2013年4月,吴约见两大核电集团一把手,要求加速推进技术融合,才形成了目前的局面。不过因牵扯利益太广,融合工作困难重重。

2014年初,中国核电蓄势待发,发展形势之好历年罕见。是等待AP1000,还是启动华龙一号?在现阶段不是一个容易的选择。

 

设备商的尴尬

在AP1000依托项目和国家重大科技专项的带动下,中国三代核电设备制造自主化取得了突破。国核技提供的资料显示,AP1000设备已经基本实现国产化,CAP1400设备已实现自主设计和研制,示范工程核岛设备国产化率有望超过80%。

虽然涉核项目行政色彩较浓,但国内的装备制造商在部分设备上实现了市场化配置资源。据《科技日报》报道,国家科技重大专项“大型先进压水堆及高温冷堆核电站”专门为AP1000主泵的研制投入6亿-7亿元。主泵的国产供货商哈电、沈鼓自身分别投入20亿元来进行技术研发,这缘于国核技与它们签订的意向性协议:只要研发成功,国核技就连续采购40台。

重大专项的投资杠杆撬动,加上意向订单的驱动,设备商们才愿意斥巨资搞研发,掌握自主化技术。

但是,一位核电设备商负责人告诉《财经》记者,中国核电设备市场还未形成市场机制。在目前阶段,大部分国产三代核电设备在定价上仍是采取成本加成的方式,最终还是国家埋单,设备商的利润率也不高。

国产三代技术路线的摇摆,使得国家能源局审批项目时持谨慎态度,这更让下游核电设备商陷入尴尬。

一位生产核级管道的设备商告诉《财经》记者,由于AP1000采用非能动技术,设计简化,因此所需要的核级管道较少。但二代技术、华龙一号和EPR技术都需要大量管道,“今年批几台机组,采用什么样的技术,会在很大程度上影响我们的业绩”,但是现在一点也看不清楚。

在三代核电研发中投下重金的,还有主设备制造商,技术路线的选型和核电机组的建设规模,也将对它们产生直接影响。哈尔滨电气股份有限公司副总经理韩建伟曾在接受《中国能源报》采访时表示,在核电装备方面,一重投入达到70亿元,二重45亿元,东方电气和上海电气均为60亿元,哈电约42.5亿元。

日本福岛核事故之前,中国核电的发展速度前所未有,彼时最激进的核电规划版本提出,到2020年中国核电装机要超过8000万千瓦,于是核电设备制造商纷纷扩充产能。但福岛事故后,核电建设不但停滞了一年半,规划也大幅缩减。订单大幅下降,直接影响了设备商们的收益,最典型的例子就是中国二重,其连续亏损三年后,于去年被无偿划转进国机集团。

规划的缩水,使得目前国内的主要核电设备商普遍出现产能过剩的问题。按照2020年核电运行装机容量达到5800万千瓦的规划计算,全国每年需求仅为四套至六套,而哈电、一重、二重、东方电气、上海电气等国内主要核岛主设备制造商的产能,加总超过10套/年。

今年的政府工作报告中,提及“要开工一批水电核电机组”,让设备商兴奋不已。不过,技术路线的不确定性,可能导致政府谨慎审批。

虽然国产设备整体制造水平近年有很大提升,但与韩国斗山集团等国际先进核电设备商相比,仍存在较大差距。最为典型的体现,是废品率高。“有些基础的元器件,我们拿出去两三百个,业主单位只能挑出二三十个能用的。”一位核电设备商高管表示,“这和中国核电设备产业链的不稳定性有很大关系。”

 

根源在体制局限

国家能源局强势推动核电技术路线统一,效果虽未达到预期,但仍代表了一种积极的方向。

长期以来,中国核电深受割据分裂之苦,技术基础薄弱,研发力量分散。上世纪80年代,韩国核电与中国同时起步,如今韩国不仅完成了技术国产化,还实现了核电出口。其中最值得中国同行借鉴的,正是统一研发力量。

中国政府决心引进AP1000时,也认识到了这一点,希望通过这一轮技术引进,整合研发力量。但事与愿违,彼时制定的政策在执行时大多数走样。

中国政府希望通过新一轮引进,实现“统一技术路线”,但目前国内市场上三代核电技术高达五种;希望消弭中核、中广核长期竞争带来的内耗,整合技术资源,但力量未聚拢,反更加分散,核电出现“三国杀”局面;引进AP1000时,国核技的定位是技术转让平台,但国核技一直雄心勃勃,希望成为核电业主。

企业做大做强无可厚非,关键是政府应设计出合理的制度,让企业在逐利的同时,推动整体产业的发展;同时政府又能进行有效的监管,防止出现恶性竞争。

国家能源局推动技术融合的决策,直指目前核电产业结构的弊端,但却未能从根源上解决问题——这也是技术融合效果不如预期的深层次原因。

根据核电技术公司(核蒸汽供应系统NSSS)、核电工程公司(AE公司)和核电业主的不同组合方式,世界核电强国形成了两种不同的核电产业模式。

一是NSSS,AE和业主在一个集团内部,形成了垂直一体化的核电巨头。在这种“大一统模式”下,全国只有一个大型核电集团。最典型的代表,有俄罗斯原子能公司(下称俄原能)和韩国原子能研究院。这种体制带有计划经济色彩,但优势在于可集中力量,短期内取得突破。

二是NSSS,AE和业主分属不同的市场主体,形成另一种市场化的“竞争模式”。核电业主只需负责投资,而设计、建设和运营则交给专业公司来管理。其典型代表,有美国和日本。

国际经验表明,这两种体制都可促进核电产业水平的发展。相比较而言,在发展初期,大一统体制可集中优势兵力,在短时间内取得突破。特别是福岛核事故后,俄原能发挥体制优势,攻城略地,其海外核电站的订单数量,远超法国阿海珐和美国西屋等竞争对手。

中国的核电体制,既非俄式的“大一统”,也非美式的“竞争”,而是两者的混合体。如果国核技在CAP1400项目上成为核电业主,那么中国的核电版图上,会出现三个“大一统”模式的核电巨头,但三者之间不是市场化竞争关系,而是割据和分裂。

在“混合模式”下,中核肯定不会采用中广核研究院研发的核电技术开发核电站,国核技也肯定不会委托中核的工程公司建设核电站。各集团实现利润最稳妥的方式,是通过控股的核电项目实现利益体内循环。

这样的产业模式下,三大集团看似竞争激烈,实则泾渭分明。华能核电有限公司原总经理王迎苏接受《财经》记者采访时称,“不过是将钱从一个兜里放到了另一个兜里,这其中没有市场行为发生。”

中国的“混合模式”,既无法发挥“大一统模式”力量集中、效率高的优势,也无法像“竞争模式”一样,从市场化中获益。在这种模式下,一体化的核电巨头越多,力量就越分散,技术路线就越难以统一。

这正是中国核电发展至今,技术路线争议越来越多,技术融合难以推进的根本原因。

混合模式,不仅会掣肘国内核电建设,还会削弱本国核电的国际竞争力,几乎没有核电强国采用这样的发展模式。

 

监管是最薄弱一环

“混合模式”之所以在中国出现,监管力量薄弱是重要的原因之一。

中国的核电管理部门人员编制少,工资待遇低,以致于力量薄弱,在与强势核电央企的博弈中,无法掌控局面。一些核电的产业政策虽然方向正确,一执行便扭曲走样,最后偏离目标。

目前,中国的核电主管部门主要是环保部的核安全局和国家能源局,前者管安全,后者管发展。今年核安全局准备投入7亿元,用五年左右的时间,建设台架试验场地,解决独立计算验证的问题。

此前,因没有台架试验场地,核安全局在评审过程中,一直参考核电企业设计院的数据计算结果,缺乏独立验证的条件和能力。

一位负责核电技术评审工作的核安全局人士坦承,“从综合实力看,核安全局的技术水平要逊于核电企业的设计院。”在日常工作中,核安全局通过向核电企业设计院“请教、学习”培养能力;福岛核事故后,核安全局曾提出过一些现有核电技术的改进方案,不过其中有一些未被各设计院采纳。

力量薄弱的最重要原因,是人才缺失。与核电企业相比,监管部门的福利待遇偏低。同样的职位,核电企业的薪资水平三倍于核安全局,这使得后者对核电人才缺乏吸引力。“全国核电技术人才一共就那么多,这种情况下,大家肯定更愿意去企业。”上述人士告诉《财经》记者。

2009年中国核电提速后,负责核电技术安全评审工作的环保部核与辐射安全中心,从90人扩编到了250人左右,并提出“安全监管力量要与中国核电建设规模同步发展”。不过,该中心总工程师柴国旱表示,监管能力是一个长期积累培养的过程,“人数是原来的三倍,就意味着监管能力也提升到原来的三倍吗?我看并不是这样的”。

中国核电的监管力量比不上企业,更无法与世界先进水平相提并论。美国的核管制委员会(NRC)是独立的法人机构,处于国会监督下,直接对总统负责。官网数据显示,NRC目前拥有全职员工4000多人,2012财年的财政预算约10亿多美元,其中7.9亿美元用于反应堆监管。

中国国家核安全局仍然挂牌在环保部麾下,缺乏独立的人事权、财务权、外事权。今年3月10日,国际环保组织自然资源保护协会(NRDC)在京发布《中国核安全监管体制改革建议》,呼吁中国改革现有核安全监管体制。

这份建议称,为加强国家核安全监管机构的独立性和权威性,中国应建立独立于其他部委之外、直属国务院的国家核安全监管机构,并加强核安全监管机构的资源配备、专业性建设和国际合作。

福岛核事故后,国家能源局增设核电司,主管核电发展和产业政策的确定。但国家核安全局所面临的问题,在国家能源局和核电司也同样存在。

最经典的例子就是“统一技术路线”的含义究竟是什么,至今无人能说清楚,能源局也没有明确解释,具体执行时企业只能尽力揣摩其中深意,政策走样在所难免。

监管力量薄弱,政府在与企业的博弈中始终处于弱势地位,这是中国核电长期体制无力、技术分散、路线反复、争议不断的根本原因。工欲善其事,必先利其器,要想理顺体制,必先强化监管力量,确保其独立性和权威性,才能保证中国核电安全高效发展。