核電產(chǎn)業(yè)跨越：在安全與高效之間走硬“核”發(fā)展之路

　　2022年1月1日22時(shí)，中核集團(tuán)福清核電6號(hào)機(jī)組首次并網(wǎng)成功，這是全球第三臺(tái)、我國第二臺(tái)華龍一號(hào)并網(wǎng)發(fā)電機(jī)組，年發(fā)電能力約100億度。

　　一場“開門紅”，掀開了我國核電2022的發(fā)展新年歷。去年底召開的全國能源工作會(huì)議將“積極安全有序發(fā)展核電”作為重點(diǎn)任務(wù)提出：2022年，我國計(jì)劃建成福清6號(hào)、紅沿河6號(hào)、防城港3號(hào)和高溫氣冷堆示范工程4臺(tái)機(jī)組，新增裝機(jī)367萬千瓦;在確保安全前提下，有序推進(jìn)具備可靠條件的核電項(xiàng)目核準(zhǔn)建設(shè)。

　　這座“里程碑”，記錄下我國核電自主創(chuàng)新的歷程。目前，我國已完成從二代技術(shù)為主到自主掌握三代技術(shù)，并向四代技術(shù)進(jìn)發(fā)的跨越;核電產(chǎn)業(yè)也隨著裝備制造的國產(chǎn)化，實(shí)現(xiàn)從“自立自強(qiáng)”到大邁步“走出去”的巨大轉(zhuǎn)變。《中國核能發(fā)展報(bào)告(2021)》藍(lán)皮書顯示，預(yù)計(jì)到2025年，我國核電在運(yùn)裝機(jī)7000萬千瓦左右，在建約5000萬千瓦;到2030年，核電在運(yùn)裝機(jī)容量達(dá)到1.2億千瓦，核電發(fā)電量約占全國發(fā)電量的8%。

　　明晰爭議：大力發(fā)展是主線

　　從原理上看，核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是核能發(fā)電的基礎(chǔ)，進(jìn)而完成核能—熱能—機(jī)械能—電能的轉(zhuǎn)化過程。用一道直觀的換算題來展現(xiàn)核能的“威力”：1千克鈾235的全部核裂變將產(chǎn)生20000兆瓦小時(shí)的能量，與燃燒至少2000噸煤釋放的能量一樣多，相當(dāng)于一個(gè)20兆瓦的發(fā)電站運(yùn)轉(zhuǎn)1000小時(shí)。

　　“高效”之外，更有“清潔”屬性加成。中國廣核財(cái)務(wù)總監(jiān)兼董秘尹恩剛曾列舉過一組數(shù)據(jù)：2020年公司管理的24臺(tái)在運(yùn)核電機(jī)組共實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)電量1865億千瓦時(shí)，和燃煤發(fā)電機(jī)組相比，減少標(biāo)煤消耗5697萬噸，減排二氧化碳1.56億噸、二氧化硫3.5萬噸、氮氧化物大約3.6萬噸，相當(dāng)于植樹造林超過42萬公頃。

　　“雙碳”目標(biāo)下，核電在“綠色”畫布上的可為性，正得到越來越廣泛的認(rèn)可。“核電站發(fā)電成本遠(yuǎn)低于燃煤發(fā)電，且在電力利用效率和使用壽命上相較風(fēng)電、光伏發(fā)電等具有一定優(yōu)勢(shì)。”一家核電企業(yè)管理人員向記者直言，“少搞1000萬瓦核電就要多搞4000萬瓦風(fēng)電或者6000萬瓦光伏。我國能源結(jié)構(gòu)要調(diào)整，核電必然成為重要選項(xiàng)。”

　　微觀感知與宏觀定向相契合。2021年初，政府工作報(bào)告中提出“在確保安全的前提下積極有序發(fā)展核電”，系我國多年來首次采用“積極”的表述明確提及核電，較“十二五”和“十三五”的“安全高效發(fā)展核電”更為正面鼓勵(lì)。“十四五”規(guī)劃更是將“安全穩(wěn)妥推動(dòng)沿海核電建設(shè)”列為期間重要任務(wù)。

　　“新型電力系統(tǒng)的發(fā)展要兼顧社會(huì)用能階段性的承受能力和長期的經(jīng)濟(jì)性。”中國工程院院士杜祥琬表示，核電在新型電力系統(tǒng)當(dāng)中將發(fā)揮穩(wěn)定基荷的作用。在安全前提下，核電裝機(jī)完全可能在2030年前達(dá)到1億千瓦以上。

　　此外，隨著核能相關(guān)政策的持續(xù)完善，我國核電發(fā)展有望進(jìn)一步提速。據(jù)悉，《核電管理?xiàng)l例》等一系列涉及核能的法律法規(guī)均可能在“十四五”期間出臺(tái)，為核電產(chǎn)業(yè)的健康有序發(fā)展保駕護(hù)航。

　　不過，在自帶“綠色低碳”標(biāo)簽的同時(shí)，也意味著核能天生要與“安全可控”的顧慮作博弈。可以說，核電的誕生、發(fā)展與定位，始終伴隨著爭議與起伏。

　　“特別是2011年日本福島核電事故之后，我國對(duì)核電的審批大幅收緊，整個(gè)核電建設(shè)產(chǎn)業(yè)隨之進(jìn)入低谷。”一名行業(yè)分析師向記者介紹，“直到2019年，我國核電項(xiàng)目才陸續(xù)開閘，打破多年的‘零核準(zhǔn)’狀態(tài)。”

　　就長期運(yùn)行情況來看，我國已建成的秦山、大亞灣、田灣等十余座核電基地均未發(fā)生二級(jí)及以上運(yùn)行事件。“核電站的設(shè)計(jì)和制造標(biāo)準(zhǔn)比常規(guī)工業(yè)要高得多，且為達(dá)到這些標(biāo)準(zhǔn)而實(shí)施的質(zhì)量控制和質(zhì)量保證也要嚴(yán)密得多。”海龍核科董事長戴金華告訴記者，“其實(shí)核電站發(fā)生重大事故的可能性比飛機(jī)失事、火災(zāi)、地震等其他自然或人為災(zāi)害都要小得多。”

　　技術(shù)迭代：自主研發(fā)是重點(diǎn)

　　從1955年我國核工業(yè)體系初建，到上世紀(jì)70年代國務(wù)院正式?jīng)Q定發(fā)展核電;從1983年確定壓水堆為主的核電技術(shù)策略，到2021年全球首個(gè)四代高溫氣冷堆核電站在我國石島灣完成發(fā)電并網(wǎng)——回溯歷程，中國核電已大致經(jīng)歷了起步、適度發(fā)展、積極快速發(fā)展和安全高效發(fā)展等四個(gè)不同階段。

　　與我國核電發(fā)展史呼應(yīng)，世界核電技術(shù)的演進(jìn)路線同樣經(jīng)歷了四代。其中，第二代核電站為技術(shù)成熟的商業(yè)堆，目前在運(yùn)的核電站絕大部分屬于第二代;第三代核電站為符合URD或EUR要求的核電站，其安全性和經(jīng)濟(jì)性均較第二代有所提高，屬于未來發(fā)展的主要方向之一。

　　將目光投向國內(nèi)核企的“技術(shù)序列”。中廣核表示，公司所屬的在運(yùn)核電機(jī)組包括二代和三代技術(shù)，后續(xù)開工的核電項(xiàng)目將以華龍一號(hào)三代核電技術(shù)為主。

　　從中亦可窺得我國核電技術(shù)的發(fā)展概貌。自2005年以來，中國就在加緊對(duì)國產(chǎn)三代核電技術(shù)的研發(fā)，由于起步略晚于發(fā)達(dá)國家，現(xiàn)主要采用“引進(jìn)—消化—吸收”路線。如中廣核從法國引進(jìn)M310技術(shù)的基礎(chǔ)上，形成了ACPR1000+三代核電技術(shù);中核方面則在美國AP1000技術(shù)的基礎(chǔ)上，自主開發(fā)出ACP1000三代核電技術(shù)。

　　據(jù)了解，ACPR1000+與ACP1000均是滿足URD和EUR文件要求的三代核電技術(shù)。2013年開始，兩家核電龍頭分別將各自拳頭技術(shù)融合，形成了我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、自主品牌的三代核電旗艦“華龍一號(hào)”。

　　一個(gè)“變”字，不僅貫穿于核電技術(shù)的發(fā)展歷程，也串連起核電的全產(chǎn)業(yè)鏈。

　　具體而言，核燃料環(huán)節(jié)當(dāng)前由中核集團(tuán)、中廣核集團(tuán)和國家電投“三分天下”。盡管核燃料加工主要由中核集團(tuán)負(fù)責(zé)，但三家都擁有各自的鈾業(yè)公司。以中廣核為例，集團(tuán)2021年11月公告，由下屬中廣核鈾業(yè)和哈薩克斯坦國家原子能工業(yè)公司共同出資建設(shè)的中哈組件廠投產(chǎn)，設(shè)計(jì)年產(chǎn)200噸核燃料組件，可滿足8臺(tái)百萬千瓦級(jí)核電機(jī)組的換料需求。

　　核島設(shè)備的供應(yīng)主要由東方電氣、上海電氣、中國一重、哈電集團(tuán)等占據(jù)重要地位，四大國企承擔(dān)三代核電主設(shè)備的國產(chǎn)化任務(wù)。與此同時(shí)，民企則在細(xì)分產(chǎn)品閥門、管材、焊材、電纜、密封件等領(lǐng)域發(fā)力，在諸多領(lǐng)域填補(bǔ)國內(nèi)空白。如江蘇神通在最新調(diào)研紀(jì)要中稱，公司在核電用蝶閥、球閥、儀表閥、隔膜閥等產(chǎn)品上預(yù)計(jì)能接到90%以上的產(chǎn)品訂單，每個(gè)百萬千瓦級(jí)核電機(jī)組能拿到的訂單預(yù)計(jì)可超7000萬元。

　　由于下游運(yùn)營準(zhǔn)入門檻高，核電站建造方面目前國內(nèi)只有中核集團(tuán)、中廣核集團(tuán)和國電投集團(tuán)具有控股開發(fā)、建設(shè)、運(yùn)營牌照。

　　未來是否出現(xiàn)群雄逐鹿的可能?長江證券研報(bào)認(rèn)為，按照《核電管理?xiàng)l例(送審稿)》的相關(guān)細(xì)則要求，大唐、華電、華能三巨頭已基本滿足控股核電站的要求，結(jié)合三代核電重啟審批的預(yù)期，將逐步改變現(xiàn)有的核電運(yùn)營商競爭格局，帶來新變量和新動(dòng)能。

　　開拓市場：“出海”博浪是方向

　　此前中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議曾明確提出，把核電作為和高鐵一樣的重要出口項(xiàng)目，從而大力扶持我國三代核電技術(shù)“站起來”。而作為遞給世界的名片，如今“華龍一號(hào)”和“CAP1400”率先邁開了中國核電出海的“兩條腿”。

　　2021年5月20日，巴基斯坦卡拉奇2號(hào)核電機(jī)組FCD正式投入商業(yè)運(yùn)行，意味著“華龍一號(hào)”走出國門，正式落地巴基斯坦。而隨著技術(shù)的開發(fā)成熟，CAP1400機(jī)組也已成為我國真正具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和獨(dú)立出口權(quán)的三代核電技術(shù)。

　　當(dāng)前，我國并網(wǎng)核電機(jī)組達(dá)到53臺(tái)，總裝機(jī)容量5463.695萬千瓦，僅次于美國的93臺(tái)9552.3萬千瓦和法國的56臺(tái)6137萬千瓦，居世界第三位。但核電占比全國發(fā)電總量不足5%，提升空間仍巨大。

　　世界范圍來看，目前僅美、俄、法、中、韓、日六國具備出口三代核電機(jī)組的實(shí)力，其中中國優(yōu)勢(shì)明顯。我國實(shí)施以政府支持為主導(dǎo)，為業(yè)主國提供相應(yīng)合理的優(yōu)惠融資信貸等渠道，加強(qiáng)專業(yè)人力培養(yǎng)，提供核電全產(chǎn)業(yè)建設(shè)等一攬子解決方案;與此同時(shí)，通過加強(qiáng)研發(fā)，提升全產(chǎn)業(yè)技術(shù)實(shí)力等手段，在海外核電競爭中擦亮“中國招牌”;另外，我國核電設(shè)備具有規(guī)模化制造能力，從而降低了核電站造價(jià)。

　　“一帶一路”清晰勾畫出我國核電走向海外的“路線圖”。根據(jù)規(guī)劃，到2030年“一帶一路”周邊沿線國家將新建107臺(tái)核電機(jī)組，共計(jì)新增核電裝機(jī)1.15億千瓦，新增裝機(jī)占中國之外世界核電市場的81.4%。在“一帶一路”高峰論壇期間，中核集團(tuán)與阿根廷核電公司簽署了阿查圖3號(hào)、4號(hào)兩臺(tái)機(jī)組的總合同;中廣核集團(tuán)則分別與捷克能源集團(tuán)、羅馬尼亞國家核電公司、法國電力集團(tuán)等簽訂了合作協(xié)議。

　　據(jù)測算，每出口1臺(tái)核電機(jī)組需要8萬余臺(tái)套設(shè)備，200余家企業(yè)參與制造和建設(shè)，可創(chuàng)造約15萬個(gè)就業(yè)機(jī)會(huì)，單臺(tái)機(jī)組投資約300億元。若以單臺(tái)機(jī)組投資100億元至200億元保守估計(jì)，30臺(tái)機(jī)組將直接產(chǎn)生3000億元至6000億元產(chǎn)值。

　　核電的2022年將是怎樣的?采訪中，“老核電人”戴金華給出了他的判斷：“一是將在確保安全的前提下向積極有序發(fā)展的新階段轉(zhuǎn)變;二是科技創(chuàng)新將進(jìn)一步增強(qiáng)核能產(chǎn)業(yè)自立自強(qiáng)能力;三是核能產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈將更加均衡全面發(fā)展;四是核技術(shù)應(yīng)用在抗疫及國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中將發(fā)揮更大潛力。”

　　在其看來，核電裝備關(guān)鍵設(shè)備、核心元器件、基礎(chǔ)軟件等取得重要突破，核能在工業(yè)供汽、海水淡化、制氫、核動(dòng)力民用船舶、同位素生產(chǎn)等方面拓展更多應(yīng)用領(lǐng)域，以及核能數(shù)字化智能化發(fā)展速度加快，既是行業(yè)的可期未來，也是發(fā)展的必由之路。