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中国核电:“万国牌”的尴尬之路

行业聚焦点中国仪表网2011年11月08日 10:23人气:4018

  导读:事实上,在过去的那些年,我国核电的发展远非一帆风顺,甚至充满了曲折和坎坷。从最早的要不要发展核电,在哪里发展核电,就一直争议不断,摇摆不定;到后来,对核电发展的管理主导权、技术路线、发展速度也几经反复。最终导致了中国核电“起步早、进步慢、差距大”的被动局面。
  
  中国是“万国牌”
  
  “技术路线都是经过充分讨论、比选决定的。这是一个集体的决策。曾培炎同志在任的时候,技术路线讲得很清楚:二代加(即改进型第二代核电技术)是一种过渡,将来要往三代核电去走,这也是我们引进第三代核电技术的初衷。在这个基础上,再消化吸收,研发出我们自主知识产权的技术。”张国宝在回顾引进第三代核电技术的经过时透露,“当初,因为每个人的背景不一样,主张也不一样。有人主张引进美国的AP1000,有人主张引进法国的。但大家有一个共识:中国是‘万国牌’,引进了几个国家的堆型,每个电站都不一样,这样发展下去肯定不行,一定要统一技术。但统一到哪一边去,存在分歧。最终要有自己的核电技术认识也是一致的。”
  
  “因为有不同的认识,我们把核电领域的60多个专家集中到北京郊区,关起门来,不许回家、不许打电话,在那里大概讨论了有一个星期。最后大家记名投票,赞成或反对的意见要写出来。结果,90%以上的人都主张引进AP1000,而且都留下了书面记录。专家意见统一后,上报国务院,然后召开中央政治局常委会讨论。当时外交部也参加了,外交部方面的意见也分为驻美和驻法的两派。最后,综合考虑整个评审的过程以及各方面的意见,政治局常委会讨论同意引进AP1000。”张国宝回忆。
  
  但是,引进AP1000就能统一技术路线吗?现在看来,中国核电技术路线还是没能如当初希望的走向统一。
  
  张国宝坦承,现在没有达到预期的目的,还是各自为政,尚未理顺。未来能不能走向统一就要看领导人是不是强势了,如果领导人不够强势,那根本统一不起来。
  
  北京大学政府管理学院教授路风和他的团队,对中国核电用30年的时间走过了“三轮引进”之路进行了深入的调查和研究,试图破解这个发生在中国核电产业的“怪圈”。
  
  以大亚湾核电站为标志,中国核电在上世纪80年代的第一轮发展中确立了以“引进+国产化”为主的路线,但同时也存在着以秦山核电站(一期)为标志的自主开发。上世纪90年代,中国经历了以纯粹购买电容为目的(不包含技术转让内容)的第二轮引进,相继购买了加拿大的重水堆(秦山三期)和俄罗斯的压水堆(田湾),并且继续购买了法国核电站(岭澳—大亚湾后续项目),但同时也开工建设了自主设计的秦山二期核电站。虽然与引进并存的自主发展走了20年,它却被2002年末的第三轮引进彻底放弃了。第三轮引进确定了AP1000第三代核电技术,当美国西屋和法国阿海珐在中国第三代核电招标的争夺空前白热化时,而中国自主研发并在秦山核电项目中成熟起来的第二代核反应堆技术却沦为看客。
  
  夺标的西屋AP1000让中国人再次饱尝了“钓鱼”工程的无奈,其“比投资”从最初西屋游说时的每千瓦1000~1500美元变成了“上不封顶”,增加至少一倍;落败的阿海珐EPR拿走了中广核的订单。拥有核电技术知识产权的中国核动力研究设计院却被日益边缘化。
  
  第三轮引进路线倡导者提出的主要理由是:国内核电站机型“五花八门”的局面严重干扰了中国核电技术进步和国产化进程,而自主设计的秦山二期核电站是参考大亚湾核电站“照猫画虎”建造的,在事故预防、缓解措施以及防火设计等方面,与国际新的核安全标准存在差距,已丧失了作为“主力机型”的条件。
  
  因此,中国核电必须“采用先进技术,统一技术路线”,直接引进国外最先进的第三代核电站技术,走“一步跨越”的新路。这个方针的具体实施方案是:通过国际招标,在国际三代核电机型中选定一种作为中国核电技术的发展方向;先建设4台招标引进的机组作为“国产化”(后改称“自主化”)依托项目;在2010年之前,开始实行这种引进机型的批量建设,并于2020年达到4000万千瓦的目标;其中除了中国已有的11台机组870万千瓦,均为引进机型,国内已掌握技术但属于落后的机型不再建设。
  
  2004年9月,中国第三代核电站的招标工作(浙江三门和广东阳江核电站核岛供货国际招标)正式开始,标志着第三轮引进路线开始实施,但招标谈判的时间大大超过预期。2006年12月,招标结果终于公布,美国西屋公司的AP1000成为了最后的赢家。
  
  引进路线破绽百出
  
  2007年3月,国家核电技术公司(筹)与西屋联合体在北京签署第三代核电自主化依托项目核岛采购及技术转让框架合同,在浙江三门和山东海阳(换掉了阳江)建设4台AP1000机组。同年7月24日,国核技与西屋在北京签署了技术引进协议。虽然“一步到位,实现跨越”的方针已经开始付诸实践,但中国核电发展的美好前景并没有浮现,第三轮引进路线仅仅实施了三四年就已经破绽百出。
  
  第一,引进路线本打算以AP1000来统一中国核电建设的技术路线,即通过购买、复制这种机型来批量建设核电站。但是在做出了全盘引进的决定之后,引进路线的决策者才发现,由于AP1000是一个未经实际验证,甚至尚未设计定型的机型,所以不可能在第一批机组建成并证明能够安全运行之前进行批量建设。于是到2006年,引进路线的决策者不得不临时改变初衷,为被他们认为应该放弃的所谓第二代技术开了门——批准了一系列采用国内设计的二代改进型核电站上马,把作为全盘引进理由的“一步跨越”改为了事实上的“两步走”。
  
  第二,引进路线不可能“统一”中国核电发展的技术路线,只能再次走上“万国牌”道路。第三轮引进的一个主要政策目标是“统一技术路线”,但购买美国西屋公司AP1000核电站的签约墨迹未干,中国广东核电集团就被批准购买了法国的EPR核电站(同属“第三代”技术),退出采用AP1000的范围。
  
  没有人解释过突然改变主意的原因是什么,有一种局外人比较能够认同的解释是,购买核电站涉及大国政治,向多个国家购买是为了平衡大国之间的利益关系。这种解释不是没有道理,但如果有道理,也只能在一个前提下才成立——就是中国一定要向外国购买核电站。相反,如果中国的核电发展是走自主路线,那就没有哪个大国会觉得“不平衡”。
  
  事实上,被第三轮引进路线所指责的国内核电站机型“五花八门”的局面,恰恰是前两轮引进的后果,而第三轮引进只能给这种“五花八门”的局面进一步“锦上添花”。引进路线的食言已经证明,只要开了引进的口子,中国的核电发展就永远不会统一技术路线,而同时使用法国、加拿大、俄罗斯和美国的不同机型,也使中国成为世界核电发展史上的一朵“奇葩”。
  
  第三,引进路线的代价空前昂贵。全盘引进的代价一直是一个讳莫如深的话题,一直处于高度保密的状态。随着具体项目的实施,一些信息无法阻挡地逐渐透露出来:虽然国际招标方案当初是以每千瓦1800~1900美元上报中央批准的,但负责引进的国核技公司现在已要求业主准备按2000多美元/千瓦的价格来接盘,而且还附带了一个令人忐忑不安的条件——“上不封顶”。
  
  其实,由于AP1000存在着难以预料的技术风险,最后的实际成本很可能会更高。虽然准确数据有待未来发展的结果,但引进必将代价高昂的判断仍然可以从世界核电市场找到间接的证据。
  
  据中国核能动力学会经济专业委员会主任温宏钧2008年10月20日发表的文章《第三代核电变贵了》介绍,在美国,3个AP1000核电站,“比投资”(平均每千瓦投资)的预算均在4300美元以上;采用法国EPR技术的芬兰的工程由于数度延误工期,其“比投资”预算已经攀升到4200美元左右,法国本土工程的“比投资”预算是3500美元左右。
  
  与昂贵的外国第三代核电站相比,我国自主设计的秦山二期核电站是每千瓦1360美元;就是说,中国依靠引进建设核电的成本至少将是自主建设的3倍。因此,引进路线将使中国发展核电的经济性受到严重质疑。
  
  第四,引进路线难以引进技术。原来通过购买AP1000引进技术的思路是,先由西屋负技术责任建成首批4台机组,然后在西屋转让技术的基础上,由中方“独立设计”(复制)几台后续机组并由西屋负责“技术把关”,经实际运行验证后进行批量建设。
  
  技术创新的国际经验与理论证明,能够引进技术的必要条件,是引进方具有相当的技术吸收能力,而这种吸收能力只能来源于自主研发的经验和努力。所以,只有将引进活动置于自己的研发经验基础之上,才能“消化、吸收”外来技术。由此可见,在AP1000的设计框架下进行复制和放大功率的“再创新”,不可能使中方发展出来开发先进反应堆的技术能力。如果有理由相信,一个人从粮店买回一袋大米,并不等于这个人就会种稻子了,那么我们就有理由相信,中国核电靠这样的“自主化依托项目”是不可能实现自主的。
  
  面对这样一个发展局面,人们不能不提出一个问题:中国的核电发展为什么非要走全盘引进的路线?如果追寻这个问题的答案,关心中国核电长远发展的人都会产生一个挥之不去的困惑:在中国的核工业建立50多年之后,在中国的第一颗原子弹爆炸成功40多年之后,在中国的第一艘核潜艇下水30多年之后,在中国的民用核电工业经历了30年的发展之后,为什么中国仍然没有形成能够独立发展核电工业的技术能力,甚至连应该怎样发展核电技术能力的途径似乎都没有找到?
  
  事实上,第三轮引进路线的被迫修正,证明了中国具有发展核电的自主技术能力基础,因为原本被“枪毙”掉继而又被迫批准上马的所谓“二代改进型”核电站,无论在多大程度上借鉴过外国技术,都是中国自主设计的。
  
  中国技术不一定不先进
  
  世界核电技术的发展轨迹并非一条直线,而是在经历二次严重核事故(美国三哩岛、前苏联切尔诺贝利)之后发生了断裂;上世纪末的最后20年里,发达国家的核工业界在对付严重事故的核安全方面所作的努力是巨大的,向市场推出一批被他们称为“第三代”的新产品。
  
  虽然国外核工业界在改良压水堆的基础上推出了所谓的“第三代”技术,但由于要实现革命性的“固有安全(在任何情况下堆芯都不会熔化的反应堆)”,以美国为首在新世纪之初,合力发起促进新一代核能系统技术开发的浪潮,明确支持研发“第四代”核电技术。
  
  1999年,美国政府提出了“第四代核能系统”的概念,其中对核电站的最根本要求就是要达到“固有安全”。对核电反应堆安全性的要求是不再需要电站以外的应急响应,也就是不再会发生堆芯熔化事故导致的大量放射性外泄。
  
  恰恰是这种技术革命的潮流更会产生对引进路线的质疑——中国实际上在第四代核电技术的发展上走在世界前列,甚至领先于美国。
  
  2002年,国际权威期刊《核工程和设计》(NuclearEngineeringandDesign)发表了介绍中国清华大学10兆瓦模块式高温气冷堆(theHTR-10)的专刊。该刊主编、模块式高温气冷堆概念原创者之一的G.Lohnert在编者按中说:“事实上,theHTR-10是世界上第一个有理由被称为‘固有安全’的反应堆。因此,这是第一个第四代反应堆——它不仅存在于纸面上,而且存在于现实中。”
  
  2004年9月30日,在国际原子能机构的安排下,世界第一座模块式高温气冷核反应堆在北京首次对外进行了核安全实验演示,来自30多个国家的60余位国际原子能专家在现场观看了“不插入控制棒下反应堆丧失冷却”的核安全实验演示。那是在全世界范围内有史以来第一次用正在运行中的实际反应堆进行的事故演示,充分说明“中国和平利用核能技术走在了世界前列”。比得到国际学术界赞扬的更可喜的是,由中国政府支持的20万千瓦高温气冷堆示范电站动工,标志着这种国际公认的新一代先进反应堆将要在中国首先实现产业化。
  
  清华大学高温气冷试验堆建成后,美国国会的拨款委员会主席和能源部长都相继专门来“参观考察”。美国核管会(NRC)还与中国核安全监管当局原则达成协议,中方同意与美国核安全管理当局合作,让美方参与中国首个工业规模的高温气冷堆示范工程的安全评审工作,共享安全评审方面的经验;作为回报,美方愿提供他们有关评审AP1000的资料的经验。
  
  由此可见,美国政府已看好了高温气冷堆是最有可能实现“固有安全”的核电反应堆,他们遗憾地发现,两个发展中国家——中国和南非先行了一步,都已经起步建造工业规模的模块式高温气冷堆。
  
  中国在核电新技术革命的潮流中方向正确,已经走在世界各国的前面。清华大学开发的模块式高温气冷堆就是第四代核电技术,它才是世界最先进的核电技术,而不是被国内引进路线所吹嘘的AP1000。
  
  中国核电的发展起步较晚,但两期秦山核电站的建设已经证明中国掌握了第二代技术。在这个能力基础上向新一代技术演进,并不存在难以逾越的跨度,完全可以满足近期核电建设的需要。中国目前应该做的是尽快成功建成世界上首个模块式高温气冷堆示范核电站,并进一步加大对这个方向未来技术的投入,扩大自己在核电技术革命中的领先优势。
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