來(lái)源:工業(yè)能源圈 發(fā)布日期:2016-10-10
在建核電機(jī)組數(shù)量位居世界第一,在運(yùn)、在建機(jī)組總數(shù)量居世界第三。中國(guó)無(wú)疑已躋身核電大國(guó)之列。
但一個(gè)不容忽視的事實(shí)是,目前國(guó)內(nèi)在運(yùn)的核電機(jī)組中,除秦山一期核電站之外,其余核電機(jī)組所使用的燃料組件技術(shù),均從核電技術(shù)出口國(guó)引進(jìn)。
“中國(guó)引進(jìn)了核燃元件技術(shù)生產(chǎn)線,實(shí)現(xiàn)本地化制造和生產(chǎn),但只能為國(guó)內(nèi)的核電站提供燃料。中國(guó)出口核電技術(shù),是無(wú)權(quán)將別國(guó)的核燃料技術(shù)一起出口的。”一位已退休專家對(duì)界面新聞?dòng)浾弑硎尽?/P>
從國(guó)家核電技術(shù)公司(下稱國(guó)核技)引進(jìn)AP1000三代核電技術(shù),消化、吸收、再創(chuàng)新,到另兩大核電大佬中國(guó)核工業(yè)集團(tuán)(下稱中核)和中國(guó)廣核集團(tuán)(下稱中廣核)各自研發(fā)三代技術(shù)合并為“華龍一號(hào)”,中國(guó)核燃料技術(shù)的自主化研發(fā)投入與之相比,顯得低調(diào)不少。
目前,國(guó)內(nèi)完全擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核燃料技術(shù)已經(jīng)起步,但還未實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。
如同火電廠發(fā)電需要使用煤炭一樣,核電站發(fā)電使用的是核燃料。不過(guò)核燃料的生產(chǎn),卻比煤炭復(fù)雜的多。整個(gè)核燃料循環(huán)體系分為前端和后端,前端包含了天然鈾的開采、鈾的純化轉(zhuǎn)化、鈾濃縮、核燃料元件制造等環(huán)節(jié);后端主要涉及乏燃料的儲(chǔ)存和處理等。
吸引核電公司的還有核燃料巨大的市場(chǎng)空間。一個(gè)百萬(wàn)千瓦級(jí)的核電機(jī)組,新投產(chǎn)時(shí)首爐燃料價(jià)格超過(guò)1億美元,投產(chǎn)之后平均每年燃料成本將達(dá)到約3000萬(wàn)美元。
按照中國(guó)核電中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃目標(biāo),到2020年,中國(guó)大陸運(yùn)行核電裝機(jī)容量將達(dá)到5800萬(wàn)千瓦、在建3000萬(wàn)千瓦,已投產(chǎn)的核電裝機(jī)容量約2800萬(wàn)千瓦。據(jù)此初略估算,到2020年,新投產(chǎn)首爐燃料的市場(chǎng)將達(dá)60億美元。另外,每年使用的核燃料規(guī)模還有112億元。如再加上海外出口的核電機(jī)組,這一金額還將大大增加。
中核是國(guó)內(nèi)唯一擁有完整核燃料循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè),持有從天然鈾的開采、到后端的乏燃料處理全部資質(zhì)。
2012年9月,在原核燃料事業(yè)部的基礎(chǔ)上,中核成立了中國(guó)核燃料總公司。2013年4月,中國(guó)核燃料總公司改制為中國(guó)核燃料有限公司(下稱中核燃料公司),將中核下屬核燃料相關(guān)的企業(yè)納入其中,成為中國(guó)唯一核燃料生產(chǎn)商、供應(yīng)商、服務(wù)商。業(yè)務(wù)涵蓋核燃料生產(chǎn)、運(yùn)輸、銷售,相關(guān)工程建設(shè)、技術(shù)研發(fā)、技術(shù)轉(zhuǎn)讓等。
而如今已成為中國(guó)最大核電運(yùn)營(yíng)商的中廣核,在國(guó)內(nèi)并不具有鈾礦開采權(quán)和生產(chǎn)核燃料資質(zhì)。“在和中核交易核燃料的過(guò)程中,經(jīng)常發(fā)生一些摩擦,尤其是在核燃料價(jià)格和服務(wù)上。”中廣核內(nèi)部人士對(duì)界面新聞?dòng)浾弑硎尽?/P>
“國(guó)際核燃料的價(jià)格一直在下降,但是根據(jù)中廣核和中核簽訂的長(zhǎng)期核燃料供應(yīng)合同,中核出售給中廣核的核燃料仍是按照原來(lái)的高價(jià)走。”上述人士說(shuō),這讓中廣核感到不滿。
中廣核從海外鈾資源入手,開始為進(jìn)入核燃料市場(chǎng)做準(zhǔn)備。2008年,國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)授予中廣核鈾業(yè)公司核燃料進(jìn)出口專營(yíng)資質(zhì),這為其在海外打開了實(shí)現(xiàn)核燃料自主化的第一道門。
在核燃料前端的鈾礦資源方面,從2006年起,中廣核就與哈薩克斯坦國(guó)家原子能工業(yè)公司(下稱哈原工)在鈾資源開發(fā)、天然鈾貿(mào)易方面開展了合作。此外,其一直在海外積極開發(fā)鈾礦資源,包括非洲、澳大利亞多地,投資開發(fā)鈾礦。
在核燃料元件制造方面,中廣核則希望通過(guò)在哈薩克斯坦合資建廠來(lái)達(dá)成。去年12月14日,中廣核與哈原工簽署了《關(guān)于在哈薩克斯坦設(shè)計(jì)和建設(shè)燃料組件制造廠和在哈薩克斯坦共同開發(fā)鈾礦的商業(yè)協(xié)議》。
在國(guó)內(nèi),中廣核也一直在向國(guó)家主管部門申請(qǐng)建設(shè)鈾礦開發(fā)和建設(shè)核燃料元件廠。
中核的核燃料元件生產(chǎn)企業(yè),主要是位于四川宜賓的中核建中核燃料元件公司(下稱中核建中),和位于內(nèi)蒙古包頭的中核北方核燃料元件有限公司(下稱中核北方)。
中核建中1986年自主建成了中國(guó)第一條壓水堆核燃料元件生產(chǎn)線,目前主要為大亞灣、嶺澳、秦山、田灣、紅沿河、陽(yáng)江、巴基斯坦等核電基地提供核燃料組件。中核北方則擁有五條已經(jīng)建成和在建的核燃料元件生產(chǎn)線,主要為秦山三期重水堆,以及將來(lái)投產(chǎn)的AP1000壓水堆和高溫氣冷堆等提供核燃料元件。
中核一位從事核燃料相關(guān)工作的人士告訴界面新聞?dòng)浾撸瑸榱司徑庵泻撕椭袕V核之間的競(jìng)爭(zhēng),核電的國(guó)家主管部門的之一——國(guó)防科工局曾在2012年提出方案,將中核的核燃料元件廠分離出來(lái)成立專門的元件公司,由中核和中廣核分別持股。
可最后折衷的方案是由兩家公司通過(guò)建設(shè)核燃料產(chǎn)業(yè)園實(shí)現(xiàn)合作。中核計(jì)劃將天然鈾到核燃料元件生產(chǎn)的整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈,都納入到這一產(chǎn)業(yè)園中。雙方股比的初步分配是中核占股51%,中廣核占49%。
由于中國(guó)核電發(fā)展的歷史原因,負(fù)責(zé)核燃料生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的加工企業(yè)布局較為分散,從鈾礦冶煉、鈾濃縮到燃料組件的生產(chǎn),在國(guó)內(nèi)涉及五個(gè)省,且都多處于偏遠(yuǎn)地區(qū),成本較高,因此中核一直想在東部沿海建立核燃料產(chǎn)業(yè)園。
上述產(chǎn)業(yè)園最后選址于廣東省江門鶴山市。但是,該項(xiàng)目遭到了當(dāng)?shù)厝罕姷姆磳?duì)。2013年7月,江門市核燃料項(xiàng)目被宣布取消,中核和中廣核的合作暫時(shí)中止。
江門項(xiàng)目暫停之后,河北滄州廠址進(jìn)入中核的視野,中核重提合作建設(shè)核燃料產(chǎn)業(yè)園事項(xiàng)。“但中廣核不同意在這一廠址進(jìn)行入股,可能是嫌地理位置太遠(yuǎn)。”該中核人士說(shuō)。
隨后,中核提出了規(guī)劃建設(shè)“一南一北”兩個(gè)核燃料的計(jì)劃。河北滄州核燃料產(chǎn)業(yè)園由中核一家單獨(dú)建設(shè)。據(jù)中核介紹,目前進(jìn)展順利,后續(xù)將向國(guó)家報(bào)批,履行項(xiàng)目審批的程序。
而廣東核燃料產(chǎn)業(yè)園由于選址尚未確定,進(jìn)展緩慢。根據(jù)廣東省清潔能源建設(shè)項(xiàng)目投資計(jì)劃表顯示,新規(guī)劃的核燃料產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目的業(yè)主仍為中核和中廣核,計(jì)劃總投資450億元。
但上述中核人士對(duì)界面新聞?dòng)浾弑硎荆瑖?guó)防科工局仍考慮由中核和中廣核共同建設(shè),但這兩家尚未談攏,中廣核仍然希望能夠爭(zhēng)取到獨(dú)立建設(shè)核燃料產(chǎn)業(yè)園或元件廠。
一位長(zhǎng)期從事鈾礦工作的業(yè)內(nèi)人士對(duì)界面新聞?dòng)浾咄嘎叮瑖?guó)內(nèi)核燃料產(chǎn)業(yè)應(yīng)該堅(jiān)持中核專營(yíng),還是向中廣核放開,在國(guó)家主管部門層面的意見也并不一致。
核電燃料產(chǎn)業(yè)屬于典型的軍民結(jié)合體系,此前一直由國(guó)防科工局主管,但隨著民用核電的發(fā)展,國(guó)家能源局介入并逐漸加強(qiáng)了對(duì)核電的管理。
國(guó)防科工局認(rèn)為,核燃料是重要的戰(zhàn)略資源,從國(guó)防安全的角度看,希望能夠在中核的管理下,維持如今的軍民一體化體系。國(guó)家能源局則從核電市場(chǎng)的角度出發(fā),支持核燃料市場(chǎng)向中廣核放開。
核燃料產(chǎn)業(yè)園的合作尚無(wú)進(jìn)展,但兩家在核燃料元件自主技術(shù)研發(fā)方面均取得了巨大的進(jìn)步。尤其是中廣核,實(shí)現(xiàn)了突破性進(jìn)展,這讓它更有了與中核競(jìng)爭(zhēng)的底氣。
中核主要開發(fā)的兩代CF系列燃料組件,分別為CF2和CF3。1月29日,在中核舉行的媒體見面會(huì)上,中核新聞發(fā)言人潘建明表示,預(yù)計(jì)2017年CF系列將陸續(xù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用,將用于華龍一號(hào)核電站,性能與國(guó)際先進(jìn)燃料組件相當(dāng),能夠滿足國(guó)內(nèi)外開工建設(shè)的華龍一號(hào)工程的燃料需求。
目前,CF2燃料組件已經(jīng)完成兩個(gè)循環(huán)輻照考驗(yàn),CF3先導(dǎo)組件也已在秦山核電廠二期工程2號(hào)機(jī)組出堆,完成了首個(gè)循環(huán)輻照考驗(yàn)。
2月17日,中廣核在官方微信上發(fā)布,旗下中國(guó)廣核電力股份有限公司(下稱中廣核電力,01816.HK)自主研發(fā)涉及的4組STEP-12核燃料組件,和4組CZ鋯合金樣品管組件正式裝入嶺澳核電站二期1號(hào)機(jī)組,隨反應(yīng)堆進(jìn)行輻照考驗(yàn)。
中廣核表示,這標(biāo)志著中廣核電力全面掌握了核燃料組件的研究、設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)技術(shù)。“中廣核的進(jìn)程稍落后于中核,但中廣核在技術(shù)上問(wèn)題不大,現(xiàn)在就看國(guó)家政策同不同意。”中廣核上述人士告訴界面新聞?dòng)浾摺?/P>
根據(jù)中廣核的官方介紹,STEP-12核燃料組件CZ鋯合金不僅可用于中國(guó)現(xiàn)役的二代改進(jìn)型“CPR1000”核電機(jī)組,也可以用于中國(guó)自主研發(fā)設(shè)計(jì)的三代技術(shù)“華龍一號(hào)”。
這意味著雖然國(guó)家層面在大力融合“華龍一號(hào)”技術(shù),還專門成立了華龍國(guó)際核電技術(shù)有限公司負(fù)責(zé)技術(shù)融合,但是將來(lái)兩家公司各自建設(shè)的“華龍一號(hào)”堆型,很可能采用不同的核燃料組件。
在中廣核官方微信發(fā)布掌握核燃料組件技術(shù)約一周后,中核集團(tuán)的官方微信也發(fā)布了STEP-12核燃料組件和4組CZ鋯合金樣品管組件進(jìn)行輻照試驗(yàn)的消息。但研發(fā)的主體卻換成了隸屬于中核旗下的中核建中。
中廣核目前在元件研發(fā)方面已小有成就,但不得不承認(rèn),在鈾轉(zhuǎn)化、濃縮等其他環(huán)節(jié),與中核的差距還在。
“技術(shù)的基礎(chǔ)和研發(fā)人員,大多出自原來(lái)的中核工業(yè)總公司。中核、中廣核的競(jìng)爭(zhēng),等于在差不多的兩種技術(shù)上,做了重復(fù)的建設(shè)和投入。”一位不愿具名的核電技術(shù)設(shè)計(jì)人士對(duì)界面新聞?dòng)浾弑硎尽?/P>
另外在核燃料產(chǎn)業(yè)的版圖中,不得不提的是另一家核電企業(yè)——國(guó)家電力投資集團(tuán)公司(下稱國(guó)電投),其由原來(lái)的國(guó)核技與中國(guó)電力投資集團(tuán)公司合并而成。作為引進(jìn)消化吸收美國(guó)AP1000核電技術(shù)的主體,其在核燃料上也做了相應(yīng)布局。由于其成立時(shí)間較晚,在技術(shù)、人員的基礎(chǔ)較為薄弱,目前主要采取和另兩家公司合作的方式。
AP1000的核燃料也將采用引進(jìn)生產(chǎn)技術(shù),而后在國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)本地化制造的道路。在AP1000核燃料元件的制造上,國(guó)電投和中核進(jìn)行了合作。其和中核旗下中核建中、中核北方共同出資組建了中核包頭核燃料元件股份有限公司,主要負(fù)責(zé)AP1000核燃料元件制造。三方分別持股15%、50%和35%。
在引進(jìn)、吸收AP1000的基礎(chǔ)上,國(guó)電投還開發(fā)出了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、功率更大的非能動(dòng)大型先進(jìn)壓水堆技術(shù)CAP1400,計(jì)劃今年在山東威海市榮成石島灣廠址開工建設(shè)第一個(gè)示范項(xiàng)目。
對(duì)于CAP1400使用的核燃料,技術(shù)研發(fā)由國(guó)電投下屬的上海核工程研究設(shè)計(jì)院牽頭,但制造上,聯(lián)合了中核北方等單位進(jìn)行了合作。
2015年年底,上海核工程研究設(shè)計(jì)院自主設(shè)計(jì)并主持研發(fā)的CAP1400自主化燃料原型組件在包頭下線。據(jù)國(guó)電投介紹,CAP1400自主化燃料組件研發(fā)工作分為原型組件、定型組件和先導(dǎo)組件三個(gè)階段,最終實(shí)現(xiàn)商用堆輻照考驗(yàn)及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。CAP1400自主化燃料原型組件為第一階段研究。
接受界面新聞?dòng)浾卟稍L的部分核電人士建議,可將核燃料相關(guān)企業(yè)分離,單獨(dú)成立一家核燃料公司,核電公司可分別出資持股,或者不隸屬三家核電公司的任何一家,這有利于集中核燃料的研發(fā)力量。
但在目前國(guó)有企業(yè)改制、精簡(jiǎn)國(guó)企數(shù)量的背景下,這一方案可行性不大。據(jù)上述中核人士表示,此前中核本著開發(fā)合作的理念,中核燃料公司多次邀請(qǐng)各核電相關(guān)企業(yè)參與燃料公司的股份制改革,但中廣核未給予積極的響應(yīng)。
從目前的情況看,在中廣核的運(yùn)作下,核燃料壟斷市場(chǎng)的口子很可能將要被其撕開。
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