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日本核泄漏后的低潮期里,为什么中国还在大力发展核电?
最后更新: 2024-10-09 12:33:49今年8月,中国一口气核准11台核电机组,数量创下历史新高,中央文件也自2011年以来首次用“加快”来描述核电建设。放眼全球,中国已核准和在建的机组数量也显著领先。
在日本核泄漏后的低潮期里,为什么中国还在大力发展核电?这是一些西方国家对中国的质疑。但是落到技术层面来看,中国在三代和四代核电上已经稳居世界先进水平,其安全性相比过去曾发生事故的国外机组早已大幅提升。
事实上,核电站的健康运营并不仅仅取决于技术本身,诸如印度、菲律宾等国通过技术引进,其核电起步甚至早于中国。但是国家能力的差异,让同样的技术在不同国家表现有着天壤之别。中国核电从边缘到中心的历程中,体现着别国难以复制的独特优势。
中国核电,从边缘到中心
1955年8月,瑞士日内瓦万国宫。
来自73个国家和多个国际团体近1500名官方代表、1300多名观察员代表齐聚一堂,出席第一届和平利用原子能国际会议。
广岛核爆十周年之际召开的这场盛会,传递着全球各国跨越冷战铁幕,对利用无尽能源创造和平与繁荣的共同期盼。
此时,世界首座实用化核电站已在苏联奥布宁斯克正式建成投运,而首座商用压水堆核电站希平波特(Shippingport),也已在美国宾夕法尼亚州开工。
然而令人感慨的是,由于部分国家阻挠,拥有全球近四分之一人口的新中国却无法得到正式邀请。直到时任世界科学工作者协会主席、居里夫人的女婿约里奥-居里出面游说,方才为中国科协争取来一个观察员名额,最终由气象学家涂长望先生作为代表参会。
在发回国内的报道中,两大阵营与会者的合作意愿和热情,给涂长望留下了深刻印象,他表示:这次会议从科学的观点来看是有巨大成就的,科学史证明,科学家之间进行密切的国际合作是科学进步的基础。但是:“作为一个中国科学工作者,我感到遗憾的是,中华人民共和国的科学家没有被邀请出席这次会议”。
故纸堆里穿越七十年时光的寥寥数语,所传递的心情仍能令人感同身受。
这样的待遇,折射出当年中国在这一全球性热潮中的边缘地位。
尽管如此,这个百废待兴的人民共和国,依然坚定开启了向和平利用原子能的科学大进军。
1956年1月,周恩来总理在《关于知识分子问题的报告》中发出号召:“科学技术新发展中的最高峰是原子能的利用。原子能给人类提供了无比强大的新的动力泉源,给科学的各个部门开辟了革新的远大前途......我们必须赶上这个世界先进科学水平。我们要记着,当我们向前赶的时候,别人也在继续迅速地前进。因此我们必须在这个方面付出最紧张的劳动”。
七十年后的今天,在一份依靠案例评估、专家圆桌、行业数据所形成的核电行业深度研究报告中,美国知名科技智库ITIF如此描绘全球核电领域势力消长:
“截至2024年5月,美国仍然是核能生产领域的全球领导者。美国94座在运核电站占全球核能发电量的31%,占美国发电量的五分之一和清洁能源发电量的一半。然而,这几乎完全是先前部署的核电站的影响,因为美国在过去十年中只建成了两座核电站。相比之下,正如本报告所示,中国对商业核电的承诺正在迅速增长,该国已部署56座核反应堆,还有27座在建,到2030年,中国有望超过美国成为核电发电能力最大的国家。总体而言,中国在过去10年中核电装机量几乎增加了两倍......到2030年,中国有望超过美国成为核电装机量最大的国家,并且总体而言,中国在大规模部署第四代核反应堆的能力上可能比美国领先10至15年"。
的确,从在建核电站规模、成套设备供应能力等关键指标看,中国在主流第三代核电建设上的领先地位已无可争议,在第四代核电各条技术路线上的布局也堪称周全,同样重要的是,在表征科研创新能力的各项指标上,中国核电产业表现抢眼,澳大利亚某知名智库亦指出,中国已成为核能创新领域的全球领先者。
2023年,中国论文、专著占该领域所有学术出版物的加权份额为20%,高引用率文献的加权份额则达到27%,并在衡量该领域学术产出的H指数中排名第一。此外,2008至2023年,中国在所有该领域技术专利中的份额从约1.3%增加到约13.4%。
正如许多已令公众耳熟能详的大国重器故事,对于这一从局外人到领跑者的历史性跨越,舆论场上早已有引进-消化-吸收-再创新的底层逻辑总结,笔者在此并无意赘述。
不过在我们自己的经验总结之外,从国际比较视野看,中国发展成就的独特性依然有待进一步探讨。
回顾1950-1970年代的全球核电发展高潮期,不仅日本、印度等后发国家迅速崛起,甚至韩国、墨西哥、菲律宾等国在商用核电站建设上起步亦早于我国。可时至今日,在三十余个拥有/拥有过核电站的国家和地区中,不仅“引消吸”成功走通的后来者寥寥无几,甚至英美加等核电产业传统“领跑者”,还出现了体系能力的明显衰退。
其中最典型的莫过于压水堆技术曾经的领导者美国。主打简洁高效低成本的三代核电AP1000,在美国本土沃格特勒电站开工近15年后才实现首台机组并网,建设成本预计超支近200亿美元,压水堆祖师爷西屋公司甚至上演了中途破产的闹剧,冷战期间杨基洛威核电站干脆利落的建设能力已找不到丝毫踪影。
至于曾经的亚洲核电产业标兵日本,在福岛核事故后也窘态毕露,一刀切全部关停的五十多座商用反应堆,十余年后的今天依然只有区区12座恢复运营。
故此,新的追问油然而生:为什么这一已成显学的赶超之道无法在绝大多数国家落地生根,却能够在中国核电行业结出累累硕果?
决策、执行、生态,或许是回答这一问题的三个关键词。
国家能力造就差异
上世纪七十年代末期,随着全球核电市场供求格局逆转,法国等西方核电大国普遍对技术转让展现出积极态度,以期通过海外市场消化其核电装备过剩产能,这也为后发国家在核电领域的高水平起步创造了契机。
在坚持自力更生推进秦山核电项目的同时,这一引进技术加快追赶的绝佳机遇没有被中国人错过。
1978年底,邓小平同志亲自决策,确定了从法国引进两台百万千瓦级核电机组的计划,相关部委亦抽调精干力量,同步组建苏州核电科学研究所(今中广核苏州热工研究院),其后几经辗转,中法核电合作的创想最终在深圳大亚湾落地。
大亚湾核电站厂址原貌
从1978到大亚湾核电站主体工程正式动工的1987年,除了三大合同和粤港合营协议谈判,中国核电发展要走什么样的道路,也在核工业部门(二机部)与用户部门(水电部)之间形成了弥足珍贵的共识,正如重要史料《起步与发展》中所总结的:“我国发展核电要走自力更生为主,同时引进外国先进技术和设备的道路。因为我们已具备发展核电的基本条件。核电技术相当复杂,安全要求很高,大型核电站的建造在我国起步比较晚,与世界上核电发达国家的技术水平存在不小的差距。因此,我们要充分重视吸收国际上的先进科学技术与管理经验,通过与国外合作,引进全套或部分设备,逐步加大国产化的比重,从而达到逐步全面掌握大型核电站设计、建造和运行管理的技术”。
一张绘到底的战略蓝图出台后,接下来的关键就是一茬接着一茬干的定力与意志。具体而言,在富有远见的顶层设计奠定之后,“引消吸”的具体成效,很大程度取决于承接技术引进使命的载体如何执行。
说到战略规划的执行,大亚湾核电项目同样堪称典范。通过彭士禄、王全国等业务“帅才”的得力领导,大亚湾核电站不仅相对顺利地完成了成套设备引进的目标,初步锻炼了中方企业在施工等分包环节的能力,集中培养了首批至今令公众津津乐道的核电运行“黄金人”,更重要的是,这一改开初期国内最大的中外合资企业,还探索建立了现代企业管理体制,实行董事会领导下的总经理负责制,做到了政企分开,责任明确,管理科学。在核电站建设中,引入了竞争机制,采取招标、投标制度,选择中外优秀的供货商和施工企业参加设计、施工、调试和咨询。
正如战略管理学者们所论述的那样,一个企业的早期创业者,往往会持久而深刻地塑造其组织惯性与行事传统,大亚湾建设者们迅速形成的”安全第一,质量第一“信条正是一大例证,而其所折射的,则是从现场作业到质量控制、项目管理、公司治理的不同层级“软知识”学习与内化过程,这样的规范与标准建设,有力确保了其后市场经济条件下“硬知识”学习进程的稳步展开。
1994年,大亚湾两台机组相继并网发电,成为我国核电事业起步阶段向发展阶段切换的标志性事件,中国核电装机量也终于开始拉近与亚洲”老三“印度的距离。
大亚湾核电站浇筑第一罐混凝土
正是在这一年,国务院总理办公会议提出“以核养核、滚动发展”方针,决定依托大亚湾项目中方队伍,组建中国广东核电集团(后改称中国广核集团),并在大亚湾区域就地开展广二核、三核项目(岭澳核电一/二期),锚定大亚湾技术路线持续深耕。
二十多年间,这三期项目在大亚湾海岸线上拔地而起的过程,也可视作中国核电行业“引消吸”历程的一个完整剖面:
1997年5月,岭澳一期正式开工,以大亚湾为基础,走“翻版加改进”技术路线,促进中国核电的标准化、系列化建设,在施工技术上实现穹顶一次整体吊装等重大创新,并以“外企分包,中企参与”的方式实现了蒸汽发生器等部分核岛关键设备的国内配套,全国17个省、市、自治区共181家企业参与到了岭澳一期设备制造。
2005年12月,岭澳二期正式开工,作为国家“十五”期间唯一开工建设的核电项目,岭澳二期承载着“中国百万千瓦级核电自主化依托工程”的历史使命。
从中国第一家专业化核电AE公司—中广核工程设计有限公司、到核工业、电气工业各配套院所、企业,通过岭澳二期项目的磨砺,“自主设计、自主制造、自主建设、自主运行”的滚动发展目标如期实现。
至此,中国核电行业,进入了大踏步自主创新的新天地,中广核、中核两大集团技术资源其后力出一孔,最终形成了今天享誉全球的三代核电“华龙一号”方案,而中广核更是一举成长为如今国内最大、全球第二的核电运营集团。
有必要强调的是,在这场沧海桑田的巨变中,以中广核为代表的中国核电企业得以走向世界舞台中央,不仅仅是依靠企业自身的奋进,也离不开一个配套完善、人才济济的官、产、学网络密切协作。假如没有成百上千的行政、技术领军人才,没有成千上万家合格的本土供应商,没有以十万计的产业链上参与者,中国核电事业的全面腾飞是难以想象的,而这个中国核电发展所不可或缺的”生态圈“,与一个国家的治理能力和治理体系现代化密切相关。
对于中国核电产业所倚靠的卓越国家能力,前文提及的ITIF报告也以相当篇幅进行了分析,字里行间满溢着羡慕与酸楚,70年前涂长望面对美国核电霸权的”意难平“,如今似乎对换了角色。
该报告提到,从制定行业框架,到协调生态系统参与者,再到简化监管和许可程序、支持该行业的研发投资,中国政府的指导在推动中国核能行业发展方面发挥了关键作用,“事实上,中国从连贯的国家战略和全政府推动核能发展的方法中受益匪浅”。
与这一发展历程稍加对比,不难明了为何绝大多数核电领域的后发赶超努力会以失败告终。
对许多曾满怀现代化雄心的新兴经济体而言,其落后的国家能力与国家治理体系,决定了核电这样的“高精尖”产业极难扎根,不仅技术引进与消化具有根本性困难,甚至最基本的电站运行,也需要依赖海外承包商提供服务,投入巨资建设的核电厂,往往只能成为悬浮在乡土社会之上的盆景。
相比之下,除了中国之外,更早起步的韩国,也同样展示了国家意志与国家能力对践行“引消吸”战略的决定性意义,朴正熙强力捏合的韩国电力公社这一建设运营一体化国营巨头,为吸收消化美国压水堆技术并二次创新提供了根本保障。
1976年开工建设,至今未能投产的菲律宾巴丹核电站
核工业的技术外溢
在实现了历史性跨越后,瞄准原子能科学的无尽前沿,今天的中国核电行业并没有放缓前进的脚步。
国庆前夕,笔者随国资委新闻中心组织的“走进新国企·中广核30周年”调研行活动,实地走访了中广核多座在建、在运核电基地及工程公司、研究院科研设施,最鲜明的感受是:
一个完善的垂直一体化核电产业共同体,正处于运转的最佳状态。
根据中广核方面专家介绍,当前该公司在运核电机组已达到28台,装机容量3176万千瓦,占全国核电总装机量的55%;在建核电机组16台,装机容量1940万千瓦,占全国34%。今年上半年,其在运核电机组90%的WANO(世界核电运营者协会)指标达到世界先进水平,15台机组WANO综合指数达满分。而在最为公众关注的核电安全领域,中广核安全生产业绩在全球亦可谓有口皆碑,长期位居世界先进水平,目前岭澳核电1号机组安全稳定运行已超6500天,每一天都在刷新着世界纪录。
在坚守核能主业的基础上,中广核聚焦“核”与“电”也正持续培育发展新兴产业,已经形成核能、核燃料、新能源、核技术应用、数字化、科技型环保和产业金融“6+1”产业体系,包括光伏风电在内的清洁能源在运在建总装机规模已超1.1亿千瓦,资产总额突破万亿元,经营效益位居央企前列。
尤其值得一提的是,在核工业生态闭环的一大关键点—铀矿资源供应上,自2008年起,中广核率先走出去开发海外铀资源,目前在中亚、非洲、澳大利亚和加拿大等四大富铀地区均形成战略性布局。特别是建成投产纳米比亚湖山大型铀矿,是中国在非洲最大的实体投资项目,大幅拉升了纳米比亚出口额,对当地就业与民生起到了有力带动作用。
而作为链主企业,中广核也长期着力提升产业链安全水平,以重大项目为牵引,深入实施华龙批量化建设全面创优工程。今年5月,防城港4号机组实现高质量投产,标志着中广核华龙一号示范工程全面建成,带动5400多家核电产业链企业参与华龙一号建设,联合产业链企业、高校、科研院所等开展核电设备国产化研发,实现400多项关键设备自主化,“华龙一号”已具备核电整机装备100%国产化能力,有力促进我国核电产业链韧性和实力的提升,以国产DCS“和睦”系统为代表,有效控制了核电“卡脖子”风险,设备国产化“十大专项”圆满收官,80余项研发成果实现应用。
除了在核与电两大业务领域向纵深发展,中广核所沉淀的工程能力,也正在产生广泛的技术外溢和正外部性,质子重离子就是一大特色,中广核质子医疗科技公司已入选国资委首批启航企业。在座谈中,该公司专家也对质子重离子医疗技术的前景充满期待,在批量质子重离子源供应能力加持下,这一超高端医疗装备,有望在中国率先实现科技普惠。
参访行程结束后,从轰鸣的大型试验车间、到山海相隔的核电基地,中广核及承包商队伍里一张张年轻而热诚的面庞,仍然不时闪现在笔者脑海,这样一支朝气蓬勃的工程师大军,此时此刻也正在原子能事业的前沿付出最紧张的劳动。
他们努力的成果,已可堪告慰共和国的先辈们,笔者同样坚信,他们未来的工作,一定也可以在不很长的时间内,完全实现这样的伟大号召—“我们将以一个具有高度文化的民族出现于世界”。
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