來(lái)源:科技日報
通過(guò)依托項目和重大專(zhuān)項拉動(dòng),除主泵等尖端設備國產(chǎn)化工作正按計劃推進(jìn)外,AP1000設備已基本實(shí)現國產(chǎn)化,CAP1400設備已經(jīng)實(shí)現自主設計和研制,示范工程核島設備國產(chǎn)化率有望超過(guò)80%,數字化儀控系統、核心軟件等都實(shí)現重要突破。近六年來(lái),三代核電自主化對整個(gè)核電產(chǎn)業(yè)的整體提升作用顯著(zhù)。
今年以來(lái),我國三代核電自主化進(jìn)展信息不斷刷新:自主化依托項目世界首批AP1000(我國從美國西屋公司引進(jìn)的先進(jìn)三代核電技術(shù))機組建設總體可控,首臺機組核島土建完工;AP1000消化吸收已經(jīng)完成,國產(chǎn)化AP1000標準設計即將應用于后續核電項目建設;大型先進(jìn)壓水堆重大專(zhuān)項CAP1400核電初步設計通過(guò)國家審查,關(guān)鍵試驗臺架取得的試驗數據有力支撐了CAP1400的設計驗證和安全評審。
與此同時(shí),通過(guò)依托項目和重大專(zhuān)項拉動(dòng),除主泵等尖端設備國產(chǎn)化工作正按計劃推進(jìn)外,AP1000設備已基本實(shí)現國產(chǎn)化,CAP1400設備已經(jīng)實(shí)現自主設計和研制,示范工程核島設備國產(chǎn)化率有望超過(guò)80%,數字化儀控系統、核心軟件等都實(shí)現重要突破。近六年來(lái),三代核電自主化對整個(gè)核電產(chǎn)業(yè)的整體提升作用顯著(zhù)。
投入巨資搞研發(fā),供貨商圖什么?
被稱(chēng)為“尖端”的AP1000主泵(即屏蔽電機泵)研制到底有多難?從國家科技重大專(zhuān)項“大型先進(jìn)壓水堆及高溫氣冷堆核電站”專(zhuān)門(mén)為此投入六七億元之巨可見(jiàn)一斑。
但這六七個(gè)億只是小頭。國家核電技術(shù)公司(下稱(chēng)“國核技”)科研部、重大辦主任范霽紅介紹,兩家供貨商——沈鼓和哈電“各投了差不多二十個(gè)億”來(lái)掌握技術(shù)、形成能力。他們到底圖什么?
“國核技為他們設立了一個(gè)很好的機制”。范霽紅透露,這個(gè)機制就是一個(gè)意向性協(xié)議:“你只要做出來(lái)了,我就連續采購你40臺。”有了這好幾十億元訂單,供貨商再投入巨資研發(fā),就“綽綽有余”了,“國家的錢(qián)真的起了‘四兩撥千斤’的作用”。
在核電蒸汽發(fā)生器、主管道、一級核級電纜等設備、材料開(kāi)發(fā)中,同樣的機制也發(fā)揮了作用,引導企業(yè)先于國家投入,投大頭。這就是專(zhuān)注于同一戰略目標的協(xié)同效應。
國家意志:靠“市場(chǎng)之手”配置資源實(shí)現
在“四兩撥千斤”的協(xié)同中,可以很明顯看到國核技的牽頭作用。
事實(shí)上,三代核電技術(shù)引進(jìn)消化吸收再創(chuàng )新的“主體、載體和平臺”,壓水堆重大專(zhuān)項的“牽頭實(shí)施單位”和示范工程“實(shí)施主體”,正是國家給國核技的定位。范霽紅稱(chēng),這“是一個(gè)很大的創(chuàng )舉”,為什么?因為AP1000自主化依托項目,國核技并非業(yè)主,其“主體、載體和平臺”角色靠工程總包(EPC)來(lái)體現,“依托項目和示范工程的實(shí)際需求體現在一張張訂單上,我們就用這個(gè)訂單把需要市場(chǎng)配置的資源牽動(dòng)起來(lái)了”。
體現國家意志的重大專(zhuān)項目標,由“市場(chǎng)之手”配置資源來(lái)實(shí)現,是壓水堆重大專(zhuān)項實(shí)施中最鮮明的特征。
該重大專(zhuān)項所表達的“國家意志”包括:在A(yíng)P1000技術(shù)引進(jìn)和自主化依托項目建設的基礎上,通過(guò)國產(chǎn)化AP1000自主設計,實(shí)現AP1000技術(shù)的消化、吸收,全面掌握以非能動(dòng)技術(shù)為標志的第三代核電技術(shù)。并在此基礎上,進(jìn)一步研究開(kāi)發(fā)具有我國自主知識產(chǎn)權的大型先進(jìn)壓水堆核電技術(shù),建成CAP1400示范工程,擁有一批高水平的知識產(chǎn)權成果,使我國核電設計、制造、建造和運行技術(shù)實(shí)現跨越式發(fā)展,2020年進(jìn)入核電技術(shù)先進(jìn)國家行列。
其背景是,2007年10月國家出臺核電中長(cháng)期發(fā)展規劃(2005—2020年)之前30年左右的中國核電發(fā)展史,是一部被喻為“萬(wàn)國牌”的歷史:建成6座核電站(11臺機組),分別采用了5種不同機型、10余種國外標準,在技術(shù)路線(xiàn)上一直沒(méi)有定型。中核集團董事長(cháng)孫勤曾說(shuō)過(guò),這是“照葫蘆畫(huà)瓢,知其然,不知其所以然”,“雖也有創(chuàng )新,但脫不了人家的胚子,品牌不是我們的”。
三代引進(jìn)的顛覆性思維在于,從技術(shù)模仿逐步過(guò)渡到自主創(chuàng )新,真正做到“知其所以然”,最終形成中國自主核電品牌“CAP1400”,甚至“CAP1700”,成為世界核電的領(lǐng)跑者。
吃透、消化,再完善、提高:AP1000引進(jìn)的基本軌跡
有兩件事情,很能說(shuō)明從“知其然”到“知其所以然”的轉變。
國核技董事長(cháng)王炳華回憶,AP1000引進(jìn)之初,國核技組織一個(gè)13人的團隊去美國,跟美國核管會(huì )(NRC)就中國國家核安全局提出的1000多個(gè)問(wèn)題作深度交流。“當然最終結果很好,但有一件事情讓我心里非常沉重”——13人分成5個(gè)小組,每組也就兩三個(gè)人;可對方基本上都是每組三四十人來(lái)作答。就是這樣一個(gè)陣勢讓王炳華看到了極大的差距——“因為設計軟件是人家的,安全評審軟件是人家的,到目前為止,沒(méi)有一個(gè)是咱們自己的”,“這些都是基礎??!”
跟NRC、跟AP1000原創(chuàng )方西屋公司,這樣的交流后來(lái)還進(jìn)行過(guò)許多次,雙方陣容對比也在悄悄發(fā)生著(zhù)變化。“我們的人越來(lái)越多,所提問(wèn)題越來(lái)越深入”;而且,相比美方的平均中老年年齡,中方團隊幾乎全是年輕的面孔。
吃透、消化,再完善、提高,這就是三代核電AP1000引進(jìn)的基本軌跡。通過(guò)在建的三門(mén)、海陽(yáng)依托項目和重大專(zhuān)項支持,加上后續項目,國核技實(shí)現了AP1000的中國化——CAP1000,“采用標準化設計,把美國標準轉化成中國標準,把美國材料牌號轉成中國材料牌號”,在此過(guò)程中,還改進(jìn)其很多不足,并加入福島事故后新的研究成果。
范霽紅介紹,依托項目首臺AP1000機組的建設經(jīng)驗已大量反饋到后續機組,甚至反饋到美國在建的AP1000項目中,比如Vogtle項目,在鋼制安全殼底封頭與其下方CA20模塊僅有20厘米厚的狹窄縫隙澆鑄混凝土之前,中國依托項目“光為這件事情就反映給美方一份700頁(yè)的資料”,告知怎樣在里面加測量點(diǎn),怎樣保持混凝土均勻注入,防止其提前凝固……國核技還將派出首批工程技術(shù)人員到該項目提供技術(shù)支持。同時(shí),美國項目的建設經(jīng)驗也陸續反饋到我國CAP1000機組建設中。
核安全文化:用最高標準做最高端產(chǎn)品
類(lèi)似前述“四兩撥千斤”的例子,在A(yíng)P1000設備國產(chǎn)化過(guò)程中數不勝數。用范霽紅的話(huà)說(shuō),大到主泵、主管道,小到閥門(mén),凡是“卡關(guān)”的,即人家卡脖子就過(guò)不去的,我們都組織攻關(guān)。
企業(yè)不惜血本地攻關(guān),除了后面跟著(zhù)的大訂單,以及訂單所預示的未來(lái)十幾二十年內誘人的國內核電市場(chǎng)之外,其實(shí)還有更深層的考慮:為核電供貨之后,企業(yè)學(xué)會(huì )用“核安全文化”的理念和標準來(lái)做產(chǎn)品,一下子就把管理水平提高到了一個(gè)嶄新的層面,從原來(lái)做低端產(chǎn)品竄升至高端產(chǎn)品。
范霽紅解釋?zhuān)瑸槭裁匆粋€(gè)零部件,同樣的材質(zhì)、同樣的加工要求,核電的遠遠高于火電(其實(shí)超超臨界火電的運行參數比核電還高)?根源在于管理成本——每做一道要評審,每做一道要檢驗,處理不符合項要進(jìn)行大量論證。“這一套弄下來(lái),可以把產(chǎn)品做得一點(diǎn)瑕疵都沒(méi)有,確保產(chǎn)品質(zhì)量”。這一點(diǎn),別的領(lǐng)域卻無(wú)法全盤(pán)照搬,因為成本受不了。從這個(gè)角度講,核電就是工業(yè)界的高端,它“所有的東西都是用最高要求來(lái)做的”。
技術(shù)支持:著(zhù)眼于核電綜合試驗能力配套
除了訂單拉動(dòng),國核技的牽頭作用還包括一些對供貨廠(chǎng)商不可或缺而他們又自身難以承擔的技術(shù)支持。
以閥門(mén)為例,AP1000核電站有大大小小的閥門(mén)幾千個(gè),其中大批量的,國內很多廠(chǎng)家都有能力生產(chǎn)。但由于核電站閥門(mén)要求過(guò)高,產(chǎn)品必須經(jīng)過(guò)特別嚴苛的實(shí)驗鑒定,驗證它在核電站的壓力、溫度、輻照情況下,會(huì )不會(huì )失效。建起這樣一個(gè)實(shí)驗鑒定平臺需花費1億多元,而閥門(mén)才賣(mài)幾萬(wàn)、幾十萬(wàn)元,廠(chǎng)家顯然無(wú)能為力。
國核技在上海等地改造或新建了一批非盈利的行業(yè)公共試驗研究平臺,不僅著(zhù)眼于A(yíng)P1000依托項目建設的現實(shí)之需,更使我國具備了完整、配套的核電設備綜合鑒定、試驗能力。
對內對外開(kāi)放:多方共贏(yíng)嘗甜頭
引進(jìn)—消化吸收—再創(chuàng )新的完美軌跡,得益于專(zhuān)注同一戰略目標的協(xié)同,也得益于開(kāi)放的心態(tài)、開(kāi)放的機制。
開(kāi)放體現在基礎設施上。范霽紅介紹,國家投資了十幾個(gè)試驗臺架,國核技把它們幾乎全都建在大學(xué)里:清華“200號”、上海交大、西安交大、華北電大等都有;還有一部分,像中核105所、核動(dòng)力院,原來(lái)就有的,“也給他們改造和新建了一部分臺架”。
肯花錢(qián)“為別人”建基礎設施,唯一的解釋就是出于“為我所用”的開(kāi)放心態(tài)——“怎樣快就怎么來(lái),怎樣節約資源就怎么來(lái),怎樣效率高就怎么樣來(lái)”。
開(kāi)放更體現在用人上。
2010年10月,國核技直指我國核電技術(shù)最大軟肋——被稱(chēng)為核電站“神經(jīng)中樞” 的系統軟件,發(fā)起成立“核電軟件工作站”。在相關(guān)人力資源不足的情況下,決定與上海交大、西安交大、華北電大共建,主任、副主任兼總工程師都是從高校招聘。“剛成立時(shí),大學(xué)老師承擔了60%到70%的工作,有十幾、二十個(gè)大學(xué)老師帶著(zhù)三四十個(gè)研究生,幾個(gè)月幾個(gè)月地在我們這里工作”,但他們是按國核技的核安全質(zhì)保體系做事。直到去年,由大學(xué)老師承擔的工作還超過(guò)1/3。這樣“既發(fā)揮了老師的作用,又培養了學(xué)生;我們選人也選得更準了”。
除了對國內開(kāi)放,對國外也同樣開(kāi)放。王炳華曾說(shuō),就算你領(lǐng)先了,你關(guān)起門(mén)來(lái)干幾年,就會(huì )又落后了。這幾年,國核技在跟AP1000原創(chuàng )方美國西屋公司、洛克希德馬丁公司、德國凱士比公司以及核安全支持機構的合作中,實(shí)實(shí)在在嘗到了“雙贏(yíng)”甚至“多贏(yíng)”的甜頭。