国家能源核电工程建设技术研发中心 依托单位:中广核工程有限公司
2011年8月7日,大亚湾核电基地岭澳核电站二期2号机组完成168小时稳定运行验收试验,各项技术指标符合设计要求,经电网确认,比计划提前八天正式投入商业运行。至此,大亚湾核电基地在运核电机组数量由五台增至六台,以总装机610.8万千瓦、年发电量超过450亿千瓦时,成为目前我国最大的核电基地。
从首台机组开工建设到组建起六台在运机组的队伍,大亚湾核电基地历经24年逐步实现了我国百万千瓦级核电站从技术引进到自主品牌核电技术的成熟。建成之后的岭澳二期拥有两台百万千瓦级压水堆核电机组,采用自主品牌核电技术CPR1000建设,是我国“十五”期间唯一开工建设的核电自主化依托核电项目。
而这一项目正是由此次国家能源核电工程建设技术研发中心(下文简称研发中心)所依托的中广核工程有限公司作为总承包建设。在公司总经理束国刚看来,国家能源局将总投资超过6亿元的研发中心落户中广核工程有限公司,正是看中公司在核电工程建设领域多年的积累:“我们也希望研发中心能够把公司专业化核电工程建设技术力量进一步整合、完善,为中国核电工程建设提供更多创新研发力量保证。”
技术储备雄厚
以专业化核电工程建设和管理公司为依托,研发中心能够根据市场需求及时对关键技术环节进行创新研发
岭澳二期项目从选址、设计、采购、施工,到设备安装、调试和竣工移交,均由中广核工程有限公司总体负责。也正是依托这一项目建设,中广核工程有限公司建立了核电总承包模式下的核电站设计与设计管理、设备成套及部件采购、施工管理、自主调试管理体系与运作机制,为推进我国核电集约化、标准化、系列化发展奠定了坚实的基础。
束国刚告诉记者,总投资达到110.8亿元人民币的岭澳二期项目安装管道长度达到300公里,敷设各种电缆总长则超过3000公里,所有设备重量达到6万吨,设备件数达到7.7万件,总共由284家企业提供。“以岭澳二期项目开工为起点,我们探索以‘前后台分离,后台支持前台’的方式构建起了专业化服务组织架构和管理体系,通过后台发挥资源整合和集成服务的优势,通过前台与具体项目的服务需求紧密结合,从而在专业化的基础上实现集约化的最佳效果。”
“通过大亚湾及岭澳核电站建设,我们已经形成科技创新、市场经营、项目管理、工程设计、工程采购及设备集成、施工管理、调试启动等七大核心领域能力;完成了国内核电行业规模最大的三维异地协同设计平台建设,并建成覆盖整个‘工程建设阶段’的跨地域、跨企业的工程管理信息化平台和调试专业实验室。”束国刚这样告诉记者。
突破国内核电工程建设能力瓶颈的项目还有很多。日前,由中广核工程有限公司与中国第二重型机械集团公司联合研发的国内首件110万千瓦核电半速发电机转子,正式通过专家鉴定,此举标志着我国已具备自主生产超大型核电半速发电机转子的能力,超大超长轴类锻件的锻造水平已走在世界前沿。据了解,该转子将用于由中广核工程有限公司总承包的宁德核电项目2号机组的半速发电机。
束国刚介绍说,110万千瓦核电发电机转子是核电站中重大关键零件之一,由于转子尺寸大,质量要求等级高,该锻件也是代表目前世界上大锻件制造最高水平的标志性产品之一。2009年3月,国内首件百万千瓦核电常规岛发电机转子,550t钢锭级别锻件制造合同开工投料。经过近1年的努力,中广核工程有限公司积极发挥主导作用,紧密联系制造企业,攻破炼钢、锻造、热处理以及机械加工各环节多个技术难点,经过多方专家的反复鉴定,各项指标均符合要求。此次研制成功,有力扭转了我国核电主设备制造受制于人的局面,为疏通特大型核电转子锻件制造瓶颈,降低我国核电站建设成本以及加快我国核电站全面国产化奠定了坚实基础。
采访中束国刚表示,多年来,中国核电工业走过了一条引进、消化、吸收、再创新的发展之路,核电设备国产化率不断提高。他告诉记者,就在最近,一项具有国际领先水平的窄间隙自动焊接工艺在福建宁德核电站1号机组主管道焊接中正式应用,这是中国核电站建设中首次采用自动焊接技术,填补了中国核电建设领域的一项空白。
这项技术由研发中心联合中国核动力研究设计院、中核二三建设公司等国内主要核电设备制造单位组成的项目团队合作开发,具有完全自主知识产权,打破了西方发达国家在这一技术领域中的垄断优势。
束国刚说,与传统的焊接工艺相比,窄间隙自动焊接技术对提高核电站主回路管道的焊接质量、优化焊接工期、压缩核电站建造成本将起到非常重要的作用。采用自动焊接工艺后,可使核岛安装关键路径工期缩短30至45天,由此可带来单台机组提前进行商业运营,为单台机组实现经济价值2亿元。在他看来,自动焊接技术在宁德核电建设的投入应用,标志着占目前中国在建核电机组过半的CPR1000项目将全面进入主管道自动焊接工艺时代。
6大实验室攻关关键环节
研发中心力争成为我国核电工程EPCSM“走出去”的技术支撑平台
据束国刚介绍,刚刚成立的研发中心下设人因工程实验室、调试技术研究实验室、自动焊实验室、金属实验室、数字化仪控综合验证实验室、数字化核电工程虚拟仿真实验室与协作平台等6个专业实验室。按照国家能源局的部署,研发中心主要研究核电工程设计技术、设备成套技术、施工技术、调试技术、工程项目管理技术五大领域的协同技术研究(简称EPCSM协同技术研究),全生命周期数字化核电站及仿真技术研究,模块化设计与建造技术研究,核电工程管理技术研究,施工技术研究,调试技术研究,数字化仪控设计及验证技术研究以及EPCSM总承包“走出去”关键技术研究等八个方向。
在束国刚看来,中广核工程有限公司希望能够将研发中心建成国家核电工程人才培养的基地,国际核电工程建设领域技术合作与交流的平台,国家核电工程技术、标准的评价与咨询服务机构,国家核电工程技术引进、消化、吸收、再创新的平台,同时成为我国核电工程EPCSM总承包“走出去”的技术支撑平台。
为了进一步加强中心研发创新能力,日前,国家能源核电工程建设技术研发(实验)中心学术委员会成立大会在深圳召开。在会上,中广核工程有限公司总工程师、研发中心主任黄学清表示,设立国家核电工程建设技术研发中心,是提升核电工程建设能力与水平、对核电工程建设重大技术开展集成创新研究的必然要求。在我国著名核电工程专家叶奇蓁院士看来,研究中心对提升我国核电工程建设质量和降低工程造价,对促进我国核电事业发展和带动产业链发展具有积极作用。
工程建设研发主导产业链延伸
各国都将核电设计、建设与装备制造一体化发展,并以之为核心延伸产业链
核电行业当前一个共识在于:核电装备是制约核电建设工期的重要因素,尤其是核岛主设备,这也是核电最核心的系统。因此,与装备制造企业建立更为紧密的关系,以保证、缩短工期就显得十分必要。
从法国、美国、日本、韩国的经验来看,各国都将核电设计、建设与装备制造一体化发展,并以之为核心延伸产业链。而我国核电设计、建设与核电装备制造长期割裂,并成为我国核电产业结构的一根软肋。在中国核能行业协会副理事长赵成昆认为,这样的产业结构既影响效率,又使得质量控制成本更高,不符合国际惯例。
中广核工程公司本身旗下拥有深圳中广核工程设计公司,虽然与中核集团的设计力量相比仍有差距,但也正在逐渐壮大过程中。如果中广核工程公司通过投资把装备制造企业与自身核电设计公司整合起来,则将成为我国第一个核岛主设备供应商。
类似这样的投资计划并非中广核工程公司独创。早在多年之前,中核集团旗下中核动力设计研究院曾希望与国内某大型装备制造企业合资,成立核岛主设备供应企业,但这一计划遭到中核集团的反对而没能实现。与之相比,中广核工程公司的扩张则是执行中广核集团的战略安排,内部阻力更小。
束国刚介绍,在世界核电市场的竞标当中,投标方特别是核岛的投标方,一般都是以核岛主设备供应商为主体。主承包方既掌握核心技术,以承担性能保证核合同经济责任。因此,成立核岛主设备供应商对中国核电“走出去”战略来说意义重大。这也正是一直探索海外市场的中广核集团所希望看到的。
目前,中广核集团在东南亚、南非、东欧等地都成立了办事处,寻找机会进入海外市场。但束国刚并未透露投资对象有哪些,而是表示正在按照中广核集团的战略部署,研究编制“投资地图”,但具体内容目前尚未明确。中国核电企业在核电总承包方面拥有丰富的经验和明显的国际优势,应该抓住跨越式发展的时机,积极推进中国核电企业走向世界。