产业链联盟助力“国和一号”现代产业链建设

2023-01-07 05:53上海核工程研究设计院有限公司
张江科技评论 2022年4期
关键词:核能核电产业链

■文/上海核工程研究设计院有限公司

“双碳”背景下,“国和一号”产业链联盟的成立对实现“国和一号”产业基础高级化和产业链现代化的目标意义重大。

习近平总书记指出,要充分发挥集中力量办大事的制度优势和超大规模的市场优势,打好产业基础高级化、产业链现代化的攻坚战。产业基础能力和产业链现代化水平是决定国家产业核心竞争力的关键。受复杂的外部环境形势和新冠肺炎疫情影响,我国核电产业链的完整性和安全性受到一定的挑战,“双碳”发展战略和新一轮科技革命对我国核电产业链的先进性水平提出了更高的要求。

“国和一号”现代产业链

2021年8月,《人民日报》刊发文章《历时12年科研攻关,“国和一号”示范工程——推动核电行业和技术整体升级换代》指出,通过三代核电自主化,我国正在实现对国际最高水平的赶超。“国和一号”核电型号是国家三代核电自主化战略和科技重大专项的重要成果,其作为完全自主设计的中国三代核电技术品牌,是目前世界上最先进、功率等级最高的非能动压水堆核电型号。“国和一号”产业链是非能动安全理念应用于核电型号创新形成的先进核电产业链,其以革命性技术创新实现压水堆核电厂安全性、可靠性、经济性和环境友好性大幅提升,带动核电研发设计、设备制造、建筑安装、调试运行等全产业链实现技术升级、产品升级和产业升级。

通过国家重大专项实施,“国和一号”现代产业链已具备雏形:形成了研发设计、装备制造、试验验证、仪控、软件、标准、人才和审评等体系;攻克了湿绕组电机主泵、数字化仪控系统、690 合金U 型管等一批关键设备核心技术;突破了长期以来制约我国核电发展的瓶颈。主系统、主设备全面实现国产化,三代非能动压水堆核电国产化率从30%提升到90%。建成了由260 余家国内外企业组成的完整三代核电装备供应链体系,具备年产6 ~8台(套)非能动电机组装备供货能力,满足批量化建设需求,建成了长三角、珠三角、环渤海、东北地区、川渝地区、中原地区等核电产业集群。

建设“国和一号”现代产业链,符合我国绿色低碳转型发展战略需要。当前,国家明确“积极安全有序”发展核能,批量化大规模建设以“国和一号”为代表的世界先进核能是支撑我国“双碳”目标实现的优先选择。核能作为重要的清洁能源,在我国新型电力系统构建中将发挥不可替代的作用。中国工程院的研究结果显示,核电链温室气体归一化排放量为每千瓦时11.9 克,仅为煤电链的约1%,低于风电链和光伏链。一台百万千瓦级核电机组年发电量接近80 亿千瓦时,相当于减少二氧化碳排放640 万吨。核电运行稳定、可靠、换料周期长,不受气候、昼夜及疫情等极端因素的影响,适用于电网基本负荷及必要的负荷跟踪,是当前和未来一段时间内可以大规模替代化石能源的清洁基荷电源之一。基于我国未来电力需求总量和各种形式能源发展情况推算,到2050年我国核能装机容量将达到4 亿千瓦,预计每年将有10 台左右百万千瓦机组核准建设。核能在提供电能的同时,还可提供多种能源产品供给,包括工业供热、生活供暖、淡水制备等。山东海阳AP1000 非能动机组核能供热——“暖核一号”开创了我国核能综合利用先河。2021年11月9日,国家能源核能供热商用示范工程二期450 万平方米项目投运,惠及20 万居民,每个供暖季可减排二氧化碳18万吨,助力海阳建设成为全国首个“零碳”供暖城市。

建设“国和一号”现代产业链,是实现科技强国、制造强国的战略选择。非能动核电是目前世界上核电发展的方向和趋势,在我国运行的全球首批4 台AP1000 机组业绩多次在世界核电运营者协会(WANO)排名中并列第一。“国和一号”是在此基础上的再创新,以此为驱动形成的“国和一号”现代产业链将具有很强的国际竞争力。同时,外部形势的压力也迫使我们必须做好底线思维并布局长远发展,消除“卡脖子”风险,实现产业链自立自强。利用好先发优势,建设“国和一号”现代产业链,打造最安全、最完整、最可靠、最先进、自主化的产业链是我国实现核电产业领跑的先手牌。形成的先进核电设计理论、方法、工具、流程、平台,将牵引我国核电自主创新能力进一步实现跨越式发展,带动我国高端装备制造能力持续升级,支撑我国高端装备制造基地和产业集群建设。我国如果不能抓住稍纵即逝的战略机遇,那么将在下一轮全球核电产业竞争中处于被动地位。此外,核电项目经济效益显著,建设1 台“国和一号”机组可带动各方面投资近300 亿元,5年左右的建设工期也具有逆经济周期调节作用。

“国和一号”现代产业链联盟

2022年2月28日,“国和一号”现代产业链联盟(以下简称“联盟”)成立大会暨首届会员大会在上海举办。联盟由国家电力投资集团依托国家核电技术有限公司(上海核工程研究设计院有限公司)发起,是联合国内从事“国和一号”核电技术研发设计、设备制造、建筑安装、调试运行等单位共同建设的开放、共享、合作组织。作为“国和一号”现代产业链建设的重要组织载体,联盟立足产业链高水平自立自强要求,以百家会员单位为建设目标,强化企业创新主体地位,创新组织运作模式,实现产学研用深度融合,支撑实现“国和一号”产业基础高级化和产业链现代化目标。

联盟以“战略合作协议+关键核心技术攻关专项配套协议”为指导统筹推进战略合作和业务合作,兼顾存量市场和增量市场,确保任务攻关的实效性和时效性,形成短期有收益、有成果,长期有前景、有突破的合作生态。这将最大限度发挥央企辐射范围广、带动能力强的牵引作用,加快创新链和产业链融合,形成从战略方向、任务体系、实施路径到成效评估的闭环体系。

联盟实行分类施策攻关组织模式。针对核电研发周期长、投入大的特点,联盟引入“研供一体化”机制,将采购需求前置,签订研发和供货一体化协议,研发成功即供货应用,实现研发、设计、生产协同管理,为研发难度大、市场需求相对不足的设备研发提供保障。对于市场化程度高的攻关任务,联盟采用联合研发、“赛马”等机制,以市场机制促进资源优化配置,并做好产业链备份。

联盟构建产业发展服务生态。联盟明确知识产权投入、归属、共享、转让和许可机制,组建成立国内核电领域首个法人化运作的知识产权运营中心,引进联盟成员和外部研发成果,构建知识产权池,通过交叉许可、作价转让等方式进行专业化技术成果转化,同时探索质押融资等金融服务。联盟搭建开放共享平台,实现专家和技术信息共享、试验验证和鉴定设施共享、培训和管理经验共享,提升产业链现有和增量资源使用效率。

联盟以市场应用牵引打造事业共同体和利益共同体。目前,国内在建在运非能动核电机组已有10 台,正在逐步实现批量化建设。在保障安全的前提下,联盟通过国家和地方首台(套)政策支持等引导核电业主提高自主化产品使用比例,带动技术和工艺固化、产品性能提升、产业发展壮大,强化“产品-应用-产品性能升级”为主线的国内大循环。

“作为“国和一号”现代产业链建设的重要组织载体,联盟立足产业链高水平自立自强要求,以百家会员单位为建设目标,强化企业创新主体地位,创新组织运作模式,实现产学研用深度融合,支撑实现“国和一号”产业基础高级化和产业链现代化目标。

上海打造具有国际竞争力的核电产业

上海是我国核电发源地,从秦山核电站开始,经过50 余年的发展,特别是核电重大专项实施,上海乃至长三角地区已发展形成集研发设计、设备制造、工程承包、建造安装、运行维护等为一体的完整核电产业链,建成了我国规模最大、业务最全的核电产业集群,“国和一号”已采购设备中长三角地区供货占比达51%。上海核电产业集聚了200 余家企事业单位,从业人员近2 万人,核岛装备国内市场占有率达到近40%、常规岛主设备市场占有率超过30%,产业年总产出超过240 亿元,持续保持国内行业领先水平。

上海核电产业应以“国和一号”现代产业链这一绿色低碳发展优势赛道为牵引,发挥好产业链联盟作用,“加快先进核能系统和自主核能设备攻关,形成三代、四代核电设备部件的稳定制造能力”,支撑打造具有国际影响力和竞争力的世界级核电产业发展中心。这是上海建设具有全球影响力的科创中心、高端制造业增长极和全球卓越制造基地的重要命题,主要应从以下4 个方面着手。

一是国产化攻关保障核能产业链的完整性和安全性。上海核电产业应发挥新型举国机制优势,突破核电部分“卡脖子”技术和产品,建立自主化供货能力,消除断链断供风险。上海应围绕基础零部件、基础材料、基础工艺、基础技术、基础软件等产业基础领域,解决制约产业发展短板问题,形成支撑长期可持续发展的产业基础体系,以具备在未来新技术、新装备领域的持续创新能力。

二是市场应用带动核能装备产业能力持续提升。高端装备是上海着力打造的六大高端产业集群之一。上海应发挥我国“双碳”战略下核能超大规模市场优势,以需求为牵引,通过核电核能项目批量化建设带动国产化装备应用,将上海打造成为国内大循环中心节点。上海还应健全技术产品化、产品产业化路径,以市场反馈加快技术迭代,夯实上海核电装备技术能力,持续提升产品性能、降低成本,强化国际竞争力。

三是新型号研发牵引核能产业向高端化迈进。为响应“双碳”目标下国家建设清洁低碳能源体系和新型电力系统要求,上海应结合上海科创中心建设,以创新为驱动,开发模块化多用途小堆、四代堆等满足更多战略需求的先进核电核能型号,进而带动以上海为首的长三角高端装备制造能力升级,掌握核心部件、整机装备和系统集成技术,推动先进数字化、智能化技术与核能高端装备融合发展,引领上海高端制造业未来发展的新动能。

四是打造以上海为龙头的长三角高质量发展核能产业集群。上海核电企业应发挥核心作用,持续吸纳长三角涉核企业、高校、院所加入“国和一号”现代产业链联盟。上海应进一步结合高端装备“1+2+N”产业布局和长三角一体化战略,推动技术、资源和人才集聚,加强协同创新,构建“基础研究+技术攻关+成果产业化”的创新生态,带动打造一批“专精特新”和“小巨人”企业、隐形冠军、单项冠军等企业。

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