■文/上海核工程研究設計院有限公司
“雙碳”背景下,“國和一號”產業鏈聯盟的成立對實現“國和一號”產業基礎高級化和產業鏈現代化的目標意義重大。
習近平總書記指出,要充分發揮集中力量辦大事的制度優勢和超大規模的市場優勢,打好產業基礎高級化、產業鏈現代化的攻堅戰。產業基礎能力和產業鏈現代化水平是決定國家產業核心競爭力的關鍵。受復雜的外部環境形勢和新冠肺炎疫情影響,我國核電產業鏈的完整性和安全性受到一定的挑戰,“雙碳”發展戰略和新一輪科技革命對我國核電產業鏈的先進性水平提出了更高的要求。
2021年8月,《人民日報》刊發文章《歷時12年科研攻關,“國和一號”示范工程——推動核電行業和技術整體升級換代》指出,通過三代核電自主化,我國正在實現對國際最高水平的趕超。“國和一號”核電型號是國家三代核電自主化戰略和科技重大專項的重要成果,其作為完全自主設計的中國三代核電技術品牌,是目前世界上最先進、功率等級最高的非能動壓水堆核電型號。“國和一號”產業鏈是非能動安全理念應用于核電型號創新形成的先進核電產業鏈,其以革命性技術創新實現壓水堆核電廠安全性、可靠性、經濟性和環境友好性大幅提升,帶動核電研發設計、設備制造、建筑安裝、調試運行等全產業鏈實現技術升級、產品升級和產業升級。
通過國家重大專項實施,“國和一號”現代產業鏈已具備雛形:形成了研發設計、裝備制造、試驗驗證、儀控、軟件、標準、人才和審評等體系;攻克了濕繞組電機主泵、數字化儀控系統、690 合金U 型管等一批關鍵設備核心技術;突破了長期以來制約我國核電發展的瓶頸。主系統、主設備全面實現國產化,三代非能動壓水堆核電國產化率從30%提升到90%。建成了由260 余家國內外企業組成的完整三代核電裝備供應鏈體系,具備年產6 ~8臺(套)非能動電機組裝備供貨能力,滿足批量化建設需求,建成了長三角、珠三角、環渤海、東北地區、川渝地區、中原地區等核電產業集群。
建設“國和一號”現代產業鏈,符合我國綠色低碳轉型發展戰略需要。當前,國家明確“積極安全有序”發展核能,批量化大規模建設以“國和一號”為代表的世界先進核能是支撐我國“雙碳”目標實現的優先選擇。核能作為重要的清潔能源,在我國新型電力系統構建中將發揮不可替代的作用。中國工程院的研究結果顯示,核電鏈溫室氣體歸一化排放量為每千瓦時11.9 克,僅為煤電鏈的約1%,低于風電鏈和光伏鏈。一臺百萬千瓦級核電機組年發電量接近80 億千瓦時,相當于減少二氧化碳排放640 萬噸。核電運行穩定、可靠、換料周期長,不受氣候、晝夜及疫情等極端因素的影響,適用于電網基本負荷及必要的負荷跟蹤,是當前和未來一段時間內可以大規模替代化石能源的清潔基荷電源之一。基于我國未來電力需求總量和各種形式能源發展情況推算,到2050年我國核能裝機容量將達到4 億千瓦,預計每年將有10 臺左右百萬千瓦機組核準建設。核能在提供電能的同時,還可提供多種能源產品供給,包括工業供熱、生活供暖、淡水制備等。山東海陽AP1000 非能動機組核能供熱——“暖核一號”開創了我國核能綜合利用先河。2021年11月9日,國家能源核能供熱商用示范工程二期450 萬平方米項目投運,惠及20 萬居民,每個供暖季可減排二氧化碳18萬噸,助力海陽建設成為全國首個“零碳”供暖城市。
建設“國和一號”現代產業鏈,是實現科技強國、制造強國的戰略選擇。非能動核電是目前世界上核電發展的方向和趨勢,在我國運行的全球首批4 臺AP1000 機組業績多次在世界核電運營者協會(WANO)排名中并列第一。“國和一號”是在此基礎上的再創新,以此為驅動形成的“國和一號”現代產業鏈將具有很強的國際競爭力。同時,外部形勢的壓力也迫使我們必須做好底線思維并布局長遠發展,消除“卡脖子”風險,實現產業鏈自立自強。利用好先發優勢,建設“國和一號”現代產業鏈,打造最安全、最完整、最可靠、最先進、自主化的產業鏈是我國實現核電產業領跑的先手牌。形成的先進核電設計理論、方法、工具、流程、平臺,將牽引我國核電自主創新能力進一步實現跨越式發展,帶動我國高端裝備制造能力持續升級,支撐我國高端裝備制造基地和產業集群建設。我國如果不能抓住稍縱即逝的戰略機遇,那么將在下一輪全球核電產業競爭中處于被動地位。此外,核電項目經濟效益顯著,建設1 臺“國和一號”機組可帶動各方面投資近300 億元,5年左右的建設工期也具有逆經濟周期調節作用。
2022年2月28日,“國和一號”現代產業鏈聯盟(以下簡稱“聯盟”)成立大會暨首屆會員大會在上海舉辦。聯盟由國家電力投資集團依托國家核電技術有限公司(上海核工程研究設計院有限公司)發起,是聯合國內從事“國和一號”核電技術研發設計、設備制造、建筑安裝、調試運行等單位共同建設的開放、共享、合作組織。作為“國和一號”現代產業鏈建設的重要組織載體,聯盟立足產業鏈高水平自立自強要求,以百家會員單位為建設目標,強化企業創新主體地位,創新組織運作模式,實現產學研用深度融合,支撐實現“國和一號”產業基礎高級化和產業鏈現代化目標。
聯盟以“戰略合作協議+關鍵核心技術攻關專項配套協議”為指導統籌推進戰略合作和業務合作,兼顧存量市場和增量市場,確保任務攻關的實效性和時效性,形成短期有收益、有成果,長期有前景、有突破的合作生態。這將最大限度發揮央企輻射范圍廣、帶動能力強的牽引作用,加快創新鏈和產業鏈融合,形成從戰略方向、任務體系、實施路徑到成效評估的閉環體系。
聯盟實行分類施策攻關組織模式。針對核電研發周期長、投入大的特點,聯盟引入“研供一體化”機制,將采購需求前置,簽訂研發和供貨一體化協議,研發成功即供貨應用,實現研發、設計、生產協同管理,為研發難度大、市場需求相對不足的設備研發提供保障。對于市場化程度高的攻關任務,聯盟采用聯合研發、“賽馬”等機制,以市場機制促進資源優化配置,并做好產業鏈備份。
聯盟構建產業發展服務生態。聯盟明確知識產權投入、歸屬、共享、轉讓和許可機制,組建成立國內核電領域首個法人化運作的知識產權運營中心,引進聯盟成員和外部研發成果,構建知識產權池,通過交叉許可、作價轉讓等方式進行專業化技術成果轉化,同時探索質押融資等金融服務。聯盟搭建開放共享平臺,實現專家和技術信息共享、試驗驗證和鑒定設施共享、培訓和管理經驗共享,提升產業鏈現有和增量資源使用效率。
聯盟以市場應用牽引打造事業共同體和利益共同體。目前,國內在建在運非能動核電機組已有10 臺,正在逐步實現批量化建設。在保障安全的前提下,聯盟通過國家和地方首臺(套)政策支持等引導核電業主提高自主化產品使用比例,帶動技術和工藝固化、產品性能提升、產業發展壯大,強化“產品-應用-產品性能升級”為主線的國內大循環。
“作為“國和一號”現代產業鏈建設的重要組織載體,聯盟立足產業鏈高水平自立自強要求,以百家會員單位為建設目標,強化企業創新主體地位,創新組織運作模式,實現產學研用深度融合,支撐實現“國和一號”產業基礎高級化和產業鏈現代化目標。
上海是我國核電發源地,從秦山核電站開始,經過50 余年的發展,特別是核電重大專項實施,上海乃至長三角地區已發展形成集研發設計、設備制造、工程承包、建造安裝、運行維護等為一體的完整核電產業鏈,建成了我國規模最大、業務最全的核電產業集群,“國和一號”已采購設備中長三角地區供貨占比達51%。上海核電產業集聚了200 余家企事業單位,從業人員近2 萬人,核島裝備國內市場占有率達到近40%、常規島主設備市場占有率超過30%,產業年總產出超過240 億元,持續保持國內行業領先水平。
上海核電產業應以“國和一號”現代產業鏈這一綠色低碳發展優勢賽道為牽引,發揮好產業鏈聯盟作用,“加快先進核能系統和自主核能設備攻關,形成三代、四代核電設備部件的穩定制造能力”,支撐打造具有國際影響力和競爭力的世界級核電產業發展中心。這是上海建設具有全球影響力的科創中心、高端制造業增長極和全球卓越制造基地的重要命題,主要應從以下4 個方面著手。
一是國產化攻關保障核能產業鏈的完整性和安全性。上海核電產業應發揮新型舉國機制優勢,突破核電部分“卡脖子”技術和產品,建立自主化供貨能力,消除斷鏈斷供風險。上海應圍繞基礎零部件、基礎材料、基礎工藝、基礎技術、基礎軟件等產業基礎領域,解決制約產業發展短板問題,形成支撐長期可持續發展的產業基礎體系,以具備在未來新技術、新裝備領域的持續創新能力。
二是市場應用帶動核能裝備產業能力持續提升。高端裝備是上海著力打造的六大高端產業集群之一。上海應發揮我國“雙碳”戰略下核能超大規模市場優勢,以需求為牽引,通過核電核能項目批量化建設帶動國產化裝備應用,將上海打造成為國內大循環中心節點。上海還應健全技術產品化、產品產業化路徑,以市場反饋加快技術迭代,夯實上海核電裝備技術能力,持續提升產品性能、降低成本,強化國際競爭力。
三是新型號研發牽引核能產業向高端化邁進。為響應“雙碳”目標下國家建設清潔低碳能源體系和新型電力系統要求,上海應結合上海科創中心建設,以創新為驅動,開發模塊化多用途小堆、四代堆等滿足更多戰略需求的先進核電核能型號,進而帶動以上海為首的長三角高端裝備制造能力升級,掌握核心部件、整機裝備和系統集成技術,推動先進數字化、智能化技術與核能高端裝備融合發展,引領上海高端制造業未來發展的新動能。
四是打造以上海為龍頭的長三角高質量發展核能產業集群。上海核電企業應發揮核心作用,持續吸納長三角涉核企業、高校、院所加入“國和一號”現代產業鏈聯盟。上海應進一步結合高端裝備“1+2+N”產業布局和長三角一體化戰略,推動技術、資源和人才集聚,加強協同創新,構建“基礎研究+技術攻關+成果產業化”的創新生態,帶動打造一批“專精特新”和“小巨人”企業、隱形冠軍、單項冠軍等企業。