新能源大势,难掩中国核电产业化隐忧?

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截止到目前,国务院已核准34台核电机组,装机容量3692万千瓦,其中已开工在建机组达25台、2773万千瓦,我国已成为全球核电在建规模最大的国家。但与世界水平仍然存在着巨大的差距。全球核电占电能的比重平均为17%,已有17个国家核电在本国发电量中的比重超过25%。而中国核电量占总量却只有2%左右,远低于法国的85%、美国的30%, 在30个核电国家中的排名倒数第一。

在国务院重新核定的七大战略新兴产业里,核电可谓横跨两个领域,高端装备制造和新能源。对于核电,国家政策的导向由长期的谨慎态度日益转为积极,在新一轮的后危机时代下的全球挑战将显得尤为促迫。

在政府决定大力发展可再生能源、积极推进核电建设的背景下,随着中国核电设备国产化率的不断提升,未来10年,中国核电建设步入高速增长的黄金期,预计总规模将高达1万亿元。按核电设备占项目总投资50%及设备国产化率80%计算,核电设备总投资将达到5467亿元,国内核电设备生产企业在未来10年有望分享4375亿元的市场份额。

中国核电“逆向繁荣”

随着传统能源供给的日益紧张以及气候变化形势的日益严峻,许多国家将发展核能置于满足能源需求、增强能源安全的战略地位,中国也不例外。发展核电可以改善中国的能源供应结构,有利于保障国家能源安全和经济安全,改善大气环境。当前中国核能利用水平还较为落后,核电占总发电量的比例低于世界平均水平,能源供给仍主要靠煤炭解决。

欧洲和日本都是传统的核能利用大国,其核能利用水平非常高,尤其是法国,整个国家70%以上的电力来源于核电站,但是由于欧洲和日本在本次经济危机中受挫严重,经济实力不足以在短期内建设和维护那么多电站,因此只能关停一些老旧的电站,并取消一些核电站建设计划。

依照世界核能组织的资料,2007-2009年间本该有17座新反应堆投入运行,谁知最后只有5座得以发电(2007年3座,2009年2座)。此外,还有4座反应堆于2009年退役,日本和德国都有相当数量的反应堆由于各种技术原因而处于闲置状态。据欧洲原子能共同体供应机构的估计,欧盟(目前占全球核能发电量1/3的区域)有可能未来十年内减少20%核能发电量。在全球范围内核能利用萎缩的情况下,中国却在加快推进和平利用核能的进程。

截至目前,国务院已核准34台核电机组,装机容量3692万千瓦,其中已开工在建机组达25台、2773万千瓦,是全球核电在建规模最大的国家。

反向研发的中国路径

目前,第三代技术AP1000的引进及国有化的前景,成为当前内陆核电站获批的技术前提。

AP1000技术由美国西屋公司提供,其转让技术主要包括核岛工艺与系统设计,并提供主要设备的技术规格书和指导图,以及核蒸汽关于系统的主设备基础设计。其他设备,根据SNPTC(国家核电技术公司)与西屋商定,由西屋(分包方)联队提供设备的设计与制造技术。已经或即将进行技术转让谈判有如下各项:①反应堆压力容器②蒸汽发生器(南韩斗山)、③反应堆内件与④控制棒驱动机构(WEC下属的核电设备制造部NCMD)、⑤爆破阀(美国SPX公司)、⑥反应堆冷却剂泵(美国EMD公司)、⑦环吊、⑧装卸料机(美国WEC下属的NuPar 公司)、⑨安全壳一体化顶盖(意大利ANSALDO)等项。

Frost & Sullivan能源和电力分析师曹寅表示,除了上述9个项目外,国产化难度高的大锻件、主管道和关键核级阀门等不在此列。

“目前中国核电走的技术路线是反向研发,即先引进最尖端技术,然后再反向吸收,并在吃透技术的基础上进行创新和突破,这样做的好处可以在最短的时间内取得最大的突破,避免了从头开始的大量时间投入,但是这样做的弊端也非常明显,即国外公司转让给我们的技术往往是过时的,或者即将过时的,对于一些尖端技术,他们并不肯真正让中国人掌握,我们过去常说用市场换技术,但是现在看来,市场我们是送出去了,但是技术却并没有留下来,跨国公司将技术优势视为立身之本,怎么可能将最尖端的技术轻易转让给中国呢?更何况,发达国家政府对于像核能这样的军民两用技术的转让非常敏感。”

产业链的核能路径

目前的核能利用仅是核裂变方式。核裂变相较于核聚变其能量产出非常低,非常不可控。而且,和反应后产生的核废料成为危害生物圈的潜在因素,其最终处理技术尚未完全解决反应堆的安全问题也需不断监控及改进。

另外,由于核不扩散要求的约束,核电站反应堆中生成的钚-239(核武器原料)受控制。并且核电建设投资费用仍然比常规能源发电高,投资风险较大。

从产业链的角度来看,核电建设包括了燃料供应商、设备供应商、电力辅业集团、发电企业核输配电企业等几个环节,具体主要分为:一是核燃料、原材料生产;二是核电核心设备制造及核电辅助设备制造;三是核电站建设及运营维护。

而对产业链的各个环节来说,利润分配格局也大有不同。目前,在上游即核燃料及原材料生产环节,我国还没有核燃料的上市公司。而对处于中游的核电设备制造而言,由于垄断程度高,技术壁垒高,在产业链条上处于有利的地位,定价能力强,同时,在其他辅助设备领域,由于核电产品属于高端产品,毛利率也普遍较高。此外,虽然上网定价权在国家主管部门,但由于政策倾向,处于下游的核发电企业盈利能力较火电、风电强。

因此,综合来看,核电设备制造业受益核电建设最大,如从事核岛和常规岛制造的上海电气、东方电气,以及从事其他设备制造的中核科技,其次是从事核电厂运营的申能股份和皖能电力,而为核电建设提供原材料的方大炭素和嘉宝集团也将受益核电建设。

曹寅分析,对于我国的核能利用来说,主要有潜在问题:我国的核能技术标准化进展缓慢;国内自主研发和生产的核电设备没有多少经验,没有经过多少实际运行的考验,可能会出问题;国内各省一窝蜂的上核电项目,急于求成,定会导致发展不合理,最后造成重复建设,资源浪费,甚至发生安全事故。

核电设备大蛋糕,中国分几何?

据德邦证券测算,未来10年核电总投资有望接近1万亿元,而核电设备占其中的60%,约6000亿元。毋庸置疑,未来10年1万亿元的战斗任务将在核电产业链众多企业之间进行分配,但设备制造商才是主战力量。

天相投顾分析师认为,目前我国核电站总体国产化率约为50%~60%,规划到 “十四五”规划国产化率大于80%。按照装机容量超过7500万千瓦来计算,预计核电建设总投资将达到9400亿元,设备投资约4250亿元,如果按核岛、常规岛、辅助设备国产化率70%、80%、90%计算,那么国内设备企业面临3100亿元的市场。

目前从各方面的消息来看,《核电中长期发展规划》的修改意见是到2020年我国核电运行装机容量应调整为6000-7000万千瓦,在建3000万千瓦,2020年核电占电力总装机比例达到5%以上。到2020年将有3500-4000亿,每年设备需求量约为300亿元。核电的成本主要有固定成本和变动成本构成,其中设备购置费用约占50%左右,在核电设备中核岛设备约占设备的45%,常规岛设备占比为30%,另外辅助设备占约比为25%。核岛是核电站安全壳内的核反应堆及与反应堆有关的各个系统的统称。核岛的主要功能是利用核裂变能产生蒸汽核岛设备,包括核电站反应堆压力容器、蒸汽发生器、稳压器、主管道、主泵、堆内构件、控制棒驱动机构等。

曹寅分析,核岛设备是其中最大的市场,也是对技术要求最高的市场,其中蒸汽发生器,压力容器,泵和阀门市场最大,要求最高。由于核岛处于完全密闭状态运行,要求设备在辐射环境下能做到绝对可靠运行数十年,这对设备的可靠性和安全性要求非常高,国内制造企业主要有上海电气集团公司、东方电气集团公司、哈尔滨电站设备集团公司、中国第一重型机械集团、中国第二重型机械集团、四川三洲川化机核能设备制造有限公司等。

核电常规岛的原理和结构都与火电(燃煤)汽轮组相同,不同之处在于同等发电容量的蒸汽轮机组,核电蒸汽轮的直径比火电蒸汽轮机要大一些,使用的材料也有部分不同,制造要求更高。目前常规岛同核岛相比,国产化率较高,但仍然需要大量国外技术和产品支持,国内参与企业还是核岛设备提供者,如上海电气等。

辅助装备部分主要是指支持核反应堆系统正常运行和保证反应堆安全的辅助设备。主要辅助装备包括核反应堆控制设备、各种仪器仪表、各种管道、阀门、冷却装置以及各种核辐射防护设备等。这些设备已经能够大部分实现国产化了,而且这个市场对于民营企业来说机会更大,比如仪器仪表,电气设备等,国内民营企业产品的市场份额早已超过国有企业。

据曹寅介绍,当前,国际核能设备市场几乎被法国美国日本三国的重工企业垄断,尤其是法国的阿尔斯通,阿海法,法国电力,美国的西屋、GE等,日本的三菱等, 但是近两年来,韩国企业异军突起,韩国电力公社前不久前更是从法国企业联合体手中抢走了中东一个上百亿的大单子。

对于像阿海法这样的跨国公司而言,中国市场是其保持增长率的救命稻草,因此他们都加紧布局,希望能在中国发展的过程中分上一杯羹,他们要不在中国建厂,要不和国内主管机构或者科研机构合作,共同开发技术,建立技术标准,以期在未来获得垄断收益。

“对于跨国公司,我们不能指望他们人人都是活雷锋, 毕竟资本以逐利为本性,因此不能指望通过市场能换来最尖端的技术,但是也不能闭关锁国,将这些企业拒之门外,理智的做法是在尖端领域我们加大独立研发力度,比如核岛的主要设备。 在某些高投入,长周期的技术领域要广泛开展国际合作,比如核聚变研究的国际合作。”曹寅分析师指出。

日前,财政部、科技部、国家发展改革委、海关总署、国家税务总局联合《关于科技重大专项进口税收政策的通知》,从今年7月15日起,对承担《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006―2020年)》中民用科技重大专项项目(课题)的单位进口国内不能生产的关键设备、零部件、原材料,免征进口关税和进口环节增值税。这项政策旨在扶持国家重大战略产品、关键共性技术和重大研究开发,将有力地促进高端装备制造业的发展。

高端装备制造业指的是现代制造业的高端部分,是为国民经济各大行业提供先进技术设备的产业,是各项工业技术、信息技术及各类新兴技术的集成载体,它的发展直接关系到各个行业的产业升级、技术进步。所以说,向高端延伸,从高端突破,抢占高端领域,是选择,是决策,更是战略。

当前,我国核电设备某些项目实现了首台设备的国产化,但离产业化的路还有相当的距离。国家核电技术公司董事长王炳华表示,实现设备国产化是我国核电规模化建设和自主化发展的重要基础。我国实施的核电自主化战略,既为装备制造业创造了重大的历史机遇,也对装备制造业提出了新的要求和挑战。三代核电AP1000关键设备和部件的研制成功,证明了我国核电装备的基础和能力,增强了实现设备国产化的信心。

但是他认为,核电设备国产化的关键,不仅在于首台套的突破,更在于后续批量化生产需要的技术积累、工艺控制、管理理念文化和人员素质,要实现装备制造业的自主创新和产业升级,需要装备制造业企业与核电技术研发设置、工程建设等相关方面共同努力,实现核电企业与装备制造业企业在关键技术研发、质量管理控制核安全文化建设等方面,进行广泛深入的合作。要进一步形成利益紧密相关,良性互动的产业格局,并以持续开放的产业政策,加强与国外企业的长久合作,同时加大国家政策支持力度,全面促进装备制造业的持续创新的发展。

人才、管理缺位,产业安全堪忧?

日前,环境保护部副部长、国家核安全局局长李干杰指出,我国核电发展态势良好,但存在诸多隐患,中国缺少专业人才及经验。

核电安全问题是所有发展核电的国家任何时候都必须重点关注的问题,对我国来说,从核电的起步到现在,核电安全始终备受关注,一刻也没有放松过。正因为如此,我国的核电建设和运行一直保持了良好的运营记录。那么,当前我国核电进入了快速发展的时期,面铺得很广,这么大规模的建设我们从来没有碰到过。同时,许多核电建设团队也是新组建的,管理经验不足,高级管理人员不是很充裕。

在这种情况下,是不是能够一如既往的坚持“安全第一,质量第一”的方针,是不是能够确保我国核电建设的质量,满足设计标准和安全法规的要求,确实是一个新的问题。从建设方面来说,由于建设项目全面铺开,在运核电厂很多管理骨干、运行骨干被调离核电厂,必冲击核电厂安全运行的体系和制度。从技术上来看,我国现在采用的二代核电技术是成熟技术,它在安全上也是可以接受的。三代核电技术比二代技术的安全性更高,但是它现在正在做依托项目,依托项目做完后还有后续项目和重大科技专项,将形成有自主知识产权的三代核电品牌。

另外,设备的制造质量和现场的施工质量必须确保。现在我国对设备制造的质量非常关注,这个环节是非常重要的。有好的设备才能组成好的系统,它是核电厂安全运行的基本物质保障,所以说对设备制造质量和现场施工质量的有效控制,是我们整个工程建设质量的一个中心环节、一个根本。当然为了保证设备和施工的质量,无论是设备制造厂还是施工单位的质量保证体系必须有效运转,使得每个环节都符合质保体系的要求,每个人都熟知他所从事的工作和质量之间的关系。

目前,中国有六所培养核专家的大学。据中国核学会一名官员预计,未来十年左右,中国每年需要5000到6000位核电专业人才,而目前每年仅能培养出2000人左右。

张国宝说,各有关企业高度重视核能专业人才队伍建设,超前培养操纵员等关键人才,开拓渠道,加强全员和终身培训,为满足核电发展人才需求作出了积极贡献。

同时,张国宝指出,当前我国核电发展也面临一些问题。要坚决防止核电发展“过热”趋势,当前我国许多地区和企业发展核电的积极性很高,跑马圈场址、抢购核电设备、过早过快地开展前期工作等问题比较突出,这种状况如不及时改变,将极大地干扰国家关于核电发展的总体部署,并给核电事业健康发展留下隐患。此外,必须强调核电规划的严肃性,未列入规划的项目不能擅自开展前期工作,列入规划的项目也要严格按照规划明确的进度,有序开展各项准备工作。