在为引进三代核电技术而在北京专门成立国家核电技术公司13年后，它最终南迁至上海。9月28日，在上海核工院的“七二八工程”50周年报告会上，国家电投正式为新的国家核电技术公司揭牌。揭牌后，国家核电和上海核工院“两块牌子，一个本部”，实施一体化管理，为电力央企国家电投的子公司。
 
    上海核工院是国内核电自主起步的秦山一期的设计单位，原国家核电则是三代核电的引进消化吸收再创新的负责单位。两家单位的历史变迁到最终融合，是中国核电工业曲折发展50年的一个奇妙缩影。除了机构所属的变迁，缩影的背后，一是持续不断的高端技术自主与引进的讨论；二是三代核电技术路线持续10年的争议落定；三是国家核电自身从技术设计公司向AE（Architect Engineering,工程设计建造管理一体化）公司的转型。

9月28日，举办建院50周年活动的上海核工院。小韩/摄

    在国家核电新公司揭牌的同日，国家电投还举办了上海核工院建院50周年暨三代核电自主化成果新闻发布会，正式对外发布了其自主三代技术型号“国和一号”。在业内，它以往更为人所知的技术代号是CAP1400。这一技术基于引进的美国西屋公司设计的AP1000技术消化吸收再创新后研发而来，拥有自主知识产权，是国家科技重大专项，与中核、中广核合作研发的“华龙一号”三代核电技术是当前中国三代核电技术的两大技术路线。
 
    多重因素下，采用AP/CAP系列技术的项目审批节奏放缓。在上海核工院庆祝其50岁生日之前，国务院刚刚在9月2日核准了两个新的“华龙一号”核电项目：华能主导开发的海南昌江二期和中广核主导开发的浙江三澳一期，这也是今年到目前仅有的新核电机组获批。自2015年以来，已经有6个华龙一号项目获得国务院核准。而采用AP1000技术的三门、海阳核电4台机组已经全部投产，后续国产化CAP1000项目虽已准备多年，但尚无新项目获批。此外，在辽宁徐大堡厂址，采用俄罗斯技术的徐大堡二期已经后来居上，进度有望先于计划采用CAP1000技术的一期工程。
 
    但技术路线落地的暂时遇挫，并不能简单否定三代核电技术引进的贡献。譬如一个常常被忽略的成果是，AP1000三代技术引进的背后，带动了一大批基础装备制造业的进步。而这些进步，并不仅仅服务于AP/CAP技术路线，华龙技术路线的自主化、乃至更广泛的装备制造业同样受益。
 
    国和一号的下一步
 
    在发布“国和一号”之后，国家电投旗下目前拥有两个功率型号的成型三代核电技术：在引进AP1000技术基础上开发的国产改进版100万千瓦等级的CAP1000技术，以及在此基础上开发的具有自主知识产权的140万千瓦等级的“国和一号”（CAP1400）。
 
    同时手握两种技术型号，应该如何布局？国家电投核能安全与发展部主任郝宏生在发布会上回应表示，“国和一号”是下一步发展的主要路线，在国内进行布局，同时也希望国产化的CAP1000技术能够进行适量的批量建设，有利于进一步巩固提高非能动新理念的核电技术。
 
    而对于未来“国和一号”新机组的建设计划，郝宏生表示，希望在“国和一号”示范项目开始冷试的时候，国家能够部署开展国和一号的批量化建设，当前的核心任务是把“国和一号”建设好。

国和一号设计图 来源：国家电投

    冷试指冷态性能试验，是核电建设的关键节点之一，主要验证一回路系统、管道及相关设备在高压下的性能，一般在核电开工三年半到四年左右可以达到冷试节点。总结来看，国家电投对旗下技术型号的布局策略是：在“国和一号”示范工程冷试前，希望能继续获批开工CAP1000机组，在冷试完成后，将主力开发“国和一号”机组。
 
    当前，首批AP1000技术依托项目的三门、海阳核电四台机组已经全部投产，但后续CAP1000技术机组的审批放缓，尚无新项目获批。
 
    CAP1000新机组审批放缓与多个因素有关。首先是中核、中广核开发华龙一号带来的技术竞争，，后来随着2015年原国家核电与原中电投合并为国家电投，国家核电失去了中立技术公司的地位，事实上意味着三大核电巨头最终走向各自独立开发自己拥有的技术。
 
    新的三分天下格局之后，AP1000依托项目的工期不顺，西屋公司自身经营失措导致破产重组，以及美国两个AP1000项目其中之一搁置，导致AP1000技术路线始终面临争议。期间高层对核电发展也曾留有余地，“十三五”前三年未有任何新的商业压水堆获批，后来中美贸易摩擦加剧，多重因素下，AP1000机组审批暂缓。
 
    2019年，核电重启，当年有三台机组获批开工，但至今仍无新的国产化CAP1000技术机组获批。此消彼长之下，中核漳州、中广核太平岭等原采用AP1000技术路线进行前期工作的厂址，后来改用了华龙一号技术并获核准。如今计划采用国产化CAP1000技术的核电厂址以国电投自己掌握的核电厂址为主，国电投外，中核的徐大堡一期、中广核的陆丰一期前期工作进度靠前，主设备已完成订货，技术路线改变可能性不大，仍将沿用国产化CAP1000技术进行开发，但获批日期还需等待决策。
 
    其中值得一提的是徐大堡厂址，该厂址一期采用国产化CAP1000技术，但二期采用俄罗斯VVER-1200三代核电技术，中核集团与俄罗斯原子能公司在2018年6月签署了框架合同，其中并不涉及技术引进，并且目前二期进度有望超过一期项目。同一厂址采用不同技术路线，且二期进度有望超过一期，这一案例也侧面证明，核电的引进，向来不是简单的技术、商业考量，背后离不开外交、政治博弈。
 
    多重背景下，国家电投努力在已经投产的AP1000机组上不断精进，为新项目开工做好准备。当前，国家电投自己的厂址中，山东海阳二期、广西白龙厂址前期工作相对靠前。
 
    已投运的AP1000机组正在取得良好的效益。山东核电公司董事长吴放在发布会当日表示，在WANO（世界核电运营者协会）的参与考核的403台机组中，其平均分为85.8分，而海阳1号机组和2号机组得分分别为100分和97.8分。此外，两台机组都完成了首次换料大修，接连刷新了首次换料大修时间的全国纪录，其中2号机历时32.82天，时间全球最短。
 
    对于海阳二期的筹备情况，吴放表示，目前项目需要的核准文件已经准备完毕，且都在有效期内；目前一期工程去年刚刚结束，现场施工人员、合作伙伴手都比较熟，如果国家核准，可以马上开工，而且借助经验反馈，可以比一期建设更经济、更高效。

海阳一期全景图  张晓辉/摄影 

    “十三五”进入尾声，核电逐渐呈现重启之势，最近两年共有5个项目10台机组获批。核能行业协会副理事长陈桦在报告会上表示，协会在今年年初向国家主管部门呈报的报告中建议，到2025年，核电在运规模可达7000万千瓦以上，装机容量约占全国总装机3%，发电量约占全国发电量6%，在建规模接近4000万千瓦；到2035年，争取核电在运规模达到1.8亿千瓦左右，装机占比约5%，发电量占比约10%。
 
    “国和一号”的自主程度几何
 
    基于引进美国的AP1000技术再创新，让“国和一号”的自主化程度、供应链安全程度是否自主可控是绕不开的质疑。在当日的发布会上，国家核电多位专家从不同角度阐述了当前技术自主可控的程度，打消疑虑。在当前的产业格局下，国家电投主导的AP/CAP系列技术路线已有新的厂址做好了准备，但新机组何时能够开工仍需等待决策。
 
    国家核电（上海核工院）党委书记、董事长卢洪早在发布会的报告中介绍，技术转让合同界定净功率超过135万千瓦即可拥有自主知识产权。为此，上海核工院对“国和一号”顶层设计方案进行了全局性的创新，包括增加钢制安全壳的厚度和直径以扩大核岛空间，重新设计研制蒸汽发生器，大幅度优化主泵流量、主管道流通截面等，实现型号总体性能和效率的全面提升。
 
    国家电投核能安全与发展部主任郝宏生在回答《财经》有关国和一号技术落地是否会受制于国外的问题时明确，国和一号拥有完全自主知识产权，设备国产化率90%，不会受制于美国和其他国家；国和一号的研发过程有477家单位、2万6千余名工程技术人员参与，实现了自主设计、自主制造、自主建造、自主建设和自主运维。
 
    国家电投核能总工程师、“国和一号”总设计师郑明光此前曾长期担任上海核工院院长，深度参与了AP1000的引进及“国和一号”的研发工作。他补充道，美国开发了先进思想理念，搞了基础研究，但后续产品的型号落地是在中国，AP1000是中美两国政府、企业共同创造的，没有技术工程的落地，先进技术也不能体现价值，项目在实施过程中也形成了很多知识产权，中国在此过程中建立起的产业链，为支撑AP1000及CAP1400的推广以及型号的经济性打下了很好的基础。
 
    他对技术引进的合作进一步评价表示，新的核电技术从新的理念到基础研究、应用开发、产业链推广分四个阶段，如果只有前两个阶段，没有后两个阶段，其工业化、制造能力、核心产业能力、工程价值创造都实现不了；世界核电合作是一个公共合作，AP1000和EPR（欧洲压水堆，法国开发的三代核电技术）的全球首堆都是在中国实现，如果不到中国落地，可能都还未建成。
 
    郑明光进一步对技术引进总结表示，中国有60多年形成的完整的核工业体系，持续50年的核电技术研发体系，还有数十年的电力装备制造业基础，在这个基础上吸收先进理念，通过重大专项把所有技术弄清搞懂，而且取得了发展。他表示，对任何国家来说，如果在哪个领域能够引进消化吸收先进技术，并在此基础上更高水平发展，这是一个高效率的表现；而且引进消化吸收过程本身是一个互动的过程，对对方技术的创新、验证和共同推动技术的发展都是有贡献的。
 
    自主知识产权和设计能力之外，设备供应能否自主也是一大疑虑。中美贸易摩擦背景下，美国能源部曾在2018年10月出台《美国对中国民用核能合作框架》，对中美民用核能合作提出诸多限制，禁止部分设备、技术的出口。其中尤其是与美国形成竞争的华龙一号、国和一号（CAP1400）技术，其美国专有设备出口将不予批准。而此前已经达成合作的AP1000技术，其所需部件以及CAP1400所需的相同部件出口仍可获批准。
 
    换言之，这一禁令的影响下，如果国和一号、华龙一号的关键设备中有只能美国生产的专有设备的话，将面临美国的出口限制，影响技术的落地。其中国和一号基于美国AP1000技术再创新形成，AP1000国内首批示范项目建设过程中，主泵、爆破阀两大关键设备都由美国设备商生产，而该两大设备研制过程中曾出现严重拖期，影响了工程进度。因此，禁令出台后，“国和一号”的设备供应是否会受到禁令影响，也一直是业界关心的话题。
 
    国家电投提供的一份材料显示，主泵、爆破阀以及压力容器、蒸汽发生器、堆内构件、控制棒驱动机构等关键设备，大锻件、核级焊材、690U型管等关键材料已全部实现自主化设计和国产化制造，主设备制造进度满足项目需求。

    郑明光在发布会上对于设备的自主化工作做了进一步解释，据他介绍，2007年到2010年，团队对重大专项的设备国产化进行了完整的策划，在技术型号的牵引下，对关键设备布置了2到5家制造企业进行统筹开发，后来梳理来看，贵的、难的设备的国产化全部完成了。剩下大约8%到11%是如阀门、接头等通用设备，可以在国际市场买到，但为进一步提高国产化率，从2017年开始又布置了几十个题目，推进小的零部件、材料的国产化。因此，设备供应不会影响技术的落地和走出去，也能更有力保障经济性。
 
    重大专项带动装备制造业
 
    这些核电站里的主设备和关键核心设备中，不少都经历了艰苦的研发过程。主泵是核电站核岛的关键设备，AP1000项目的工期就曾饱受主泵拖期所累，为避免重蹈覆辙，国和一号的主泵安排了屏蔽主泵和湿绕组主泵两条技术路线，分别由沈鼓核电和上海电气凯士比负责研制，完成了世界最大功率核电无轴封主泵研制。
 
    三代核电的建设，还带动了一批装备制造业企业能力的提升，其中不少涉及基础装备制造工艺，它的受益者不仅仅是AP/CAP技术路线的核电站，也包括其他技术路线核电站，乃至其他工业。
 
    如主管道的制造，三代非能动核电站主管道采用超低碳控氮不锈钢一体化整体锻制，没有焊缝，此前国内核电制造并无此能力，该主设备也是唯一未引进国外制造技术的核岛关键设备。为攻克此难题，上海核工院联合中国一重、中国二重、上海重工和渤船重工等机械行业骨干企业组成联合体分别开展研制，以地处辽宁葫芦岛的渤海重工为大本营，试验主管道毛坯从8吨不断升格到70吨，最终经过两年多的不断改进，实现了不同工艺路线的制造，既降低了主管道采购成本，也提升了装备制造业的核心能力。
 
    大型锻件制造是另一类三代核电牵引的基础制造工艺，也是此前国内设备制造未能完全掌握的能力。上海核工院、中国一重、中国二重、上海电气上重铸锻共同研发，其中为提升热加工工艺，中国一重就投入了40多亿元改造了一整套钢水熔炼设备、锻造设备、热处理设备、机加工设备和探伤检验设备。最终国内企业掌握了冶炼、成型、热处理超大型锻件制造的核心关键技术，其成果不仅用于AP/CAP系列核电站，也可以用于华龙一号、小堆、供热堆等其他堆型。
 
    此外，民营制造企业也在三代核电引进过程中扮演了重要的角色，其中典型代表就是浙江久立特材与上海核工院联合攻关的蒸发器690合金导管，这一导管是压水堆核电站核岛蒸汽发生器中的关键零部件，由于造型像“U”字型因而在业内被称作“U”型管。国产化前，世界范围内只有法国、日本和瑞典的三家企业能够生产690合金传热管，2010年，上海核工院与浙江久立特材开始对690合金传热管进行攻关，最终实现了国产化研制，不仅摆脱了进口依赖，其采购成本从140万/吨降低至80万/吨，研发过程也突破了特殊合金制造、高质量无缝管制造等核心技术。

690合金U型管 来源：国家电投
 

    国家核电的命运转折
 
    技术型号发布之外，从中国的核电工业史来看，国家核电正式南迁挂牌上海核工院，有着更多让人感叹的意味。此次挂牌，也是国家电投一年前对核电板块进行大力度重组的结果。
 
    中国的核工业史有两个特殊的纪念日：其一是1955年1月15日，党中央做出发展原子能事业的战略决策，这是中国核工业的发端；其二是1970年2月8日，上海市传达关于周恩来总理关于在上海建设核电站的指示精神，由此拉开中国核电史。也因此，为筹建上海附近核电站而组建的上海核工程研究院，在业内更为人所知的代号是“728院”。
 
    在中国核电产业格局三分天下之前，上海核工院长期隶属于中核体系，从创办之初的二机部，到后来的核工业部、中核总公司、中核集团，历史上先后独立自主研发设计了国内第一座核电站：秦山核电站一期，第一座出口核电站：恰希玛核电站，第一台重水堆秦山三期的总技术支持单位。
 
    此后直至2006年，历经三年招标后，中央决策引进美国AP1000技术，为之成立国家核电技术公司，作为三代核电引进、消化、吸收、再创新的主体，并将引进技术作为未来主要的技术路线。国家核电成立时，上海核工院从中核划入国家核电，成为技术和引进和自主创新的核心单位。
 
    2015年，国家核电与中电投合并为国家电投，不再是第三方的技术公司，但合并后具备了核电业主资质。新的三分天下局面下，AP/CAP技术路线失去了未来的主力地位，而是与华龙一号共同成为两大自主技术路线，由各自的业主开发。合并之后，原国家核电董事长王炳华任国家电投董事长，国家核电在国家电投体系内一度维持了相对独立的运作。
 
    至2018年1月，王炳华退休，钱智民自中核总经理履新至国家电投董事长。8个月后，2018年9月，钱智民首次调整国家电投的核能板块：国家电投总部与国家核电总部深度融合，国家核电成员单位由国家电投直接管理，实现核能业务核资产的一体化运作。国家核电不再保留本部职能，国家电投成立核能事业部，国家核电的其他相关职能调整进入国家电投总部。此次调整后，原国家核电不再独立存在，核能业务并入国家电投的核能事业部直接管理。
 
    一年后，国家电投核电业务再次迎来调整。2019年8月9日，国家电投召开核能技术创新与工程建设平台改革重组动员会，上海核工院与国核工程公司共同组建国家核电技术公司和国家电投核能技术创新与工程平台。新公司的定位是核能平台及AE（Architect Engineering，工程设计建造管理一体化）公司，上海核工院与国家核电技术公司“两块牌子、一个本部”。
 
    此时新成立的国家核电技术公司和此前的国家核电已经有本质的不同，新的国家核电主体是由设计单位上海核工院和原国家核电下属的工程管理单位国核工程合并而来，一并包括了此前国家电投的其他如山东核设备、国核锆业等核电资产。换言之，新的国家核电是国家电投内部核电业务板块的再次重组，组织架构上最重要的变化就是主攻设计的上海核工院与主攻工程管理的国核工程合并为一家单位，其定位是集研发、设计、采购、建造、调试于一体，具有完整的核岛全岛设计能力，实现以设计为龙头的EPCS（Engineering Procurement Construction Service）完全贯通，成为一流核能总承包企业。

国家核电（上海核工院）组织架构图 来源：上海核工院官网

    AE模式源于美国的建筑承包商，AE公司指专门从事工业设施与建筑物的规划设计、工程建造和管理的公司。这一理念后来拓展到各个行业，尤其在核电领域，美国率先出现了独立的核电AE公司。其后，这一核电设计、建设管理的理念也传到中国，中广核最初对标海外的AE模式，打造了中广核工程公司。
 
    值得一提的是，钱智民曾在2005年至2010年任中广核董事长。另外，原中广核工程公司总经理束国刚曾在2013年与北大光华管理学院合作将其管理成果总结著书《AE战略——中国工程企业成长实录》，而束国刚在钱智民履新国家电投董事长后，于2018年转投国家电投旗下中国重燃任党委书记、董事长，该公司承担了另一国家重大专项——重型燃气轮机的研发任务。
 
    2019年8月的这次重组，是钱智民将国家电投旗下核电相关最核心的技术设计、工程管理能力整合打造为AE公司的关键一步。为此，他在重组动员会上多次强调其重要性，他表示，核能平台和AE公司的组建是高质量完成国家核电重大专项的需要，是从核电向核能转型升级发展的需要，是推进国有资本投资公司试点改革的需要。核电重大专项的建设进展关系到集团公司核能发展的基础，关系到集团公司在核能行业的地位与影响力，关系到集团公司向党中央、国务院交付的答卷质量，AE公司的成立将为后续AP/CAP系列的运用推广和批量化建设提供更有力的支撑。
 
    这次重组牵涉极广，动员会议之后一个月，国家核电召开干部大会，宣布128名干部的任命。到2019年10月25日，重组后的国家核电掌舵者落定，曾在中核集团历任核动力事业部主任、中核工程公司董事长的卢洪早出任国家核电董事长。重组调整期间，国家电投副总经理夏忠、时任国家电投党组副书记时家林还曾先后前往国家核电调研。
 
    如今一年过去，尽管新的核电项目落地还在等待，但钱智民治下的国家电投核电板块已经开始有不一样的步伐。当前的电力央企掌舵者中，钱智民以极力推动“综合智慧能源”概念而颇为显眼，在今年7月国家电投的综合智慧能源技术方案推介会上，钱智民将综合智慧能源称之为面向未来打出的“制胜牌”，表示其将成为国家电投未来发展最重要的增长极。
 
    国家电投核能的综合利用已经走在了前面，2019年11月，国内首个核能商业供热项目在山东海阳投运，通过抽取海阳核电一台机组的二回路蒸汽向当地热力管网供热，用核能供热替换了热力公司的燃煤锅炉作为热源，实现了为30多个居民小区在内的70万平米供热，每年可节约2.32万吨标煤，减排222吨烟尘，382吨二氧化硫，362吨氮氧化物及6万吨二氧化碳。

题图：国和一号模型U盘 小韩/摄

    福利时间：此次小韩参加728院50周年活动，收到了上图“国和一号”造型U盘和一套纪念邮票，我们将作为给核电观察读者的礼品送出，本周内本文点赞数最高的前两条评论，我们将与您联系送出礼品。没人评论点赞的话小韩就自己收着了:)