余娜
在AP1000全球首堆拖期、管理層頻繁變更,以及母公司東芝的財務問題等不利因素影響下,曾經的核電霸主西屋電氣在中國節(jié)節(jié)敗退。核電復蘇的“十三五”,西屋如何重啟在華新的布局?
金秋十月,在全國最大的城中草原包頭市賽汗塔拉公園內,金燦燦的蘆葦綻放著西北特色的秋天美景。距離城中草原公園不到10分鐘車程的青山區(qū)烏素圖,便是神秘的202廠——中核北方核燃料元件有限公司(以下簡稱“中核北方”)的所在地。
這座始建于1958年的北方核燃料大本營,近日首次對包括《能源》在內的媒體開放。作為我國核材料、核燃料元件研制和生產的重點軍工企業(yè),我國最大的核燃料元件鈾金屬研發(fā)和生產基地,中核北方與南方核燃料基地——中核建中四川宜賓廠并駕齊驅,遙相呼應。
就在《能源》記者實地探訪的兩周前,AP1000核電燃料元件生產線剛剛完成生產線產品合格性鑒定,具備了生產AP1000燃料組件的能力。
“AP1000核電燃料元件生產線于2012年3月28日開工,設計能力是400噸鈾/年,并預留400噸鈾擴充接口。目前與三門、海陽、國核示范、陸豐等核電站分別開展了供貨合同洽談。”中核北方一位不愿具名的高層領導向《能源》記者透露。
按照2007年中美雙方就AP1000技術簽訂的技轉合同條款規(guī)定:全球首堆三門1號、2號機組,海陽1號、2號機組由美國西屋電氣公司提供首爐料,后續(xù)項目由中核包頭(中核北方的控股子公司)獨家供料。
“AP1000首爐料的生產加工都在美國哥倫比亞核燃料廠,目前已經運抵三門核電站,放于燃料廠房貯存。”美國西屋電氣公司亞洲區(qū)總裁劉信剛在接受《能源》記者采訪時表示,“中核包頭是美國海外第一個能合格自制生產AP1000燃料的工廠,雙方工作了很長時間。”
然而,即便今年年底前三門1號機組能夠裝料成功,卻依然無法改變該項目嚴重拖期的尷尬事實。在經歷AP1000主泵、爆破閥等關鍵設備設計、制造缺陷后,AP1000依托項目,全球首堆三門1號機組的工期至今已整整拖期3年。
對于曾經全球最大的核電設備制造企業(yè),被稱為“核電鼻祖”的美國西屋電氣公司(以下簡稱“西屋”)而言,三門核電的問題僅僅是冰山一角。
美國本土30年核電停滯,使西屋出現了專業(yè)人才缺失的窘境。而多次設計變更、設備缺陷帶來的AP1000全球首堆項目延期,以及在華合資公司的連年虧損又使得其在中國的戰(zhàn)略走上了漫長的下坡路。加之西屋高級管理層的頻繁變更,以及母公司東芝的財務問題,這個曾經的核電霸主正經歷史上最艱難時期。
值得關注的是,隨著主泵問題的解決和三門、海陽4臺機組的冷試、熱試、裝料步驟的完成,三代核電技術AP1000示范機組到底何時商運備受關注。與此同時,西屋在中國的設備、大修、核級鋯、服務等新一輪的產業(yè)布局又彰顯著西屋在華仍然野心勃勃。
難產的首堆
10月27日,在與其工作人員的反復溝通后,記者終于來到西屋位于北京的辦事處,見到了剛剛外出開會歸來的西屋電氣亞洲區(qū)總裁劉信剛。
眼前的劉信剛神采奕奕,即便是臨近下班時間,從他的臉上也看不出絲毫疲倦。而劉信剛超快的語速讓人不由得繃緊了神經。
“很抱歉,由于今天工作滿檔,我們只有45分鐘的交流時間?!睂挸ㄕ麧嵉臅褪覂龋瑒⑿艅偱c記者相對而坐,這也是他落座后開口說的第一句話。
面對AP1000項目進度拖期3年的質疑,劉信剛謹慎回答說:“我們簽訂合同是在2007年,實事求是講完成建設周期確實比我們預期要長,比合同周期長。但在這期間我們也要看到世界上整體核電形勢都發(fā)生了變化?!?/p>
2011年福島核事故發(fā)生后,全球核電形勢急劇變化。與此同時,AP1000的主泵與爆破閥等問題也接踵而至。
以主泵為例。相比傳統(tǒng)電機和泵之間的軸外露在空氣中的軸封泵,AP1000所用的屏蔽電機主泵(簡稱“屏蔽泵”)最大優(yōu)點就是實現無泄漏的一回路壓力邊界,省去了為主泵軸封任務的核級設備。
但是,由于制造技術精端,出廠前需要進行大量驗證試驗:如失水試驗、反轉試驗、服役周期試驗、超速試驗等,屏蔽泵又稱為主泵中的“戰(zhàn)斗泵”。
作為西屋的二級分包商,AP1000依托項目三門1號、2號,海陽1號、2號的16臺屏蔽泵均由美國EMD公司負責設計和制造。
“原來屏蔽電機主泵在工業(yè)生產中有應用,但該技術用到核電領域還是首次。AP1000的功率較大一些,我們在這一基礎上加了非常嚴格檢測的條件,一旦不通過絕不會放行。但是在最后測試當中出現了問題,反復了三次,我們現在仍在反思。”劉信剛坦言,“后來我們也在總結原因。這當中有在設計上對環(huán)境變化考慮不夠的問題,即在極限條件下一些部件無法承受極端溫度變化。此外,我們還發(fā)現合作的二級或者三級分包方,在實際材料生產和工藝控制過程當中不夠嚴格,導致在后期實際嚴苛運行環(huán)境當中達不到預期的效果,如設備出現一些劃痕。不過我們很快找到了解決方案?!?/p>
然而,更換新的分包商并非易事。在美國,核電站項目分包商需要先取得資質,而后考察其質保體系、質保大綱、工藝流程等,最后還需要新的分包商生產樣件,并通過耐久試驗。
“實驗結果證明,我們的設計思路和實施方式沒有問題,但有一些部件確實存在薄弱環(huán)節(jié),不過最終都克服了?!眲⑿艅傉f。
作為三代核電AP1000技術引進、消化、吸收、再創(chuàng)新的實施主體,國家核電(2015年5月29日,國家核電已與中國電力投資集團公司合并為國家電力投資集團公司,即“國電投”)負責參與首批依托項目四個AP1000機組的采購與建設工作。同時,在引進AP1000技術基礎上,依托上海核工程設計研究院(以下簡稱“上海核工院”)和國核電力規(guī)劃設計研究院的技術力量,一方面推進AP1000的國產化、標準化設計,另一方面研發(fā)具有自主知識產權的CAP1400技術。
“AP1000主要問題不在于技術轉讓,而在于工程,也就是依托項目建設。由于設計沒有固化,經常改變,西屋一直是邊建邊修。加之AP1000主泵及爆破閥作為新設備,研制期拖太久,都導致了技轉后國內設備國產化出現拖期,至今部分設備仍在國內試驗?!鄙虾:斯ぴ旱年慀Q(化名)向《能源》記者透露。
公開資料顯示:主泵設計制造手藝是美國中國AP 1000技轉的主要內容之一,主要由中國的沈鼓集團、哈電集團通過消化吸收進行對接。
2015年12月30日,首批兩臺主泵運抵三門核電現場;2016年2月8日,第二批兩臺主泵運抵;3月1日,四臺主泵全部安裝完成;5月22日20時44分,四臺主泵順利完成點動操作。
“以主泵為代表的關鍵設備拖期導致三門1號、海陽1號整體項目拖期?!眹思紝<椅瘑T會一位不愿具名的專家在接受《能源》記者采訪時也坦言,“西屋在設計圖紙上的頻繁變更,導致了項目超期超預算?!?/p>
據悉,目前全球在建AP1000機組共有8臺,分別位于浙江三門、山東海陽、美國喬治亞州Alvin W.Vogtle電廠和南卡羅來納州V.C. Summer核電站,每個廠址各有兩臺機組。官方資料顯示,中美AP1000項目之間已經建立了建設經驗反饋機制,并共同努力解決該技術目前所面臨的難題。
整個AP1000技術引進一共有5個技術轉讓合同,包括7個技術領域:核島系統(tǒng)設計、設備設計及制造、核級鋯材制造、儀控設計及供貨、燃料設計及制造、工程項目管理和運行維護。
而迄今為止西屋已向中方提供了120000份以上的文件和圖紙,超過225份西屋的計算機代碼(交付、安裝)以及超過140份西屋的培訓課程。
“雙方技轉接近尾聲,進入收尾階段,但未簽署最終驗收意見,是因為還有部分應提交的文件和有爭議的軟件所致?!?陳鳴說,“依托項目三門1號機組目前正在熱試,力爭今年年底前裝料。但也不排除明年初才有條件裝,最快將于明年后半年商運”。
令人唏噓的是,與常規(guī)核電站建設周期48個月相比,AP1000全球首堆三門1號機組,從2009年FCD(澆筑第一罐混凝土)到尚未完成的COD(商業(yè)運行),已然邁向第8個年頭。
核電霸主的隕落
三門項目拖期僅是西屋公司種種問題的冰山一角。
2011年福島核事故之后,日本停建停運在役所有核電站,作為日本核燃料的主要供貨商,西屋失去了最大的一塊收入保障。而在AP1000技術出口方面,西屋十年征戰(zhàn)海外市場卻頻頻落敗。
資料顯示,一直以創(chuàng)新和致力研發(fā)而著稱的西屋,目前在全球有超過60個辦公地點,2016年4月公司完成WECTEC的合并后,全球員工總數已至19000人。公司旗下共設立五大業(yè)務板塊:新電站及重大項目,在運電站業(yè)務,核燃料及組件制造,退役、去污及修復,以及工程設計中心。
作為曾經的“核電鼻祖”,翻開其130年的歷史,仍可看到戰(zhàn)績顯赫。在上世紀60~70年代,西屋開發(fā)的壓水堆核電技術,在全世界獨占鰲頭,占領了世界一半以上的核電市場。80年代以前,西方主要核電國家如德國、法國、日本等所使用的民用核能技術,幾乎都來自這家公司。這是西屋最輝煌的時代。
2006年,根植中國電力市場多年后,來自日本三井財團的東芝公司又以54億美元收購了美國西屋,順利地從中國政府手上獲得了價值不菲的核電設備合同,擁有百年歷史的西屋公司也順利從“純美系”過渡到“混血兒”。
但是,幾經易手的西屋再也無法上演上世紀60~70年代的輝煌業(yè)績。事實上,西屋核電站的訂單自2008年5月以來一直處于中斷狀態(tài)。
“西屋和其AP1000技術,近幾年也有一些重大成果。比如,2011年底,獲得美國NRC批準AP1000(19版)設計認證證書;2011年底獲得英國核監(jiān)管機構對AP1000安全審評的臨時驗收證明;2012年2月、4月,Vogtle和VC·Summer兩個AP1000項目,獲得NRC頒發(fā)的建造和營運聯(lián)合許可證?!辟Y深核電專家溫鴻鈞分析說。
然而,在國際市場上屢戰(zhàn)屢敗的業(yè)績,卻明顯地顯示著西屋的失落。在立陶宛Visaginas核電項目招標中,西屋的AP1000,在與日立-GE的ABWR的競爭中落??;在白俄羅斯第一核電項目Ostrovets招標中,Rosatom的AES-2006獲勝,西屋的AP1000被擊敗;在英國新建核電計劃的對AP1000和EPR的安全評審中, AP1000落敗于EPR;在英國的德資電力企業(yè)Horizon的出售招標中,西屋又敗于日立公司之手,而母公司東芝隨即決定:西屋永遠退出英國新建核電計劃。
談及西屋近些年業(yè)績不佳的原因,溫鴻均認為:“AP1000是世界上造價最高的機型,太貴了,買不起?!币院穗妴挝煌顿Y造價為例,中國二代改進機型,比投資不到2000美元/千瓦。西屋的AP1000高達6000-8000美元/千瓦,比法國EPR 5000-7000美元/千瓦還貴。高昂的造價使得AP1000技術在除中國以外的國際市場推廣中頻頻落敗,新技術推廣受阻。
另據一位來自國核技的資深核電從業(yè)者透漏,2011年福島核事故后,日本核電站的停堆對西屋在核燃料的供應帶來了極大負面影響,西屋一下子失去了日本所有核燃料的供貨市場,業(yè)績受到大大影響。
“美國本土30年核電停滯引發(fā)專業(yè)人才缺失,無法滿足西屋項目的需求。加上多次設計文件變更、設備缺陷帶來的首堆項目延期,也大大增加了項目成本?!币晃徊辉妇呙膶<曳治觯拔魑莞呒壒芾韺咏┠觐l頻換將,主要領導任命也逐漸從‘技術型轉向‘資本運作型?!?/p>
在華新布局
10月13日,“首屆核電裝卸料系統(tǒng)介紹年會”在京召開,西屋高調攜其在華子公司太重派爾共同主辦。
換料機系統(tǒng)在核電廠里直接接觸到核燃料,其對于核電廠的安全穩(wěn)定運行至關重要?!蹦壳爸袊性谶\行的30多臺機組和在建的20臺機組。這些核電項目中,有不少是西屋美國提供的裝卸了系統(tǒng)。作為本地化戰(zhàn)略的一部分,太重派爾將接手西屋在中國市場的核燃料轉運設備交付,“太重派爾核電有限公司董事、總經理廉宏偉向《能源》記者透露。
據悉,作為西屋在華設立的四家合資企業(yè)之一,太重派爾由太原重型機械集團有限公司和西屋電氣英國控股有限公司共同出資成立,其中太重集團占股49%,西屋電氣控股51%,業(yè)務主要涉及核燃料轉運設備、備件和服務市場三大塊。
根據太重集團與西屋的合資協(xié)議,太重派爾替代美國派爾,在中國市場制造、銷售核燃料轉運設備,以及提供相關服務和條件。
“事實上,太重派爾之前的訂單仍然使用來自美國本土的技術,包括正在進行的三門、海陽和福清項目,”西屋燃料運轉設備產品線總監(jiān)Carrie Monaco 坦言,“我們會加快對合資公司技術的培訓和轉讓,并在二代和二代+技術的基礎上,針對華龍一號、CAP1400,做出不同的設計改造。這些都是我們的目標客戶。”
近期,我國核電設備國產化進程加快,海陽核電1號機組首臺主泵首次點動完成,“華龍一號”首臺自主制造主泵泵殼鍛件也于近日完成,標志著我國核電設備國產化又跨上了一個新的臺階。但與此同時,以西屋為代表的外資企業(yè)中國市場份額卻逐年下降。
以核電關鍵設備之一的裝卸料機為例。2010年9月,我國首臺具有完全自主知識產權的核電站裝卸料機在西安核設備有限公司實驗廠房全部組裝完畢。該設備由中國核電工程有限公司設計、西核公司負責機械制造,用于方家山核電工程首臺機組。2014年11月,方家山核電1號機組首次并網成功。這意味著由中國核電工程有限公司研發(fā)、西安核設備有限公司制造的具有自主知識產權的百萬千瓦裝卸料機,經受住了考驗,成功地完成了裝料任務。
2013年3月,由大連重工承制的我國首臺國產化AP1000三代核電技術反應堆廠房用燃料裝卸料機,在大連重工旅順基地正式下線,標志著該公司在我國三代核電裝備制造領域獲得重大突破。
“設備國產化盛行的今天,外資公司很難再取得較大的市場份額,這是西屋成立合資公司的重要因素之一?!币晃徊辉妇呙男袠I(yè)專家分析。
1995年,西屋在中國成立了的第一家合資公司——武漢匯新工程技術有限公司,主營核電技術服務及無損探傷設備的銷售。
隨后的20年里,西屋加快了在中國市場的布局,通過實施推廣本土化發(fā)展戰(zhàn)略,不斷鞏固和延伸在華業(yè)務,先后成立了太重派爾核電有限公司,國核維科鋯鉿有限公司和國核維科核電技術服務(北京)有限公司三家合資公司,以及一家全資子公司——西屋電氣管理(上海)有限公司,在華員工總數超過420名。
其中,國核維科核電技術服務(北京)有限公司由國家核電技術有限公司與西屋電氣合資成立,主要經營核電設備相關的技術咨詢服務、核電設備的批發(fā)等。而地處江蘇南通的國核維科鋯鉿有限公司則由國核寶鈦鋯業(yè)股份公司與西屋電氣英國控股有限公司共同出資組建,于2009年6月30日正式注冊成立,主要研發(fā)、生產、銷售各種核級海綿鋯、工業(yè)級海綿鋯、氧化鉿或海綿鉿以及相關副產品。
“事實上,西屋4家在華公司的經營業(yè)績不容樂觀。尤其是日本福島核事故之后,涉及技術、燃料、裝備、核級鋯幾大業(yè)務的在華公司均處于連年虧損的狀態(tài)?!毙袠I(yè)內消息人士向《能源》記者透漏。“沒有新的訂單,無法拓展市場,是目前所有西屋子公司面臨的共同困境?!?/p>
而當被問及這4家公司是不是西屋在中國的主要業(yè)務布局時,劉信剛輕松回答說:“并不是,還有更多,你可以期待。”
重啟的野心
如今,西屋全球劃分為四大業(yè)務,除了核電站業(yè)務外,其核燃料業(yè)務、核服務業(yè)務和核自動化業(yè)務也在密切關注中國AP1000批量化建設所帶來的市場機遇。
2011年日本福島核事故后,中國政府立即嚴格審批新上核電項目,或暫停前期已開工的項目,并對正在運行的核電站進行了一系列嚴格的安全檢查。一年后,2012年《政府工作報告》重申“安全高效發(fā)展核電”的方針政策。中國重啟核電的形勢一片大好。
“中國的核電市場發(fā)展很快,市場前景廣闊”。中國國家原子能機構主任許達哲在《中國的核應急》白皮書發(fā)布會上曾作如上表示。僅2015年,中國大陸開工建設的核電機組多達6臺。
“十三五”新一輪快速建設期已然開始。按照中國核電中長期發(fā)展規(guī)劃目標,到2020年,中國大陸運行核電裝機容量將達到5800萬千瓦,在建3000萬千瓦左右。這也意味著,從2016年開始,中國將只用5年的時間,完成過去30年發(fā)展核電的總數量。
福島事故后的今天,業(yè)界開始感悟中國核電發(fā)展正迎來春天的氣息。
然而,西屋的融資環(huán)境卻在惡化。4月26日,其母公司日本東芝重新評估了西屋的業(yè)務價值,并進行了約2600億日元(約合158億元人民幣)的減損處理。
“西屋在中國的三門和海陽共獲得4座核電站訂單,未來有望在中國再獲得10座訂單”。今年5月,西屋電氣總裁兼首席執(zhí)行官羅睿德(Danny Roderick)在接受日本經濟新聞等媒體采訪時透露。
而根據中國《核電中長期發(fā)展規(guī)劃》的要求,中國后續(xù)核電項目將主要采用AP/CAP技術。AP1000主內,“華龍一號”主外。以AP1000和“華龍一號”為代表的三代壓水堆核電技術,將成為未來中國核電技術的主流。
“通過引進AP1000這樣的先進技術,我們希望擺脫中國核電起步早、進步慢、差距大的被動局面。這種機組一旦遭遇緊急情況,不需要交流電源和應急發(fā)電機,利用地球引力、物質重力等自然現象就可驅動核電廠的安全系統(tǒng)。” 上述專家介紹。
AP1000的另一個“獨家秘訣”是,模塊化設計。這將使從第一罐混凝土澆筑到堆蕊首次裝料的建造時間縮短為36個月。這一縮短的建設時間使得AP1000具有較好的競爭性——減少建設投資資本。
中國有望成為美國在國際核電市場上的最大買家。因為一旦浙江三門和山東海陽兩處AP1000依托項目順利建成,AP1000將順理成章地應用到中國新建的核電項目當中,這其中以內陸核電尤為突出。
陷入苦戰(zhàn)的各核電企業(yè)將希望寄托在新興市場國家。據世界核協(xié)會稱,這是由于全球計劃建設的173座核電站中約8成集中于中國及印度等新興市場國家。
“中國市場不僅在亞洲,在全球都是舉足輕重,因為中國市場的發(fā)展規(guī)模、發(fā)展速度在世界上都是首屈一指。不僅未來電站建設的市場在全球首屈一指,未來形成運行的反應堆也很快會形成全世界最大運行的堆群,這都是西屋服務的重點,重要地位不言而喻。”劉信剛說。
談及未來在國際市場中,西屋的AP1000技術是否會與我國自主的CAP1400技術產生競爭和沖突時,劉信剛坦言,“CAP1400實際上在我們技轉合同中有明確規(guī)定,原則上我們會支持中國核電對后續(xù)的CAP1400和CAP1700的研發(fā)和建設?!?/p>
“我們有各自的分工,滿足各個市場不同客戶的需求。雖然我們在全球主要以AP1000為主,但是國家核電在推動CAP1400的工作時,我們也會在各個方面給予支持。具體雙方參與多少,怎么參與,我不便透露,因為這屬于雙方合作比較敏感的部分。不過整個合作框架在技轉合同中以及我們戰(zhàn)略合作協(xié)議中都有規(guī)定?!眲⑿艅傉f。
資料顯示,西屋計劃到2029年爭取獲得64座核電站訂單,但至今得到的訂單只有中國和美國的各4座。由于全球核電站建設停滯不前,許多業(yè)內人士也對其建設計劃的實現抱有疑問。
“正值年底,AP1000的后續(xù)批量項目正在加緊審批。如中核控股的徐大堡核電、中廣核控股的陸豐核電、國電投控股的海陽二期,以及國核示范項目CAP1400均緊張審批中。西屋能否繼續(xù)深耕中國核電市場,就要看其在上述項目中能否分得一杯羹。”上述專家向《能源》記者表示。