核电大国如何实现核电突破

　　核电工业体系由核电站设计、建造、运行和核燃料循环等环节组成。拥有或控制核电站所有权的核电业主、提供核电核心技术和设备的主供应商以及负责工程设计与管理的AE（Architecture*Engineering）公司，是核电工业体系的三大主体。笔者对核电工业体系的研究，重点在于观察这三大主体的发展。

　　纵观世界发达国家的核电发展历程，各国在核电快速发展、形成与本国国情相适应的核电工业体制机制的时期，呈现出以下几个显著特征：一是政府的强力主导；二是核电产业相对集中控制；三是注重主供应商、业主和AE能力培育。

　　根据世界核能协会统计，2009年3月底，全球运营核电机组436台，3.72亿千瓦，在建核电反应堆44台，3885万千瓦；其中，美国、法国、日本、俄罗斯和韩国的核电运营机组和在建机组容量占全球的比例为67％和42％。美、法、日、俄、韩等核电大国现有的核电建设运营管理体制值得我们借鉴。美国是多业主、充分市场化的发展模式。

　　美国是核电原创技术的发源地，20世纪中叶，西屋、GE等公司在参与军用生产堆和核潜艇开发的基础上，率先掌握了压水堆、沸水堆等民用核动力技术，成为核电主设备供应商。核电起步之初由主供应商联合AE公司向业主提供总承包服务；20世纪70年代美国核电建设出现井喷行情，各方投资核电项目的意愿高涨，上百台核电机组需要建设，当时美国工业基础已经比较雄厚，具有强大实力和丰富经验的工程管理公司（AE），在补充必要的核知识后进入核电工程建设市场，开始提供核电站承建服务。

　　由于AE服务范围灵活，能满足各类业主需要，迅速占领了核电站建设服务的主流市场；也有部分实力雄厚并具有长远核电发展规划的电力公司，出于经济利益和持续发展的考虑，自行承担起工程建设和管理功能。

　　美国在运的104台机组中，8.7%由主供应商联合独立AE公司负责总承包建设，72.1%由独立AE公司协助业主建设，19.2%由业主兼AE承担工程建设。由于美国国家大、市场化成熟、中小电力公司很多，形成了多元化的混合体制。

　　核电业主

　　1989年，美国共有54家核电运营商运营113台核电机组（1989年以前有更多业主和运营商）。20世纪90年代开始，由于电力市场开放，核电参与市场竞争，部分核电业主/运营商经营状况不佳，通过收购兼并，2007年核电运营商减少到25家，运营管理的机组数从113台减少到104台。目前，核电业主和运营商通过兼并进一步减少，如Exelon在2003年收购BE在AmerGen*Energy*Co的股份以及与PESG合并等。预计至2010年，有可能减少到10个左右。

　　核岛主供应商

　　美国曾有通用电气GE、西屋电气、CE、B&W等4家公司提供核蒸汽系统（NSSS）。美国所有沸水堆核蒸汽系统都是由GE提供，压水堆核蒸汽系统绝大部分由西屋公司提供，CE和B&W公司也提供部分压水堆核蒸汽系统，CE已经被西屋整合。西屋电气是美国最主要的核电技术供应商之一，其技术几乎被世界半数核电厂所使用，现为日本东芝的全资子公司。

　　核电AE

　　美国有许多专业的AE公司，如Bechtel、Black&Veatch等，在电力、化工、钢铁及其他领域的大型建设项目的策划咨询、总体设计、施工设计、施工管理等方面有强大的实力和丰富的经验。在核电建设高峰时期，这些公司补充了必要的核知识后，占领了大部分核电工程建设市场。随着时间的推移，一些核电站业主逐渐感到请外部的AE公司费用很高，而且往往不能保证业主的利益，开始组建自己的AE公司。此外，美国约三分之一的核电项目一开始就由业主自己承担核电工程建设，如田纳西电力公司。

　　核燃料循环体系

　　美国1954年制定的《原子能法》为核电和核燃料循环前段私有化开了路，形成了完全对外开放，私营竞争的环境，使美国核燃料技术处于领先，核燃料成本在全世界处于优势地位。核武器制造部门和特殊核材料生产装置产权属能源部，通过合同由私营企业承担运营，是美国的“寓军于民”方式。政府在战略领域（包括第四代核电技术）主导研发工作。

　　法国：单一业主、多供应商法国是单一业主兼AE、主供应商分设的体制。20世纪60年代初，法国利用欧洲原子能联盟与美国开展核技术国际合作的契机，从压水堆开始起步，70年代在石油危机的压力下，确定了系列化、标准化和批量发展核电的能源战略，走上引进、消化和创新的核电发展道路。

　　为适应核电大规模发展的需要，法国政府对核工业体制机制进行改革，决定将原本全面统筹核工业的原子能委员会退出核电经营活动，转向军民核技术和核基础研发相关工作；铀矿开采、浓缩、燃料加工等核燃料循环业务转给新设的专业化公司，并由其负责国内外铀资源的经营和开发；原子能委员会与法国电力公司（EDF）等以股份制形式组建法马通公司；

　　将原子能委员会参与核电业务的全部工程技术人员转给法马通和法国电力公司。垄断全国电力工业的法国电力公司（EDF）作为业主，组建AE公司，主导全国核电建设工作，在国营体制下，承担起核电站投资、建设和运行三个角色，同时，通过股权参与、批量订单等多种途径扶持法马通引进西屋技术，有计划地推动其成为核岛主供应商；在政府强有力的干预和组织下，在引进美国压水堆技术的同时，法国现代核电工业体系基本形成，强有力地支持了核电的大发展。

　　1974年至1987年之间，法国先后建设约40台核电机组，高峰时期曾一年开工建设7台机组，一年投产8台机组，并不断创新出系列改进型压水堆技术，带动核电设计、建造、运行和设备制造自主化能力的全面提升，在世界核电建设中取得了公认的优势。

　　法国电力公司（EDF）

　　EDF同时担任法国核电站的业主、运营商和AE机构角色。EDF的观点是：将核电站设计、核电设备供应商和核电站运行经验反馈这三方面力量整合成一个完整的体系，是一个国家实现核电自主化的基础；三者结合越密切，掌握核电技术的程度也就越高。业主、运营商和AE一体化使得EDF作为业主，可以主导核电自主化、国产化过程，能够将核电站建设运行的经验反馈给设计部门、制造部门，促使设计不断优化，推动设备性能和质量不断提高，并改进了安全技术，使法国核电站很快实现标准化。标准化使得法国核电站的投资成本和运行成本都很低，法国因此成为世界上民用电价最低的国家之一。

　　核岛主供应商

　　法国只有一家公司提供核蒸汽系统，即AREVA-NP，前身是法马通公司，该公司在吸收消化西屋公司技术的基础上形成了有自己特点的技术，不但供应了法国全国的压水堆设备，而且实现了系列化、标准化生产，把产品推销到国外。1999年12月，法马通与德国西门子公司的核业务部门合并成立了法马通先进核能公司（FRAMATOME-ANP），开发出新一代的欧洲压水堆，即EPR堆型。2000年与高杰马合并组成阿海珐（AREVA），成为世界上最大的核电主供应商。

　　核燃料循环体系

　　1976年，法国政府对核燃料工业采取了两项重组行动：一是成立法国核材料总公司，把铀矿开采、铀化工、铀浓缩、燃料加工和燃料后处理等业务和工业部门统一集中到高杰马公司。二是成立了法杰马公司，由法马通公司和高杰马公司各控股50%，经营燃料组件的制造业务。经过30年发展，国际并购和重组，法国核燃料循环工业已做大做强，阿海珐集团不少业务在世界上首屈一指：天然铀产量占世界15%，拥有储量占世界23%；铀化工转化占世界产量25%，约40%出口；铀浓缩占世界产能的25%；燃料组件制造提供了全世界轻水堆燃料组件市场需求的40%；后处理能力世界第一，并占有2/3的世界市场；MOX燃料制造能力世界第一，并参加美国萨凡娜河MOX燃料制造厂和俄国MOX燃料制造厂的建设项目。

　　日本：拿来主义

　　日本是多业主、主供应商兼AE的体制。日本在决定发展核电时已经有比较发达的工业基础，拥有实力雄厚的三菱、东芝和日立等大财阀，在核电发展上采取了拿来主义做法，在与美国西屋、GE等公司全面合作后，很快形成强大的主供应商集团，向业主提供压水堆和沸水堆两种堆型的交钥匙服务。日本是分区供电模式，在九大电力公司联合出资建设首批核电机组，并取得核电建设和运营经验后，九大电力公司都转而独立开发和投资核电站，借助主供应商强有力的支持，形成以各区域电力公司为业主、两种堆型分区发展的格局。

　　核电业主

　　日本核电业主有9家电力公司和日本原子能发电公司，其中9家电力公司拥有和运营核电总装机容量的94.7%。核岛主供应商日本的三菱、东芝、日立3家公司提供核蒸汽系统，其中东芝和日立提供沸水堆，三菱提供压水堆。三菱是日本生产压水堆核电机组的唯一厂家，从1967年引进西屋公司技术后逐渐形成了自己的压水堆技术体系，已经为日本各大电力公司设计、制造、建设了23套PWR核电机组，总容量约2000万千瓦。

　　核电AE

　　日本核电站的设计建造由三菱、日立、东芝三大供应商集团总包，不仅能够提供主工艺系统的设计供货，还能承担全面的工程总承包，提供核电站运行维修的技术支持。核燃料循环体系

　　日本是没有核武器的贫铀国家。政府机构负责核燃料循环的基础研究，民间企业负责生产，分工清楚，协调发展。政府机构负责海外铀资源调查、勘探，民间企业负责开发。铀浓缩、核燃料后处理、MOX燃料元件制造等大型商业化工程项目由核电业主共同组建公司商业运作。

　　韩国：三位一体

　　韩国是业主与AE及主供应商一体化的体制。

　　韩国的核工业基础较为薄弱，前9台机组经历了多堆型、买容量的过程。1986年，韩国政府提出通过6台机组的建设实现百万千瓦级核电机组的国产化，并通过国际招标选定合作伙伴和技术路线。为解决技术引进的统一管理和协调问题，政府决定由国家电力公司作为韩国唯一的核电业主，承担核电投资、建设和管理的多重角色；针对当时国内工业基础较差的实际情况，韩国电力公司曾收购常规电力设备制造集团———韩重（斗山重工前身）41%股权，着力扶持其向核岛主设备供应商方向发展，促进了核电技术转让和自主化目标的实现。（北极星电力新闻网）

　　在实现自主化目标之后，韩国电力公司又将韩重股份转售给私营公司，由单一垄断转向市场经营。截至2009年3月，韩国建成投产20台核电机组，装机容量达到1772万千瓦，占全国电力总量的32%。

　　核电业主

　　国家电力公司（KEPCO）是韩国唯一的核电业主。核岛主供应商

　　韩国的核电主设备由斗山重工提供，即原来的韩国重工，2002年3月重新私有化后更名为斗山；该公司每年能够设计、制造和供应150万千瓦的韩国标准核电机组主设备，技术源于美国CE；但斗山并不具备NSSS系统设计能力，只能说是主设备供应商，算不上真正意义上的核电主供应商。核电AE88韩国核电站的总体设计由KOPEC公司承担，是业主公司KEPCO的全资子公司。在韩国的核电工程项目中，一般由项目业主承担最主要的项目管理和采购工作，KOPEC作为总体院完成设计、接口管理和项目管理支持等工作。

　　在设备采购过程中，项目业主负责采购合同的谈判，KOPEC提供技术支撑，包括编制采购技术规格书、标书技术部分的审查等。KOPEC不承担核电站建设的工程管理工作，不是具备完整功能的AE。

　　俄罗斯：一家独控

　　俄罗斯所有的核电站运营、维护、维修以及研究和开发等，包括在建反应堆和所有相关设施，都由一家政企合一、高度集中的核电企业掌握和控制，2007年前，其资产归联邦原子能机构（FAEA，也称俄罗斯核能公司）所有。2007年，根据俄罗斯议会通过的调整法案，组建了掌管俄罗斯所有民用核工业的公司，100％由国家控股，所属公司包括核电运营商、核燃料生产供应商、铀贸易公司和核设施建造商。

　　两类运营模式

　　总体来看，在核电业主方面，主要核电大国的模式可以大致分为两类，即以美国、日本为代表的“小业主、高市场化”模式和以法国、俄罗斯和韩国为代表的“大业主、低市场化”模式。（北极星电力新闻网）

　　这些核电业主的特点是：大都有足够大的规模，在电力市场占据垄断或有利的竞争地位，很多业主经营发、输、供电垂直一体化业务；核电建设规模较大的核电业主大都自己承担AE职能；以专业化、规模化经营核电业务，核电业主和运营商通过兼并和收购，呈集中化趋势；一般经营多种电源，单独经营核电的业主极少；绝大部分核电业主同时也是核电运营商，最近也开始出现专业化运营管理公司；许多业主的经营范围涵盖行业价值链上的其它业务。

　　在核岛主供应商方面，大多有核岛主设备的设备设计、系统设计、核燃料设计和制造能力乃至承担交钥匙工程的能力，有自己的堆型技术和研发能力，能够进行新一代反应堆的开发，有自己的自主品牌。

　　核岛主供应商的形成模式主

　　要有两种，一种是拥有原创技术，如美国和俄罗斯；另一种是在引进消化的基础上成长起来，如法国、日本等国，后一种形成模式更为普遍。

　　核电AE是现代化大型复杂

　　工程普遍采用的建设组织模式，是现代工程建设日趋复杂、专业化和市场化的产物。这种模式有利于工程组织和管理程序的优化，有利于工程经验反馈、经验积累和水平的提升，也有利于工程设计和工程管理的专业化。AE往往也提供核电站运行维修技术支持。国外核电AE的特点是：一般可以提供包括项目开发、工程设计、工程管理、运行技术支持在内的全项目专业服务；设计与采购紧密结合，拥有强大的工程设计能力；拥有强大的信息系统和完善的文件、质保体系；一般不对项目延期或性能不达标承担赔偿责任；业主拥有AE的情况比较普遍。