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  在建核电机组数量位居世界第一,在运、在建机组总数量居世界第三。中国无疑已跻身核电大国之列。

  但一个不容忽视的事实是,目前国内在运的核电机组中,除秦山一期核电站之外,其余核电机组所使用的燃料组件技术,均从核电技术出口国引进。

  “中国引进了核燃元件技术生产线,实现本地化制造和生产,但只能为国内的核电站提供燃料。中国出口核电技术,是无权将别国的核燃料技术一起出口的。”一位已退休专家对界面新闻记者表示。

  从国家核电技术公司(下称国核技)引进AP1000三代核电技术,消化、吸收、再创新,到另两大核电大佬中国核工业集团(下称中核)和中国广核集团(下称中广核)各自研发三代技术合并为“华龙一号”,中国核燃料技术的自主化研发投入与之相比,显得低调不少。

  目前,国内完全拥有自主知识产权的核燃料技术已经起步,但还未实现商业化应用。

  如同火电厂发电需要使用煤炭一样,核电站发电使用的是核燃料。不过核燃料的生产,却比煤炭复杂的多。整个核燃料循环体系分为前端和后端,前端包含了天然铀的开采、铀的纯化转化、铀浓缩、核燃料元件制造等环节;后端主要涉及乏燃料的储存和处理等。

  吸引核电公司的还有核燃料巨大的市场空间。一个百万千瓦级的核电机组,新投产时首炉燃料价格超过1亿美元,投产之后平均每年燃料成本将达到约3000万美元。

  按照中国核电中长期发展规划目标,到2020年,中国大陆运行核电装机容量将达到5800万千瓦、在建3000万千瓦,已投产的核电装机容量约2800万千瓦。据此初略估算,到2020年,新投产首炉燃料的市场将达60亿美元。另外,每年使用的核燃料规模还有112亿元。如再加上海外出口的核电机组,这一金额还将大大增加。

  中核是国内唯一拥有完整核燃料循环产业链的企业,持有从天然铀的开采、到后端的乏燃料处理全部资质。

  2012年9月,在原核燃料事业部的基础上,中核成立了中国核燃料总公司。2013年4月,中国核燃料总公司改制为中国核燃料有限公司(下称中核燃料公司),将中核下属核燃料相关的企业纳入其中,成为中国唯一核燃料生产商、供应商、服务商。业务涵盖核燃料生产、运输、销售,相关工程建设、技术研发、技术转让等。

  而如今已成为中国最大核电运营商的中广核,在国内并不具有铀矿开采权和生产核燃料资质。“在和中核交易核燃料的过程中,经常发生一些摩擦,尤其是在核燃料价格和服务上。”中广核内部人士对界面新闻记者表示。

  “国际核燃料的价格一直在下降,但是根据中广核和中核签订的长期核燃料供应合同,中核出售给中广核的核燃料仍是按照原来的高价走。”上述人士说,这让中广核感到不满。

  中广核从海外铀资源入手,开始为进入核燃料市场做准备。2008年,国务院批准授予中广核铀业公司核燃料进出口专营资质,这为其在海外打开了实现核燃料自主化的第一道门。

  在核燃料前端的铀矿资源方面,从2006年起,中广核就与哈萨克斯坦国家原子能工业公司(下称哈原工)在铀资源开发、天然铀贸易方面开展了合作。此外,其一直在海外积极开发铀矿资源,包括非洲、澳大利亚多地,投资开发铀矿。

  在核燃料元件制造方面,中广核则希望通过在哈萨克斯坦合资建厂来达成。去年12月14日,中广核与哈原工签署了《关于在哈萨克斯坦设计和建设燃料组件制造厂和在哈萨克斯坦共同开发铀矿的商业协议》。

  在国内,中广核也一直在向国家主管部门申请建设铀矿开发和建设核燃料元件厂。

  中核的核燃料元件生产企业,主要是位于四川宜宾的中核建中核燃料元件公司(下称中核建中),和位于内蒙古包头的中核北方核燃料元件有限公司(下称中核北方)。

  中核建中1986年自主建成了中国第一条压水堆核燃料元件生产线,目前主要为大亚湾、岭澳、秦山、田湾、红沿河、阳江、巴基斯坦等核电基地提供核燃料组件。中核北方则拥有五条已经建成和在建的核燃料元件生产线,主要为秦山三期重水堆,以及将来投产的AP1000压水堆和高温气冷堆等提供核燃料元件。

  中核一位从事核燃料相关工作的人士告诉界面新闻记者,为了缓解中核和中广核之间的竞争,核电的国家主管部门的之一——国防科工局曾在2012年提出方案,将中核的核燃料元件厂分离出来成立专门的元件公司,由中核和中广核分别持股。

  可最后折衷的方案是由两家公司通过建设核燃料产业园实现合作。中核计划将天然铀到核燃料元件生产的整个产业链,都纳入到这一产业园中。双方股比的初步分配是中核占股51%,中广核占49%。

  由于中国核电发展的历史原因,负责核燃料生产各环节的加工企业布局较为分散,从铀矿冶炼、铀浓缩到燃料组件的生产,在国内涉及五个省,且都多处于偏远地区,成本较高,因此中核一直想在东部沿海建立核燃料产业园。

  上述产业园最后选址于广东省江门鹤山市。但是,该项目遭到了当地群众的反对。2013年7月,江门市核燃料项目被宣布取消,中核和中广核的合作暂时中止。

  江门项目暂停之后,河北沧州厂址进入中核的视野,中核重提合作建设核燃料产业园事项。“但中广核不同意在这一厂址进行入股,可能是嫌地理位置太远。”该中核人士说。

  随后,中核提出了规划建设“一南一北”两个核燃料的计划。河北沧州核燃料产业园由中核一家单独建设。据中核介绍,目前进展顺利,后续将向国家报批,履行项目审批的程序。

  而广东核燃料产业园由于选址尚未确定,进展缓慢。根据广东省清洁能源建设项目投资计划表显示,新规划的核燃料产业园项目的业主仍为中核和中广核,计划总投资450亿元。

  但上述中核人士对界面新闻记者表示,国防科工局仍考虑由中核和中广核共同建设,但这两家尚未谈拢,中广核仍然希望能够争取到独立建设核燃料产业园或元件厂。

  一位长期从事铀矿工作的业内人士对界面新闻记者透露,国内核燃料产业应该坚持中核专营,还是向中广核放开,在国家主管部门层面的意见也并不一致。

  核电燃料产业属于典型的军民结合体系,此前一直由国防科工局主管,但随着民用核电的发展,国家能源局介入并逐渐加强了对核电的管理。

  国防科工局认为,核燃料是重要的战略资源,从国防安全的角度看,希望能够在中核的管理下,维持如今的军民一体化体系。国家能源局则从核电市场的角度出发,支持核燃料市场向中广核放开。

  核燃料产业园的合作尚无进展,但两家在核燃料元件自主技术研发方面均取得了巨大的进步。尤其是中广核,实现了突破性进展,这让它更有了与中核竞争的底气。

  中核主要开发的两代CF系列燃料组件,分别为CF2和CF3。1月29日,在中核举行的媒体见面会上,中核新闻发言人潘建明表示,预计2017年CF系列将陆续实现工业化应用,将用于华龙一号核电站,性能与国际先进燃料组件相当,能够满足国内外开工建设的华龙一号工程的燃料需求。

  目前,CF2燃料组件已经完成两个循环辐照考验,CF3先导组件也已在秦山核电厂二期工程2号机组出堆,完成了首个循环辐照考验。

  2月17日,中广核在官方微信上发布,旗下中国广核电力股份有限公司(下称中广核电力,01816.HK)自主研发涉及的4组STEP-12核燃料组件,和4组CZ锆合金样品管组件正式装入岭澳核电站二期1号机组,随反应堆进行辐照考验。

  中广核表示,这标志着中广核电力全面掌握了核燃料组件的研究、设计、制造、试验技术。“中广核的进程稍落后于中核,但中广核在技术上问题不大,现在就看国家政策同不同意。”中广核上述人士告诉界面新闻记者。

  根据中广核的官方介绍,STEP-12核燃料组件CZ锆合金不仅可用于中国现役的二代改进型“CPR1000”核电机组,也可以用于中国自主研发设计的三代技术“华龙一号”。

  这意味着虽然国家层面在大力融合“华龙一号”技术,还专门成立了华龙国际核电技术有限公司负责技术融合,但是将来两家公司各自建设的“华龙一号”堆型,很可能采用不同的核燃料组件。

  在中广核官方微信发布掌握核燃料组件技术约一周后,中核集团的官方微信也发布了STEP-12核燃料组件和4组CZ锆合金样品管组件进行辐照试验的消息。但研发的主体却换成了隶属于中核旗下的中核建中。

  中广核目前在元件研发方面已小有成就,但不得不承认,在铀转化、浓缩等其他环节,与中核的差距还在。

  “技术的基础和研发人员,大多出自原来的中核工业总公司。中核、中广核的竞争,等于在差不多的两种技术上,做了重复的建设和投入。”一位不愿具名的核电技术设计人士对界面新闻记者表示。

  另外在核燃料产业的版图中,不得不提的是另一家核电企业——国家电力投资集团公司(下称国电投),其由原来的国核技与中国电力投资集团公司合并而成。作为引进消化吸收美国AP1000核电技术的主体,其在核燃料上也做了相应布局。由于其成立时间较晚,在技术、人员的基础较为薄弱,目前主要采取和另两家公司合作的方式。

  AP1000的核燃料也将采用引进生产技术,而后在国内实现本地化制造的道路。在AP1000核燃料元件的制造上,国电投和中核进行了合作。其和中核旗下中核建中、中核北方共同出资组建了中核包头核燃料元件股份有限公司,主要负责AP1000核燃料元件制造。三方分别持股15%、50%和35%。

  在引进、吸收AP1000的基础上,国电投还开发出了具有自主知识产权、功率更大的非能动大型先进压水堆技术CAP1400,计划今年在山东威海市荣成石岛湾厂址开工建设第一个示范项目。

  对于CAP1400使用的核燃料,技术研发由国电投下属的上海核工程研究设计院牵头,但制造上,联合了中核北方等单位进行了合作。

  2015年年底,上海核工程研究设计院自主设计并主持研发的CAP1400自主化燃料原型组件在包头下线。据国电投介绍,CAP1400自主化燃料组件研发工作分为原型组件、定型组件和先导组件三个阶段,最终实现商用堆辐照考验及产业应用。CAP1400自主化燃料原型组件为第一阶段研究。

  接受界面新闻记者采访的部分核电人士建议,可将核燃料相关企业分离,单独成立一家核燃料公司,核电公司可分别出资持股,或者不隶属三家核电公司的任何一家,这有利于集中核燃料的研发力量。

  但在目前国有企业改制、精简国企数量的背景下,这一方案可行性不大。据上述中核人士表示,此前中核本着开发合作的理念,中核燃料公司多次邀请各核电相关企业参与燃料公司的股份制改革,但中广核未给予积极的响应。

  从目前的情况看,在中广核的运作下,核燃料垄断市场的口子很可能将要被其撕开。

 
 
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