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                                 全球重型核电设备的供应能力

    目前全球核电加速发展面临的一个关键问题是能否获得足够的重型设备制造能力来制造反应堆重型部件,尤其是对于装机容量超过1100MWe的机组。
    在重型设备供应能力方面的挑战不只局限于反应堆压力容器、蒸汽轮机和发电机的重型锻件制造上,工程部件的供应能力也面临着挑战;
    与其他发电技术一样,在供应链方面的局限以及钢价和能源价格的不断上涨使核电厂造价不断上升。
    对主要锻件和炼钢生产线的新投资将取决于是否有实际的新订单,而不是简单的口头计划或含糊的建议。
    全球的第一代和第二代核电机组通常是由各国的大型一体化供应商—例如西屋公司(Westinghouse)--建设的,极少需要外部供应商。但在今天,新建一台核电机组将需要大量的国际供应商以及像西屋这样的主要负责基准设计、工程与项目管理的大型供应商。对于需要尽可能实现设备国产化的客户而言,还意味着供应商需要进行大量的技术转让。中国选择西屋的重要因素之一是西屋准备向中国转让AP1000的相关技术。
    对于装机容量很大的第三代+核电机组而言,生产压力容器需要使用能够加工500~600t钢锭的1.4~1.5万t锻压机。这种锻压机并不常见,而且单台大型锻压机的产能并不高,目前常见的是每年能生产4台压力容器的机型。鉴于目前AP1000的压力容器封头以及3个复杂的蒸汽发生器部件仅能由日本制钢所(JSW)生产,因此西屋在推广AP1000时受到了一定程度的限制。而法国阿海珐集团(Areva)在设备供应商方面则有稍多一点的选择。
    目前具备大型锻件制造能力的企业有日本制钢所、中国第一重型机械集团和俄罗斯重型机械联合公司(OMZ)。日本制钢所、韩国斗山集团(Doosan)和法国勒克鲁索(Le Creusot)厂目前正在建设新的生产能力,英国Sheffield Forgemesters公司和印度拿丁集团公司(Larsen & Toubro)也制定了提高生产能力的计划。中国哈尔滨锅炉厂和上海电气集团参与了中国第二批2台AP1000机组大型锻件的采购招标。预计这两家企业未来必将快速提高其产能。
    核电设备供应商必须具备相应的资质,并采取相应的质量控制措施。美国机械工程师协会(ASME)被称为“N-Stamp”的核认证已得到国际社会的普遍认同。获得“N-Stamp”,则意味着供应商具备根据ASME有关锅炉与压力容器的规范与标准制造商业级部件的资质,它适用于部件的设计与制造。此为,ISO-9001也变得越来越重要。
   下文将介绍各国核设备供应商的具体情况。
日本
    日本制钢所是目前规模最大的大型锻件制造商,主要为反应堆的压力容器和蒸汽发生器生产大型锻件,据说其在全球核电大型锻件市场上占有80%的份额。它获得了为全球首批投入建设的2台1650MWe欧洲压水堆(EPR)机组提供压力容器的合同。
    在日本制钢所位于北海道(Hokkaido)室兰市(Muroran)的工厂中,有多台吨位在3000-1.4万t之间的水压机,其中1.4万t的锻压机能够加工600t的钢锭。目前该厂每年仅能生产4个反应堆压力容器及相关部件。但制钢所已决定在2012年中之前将该厂产能提高至原来的3倍。该厂还制造核电厂的蒸汽发生器部件、发电机和涡轮转轴、复合钢板和汽轮机汽缸。
    日本制钢所从1974年起就按照美国核管会(NRC)标准为核电设备制造锻件,迄今已为全球提供了130多个压力容器。制钢所的近期目标之一是进入中国和美国市场。他已收到了为通用电气-日立公司(GE-Hitachi)先进沸水堆(ABWR)和经济简化型沸水堆(ESBWR)制造部件的订单,以及为EPR制造压力容器的订单。预计它还会收到来自中国、美国、欧洲以及日本的订单。
    IHI公司,原名日本石川岛播磨重工业公司,是日本重要的重型机器制造商。其在能源领域可提供锅炉、燃气轮机、核电设备和压力容器等。该公司持有西屋公司3%的股份,并与东芝公司(Toshiba)合作建设电厂。预计该公司将为东芝和西屋的核电厂提供压力容器。根据该公司于2008年与东芝和斗山签署的一份三方协议,IHI将与斗山共享技术资源。
    在2011年之前,三菱重工(MHI)将投资150亿日元(1.38亿美元),用于将核反应堆压力容器及其他大型核部件的生产能力翻番。但它并不具备独立的锻造能力。该公司将把其位于兵库县(Hyogo)明石市(Akashi)的工厂的厂房面积增加2倍,并添置加工设备,目标是将压力容器的生产周期由3年缩短至2年,并在10内将年销售额从2007年的2000亿日元增至6000亿日元。该公司目前已获得了为美国德克萨斯州科曼奇峰(Comanche Peak)核电厂的2台1700MWe先进压水堆(APWR)机组提供压力容器的订单,并有希望得到日本4台核电机组的订单。该公司的神户制造厂(Kobeshipyard)目前可以为APWR制造重达590t的压力容器。截至2007年,三菱重工已为日本国内外核电机组提供了共计50个压力容器封头和100个蒸汽发生器。
    巴布科克-日立公司(Babcock-Hitachi)最初由巴布科克·威尔科克斯有限公司(Babcock&Wilcox)创建于1908年,当时主要是锅炉部件的供应商,1953年成立巴威公司与日立的合资公司,1987年被日立公司收购。它能够生产反应堆压力容器、蒸汽发生器、安全壳容器和其他核电设备。正在着力于高温气冷堆和快堆的大型部件。
    日本铸锻公司(JCFC)成立于1970年,是新日本制铁公司(Nippon Steel)和三菱制钢(Mitsubishi Steel Mfg)的合资公司。1971年,该公司将1台8000t锻压机投入使用。据称该公司能够锻造500t的钢锭。
韩国
    斗山重工目前正在为提升铸造和锻造能力投入巨资,包括在2010年左右将1台1.7万t锻压机投入运行。该公司目前已获得了为美国4台AP1000机组以及中国三门和海洋的4台AP1000机组中的2台提供反应堆压力容器和蒸汽发生器的合同。斗山还与IHI签订了提高大型部件产能的协议,并与中国核工业集团公司(CNNC)签订了1000MWe级机组重型锻件和设备的供应合同。
中国
    中国第一重型机械集团(CFHI)成立与1954年,位于黑龙江省齐齐哈尔。该集团能够生产1080MWe级核电机组(红沿河)的压力容器和稳压器,已为秦山核电机组提供了部件。该集团参与了为中国第二批2台AP1000核电机组提供压力容器和蒸汽发生器的投标。该集团拥有1.25万t锻压机,并在2006年底自主研制成功世界上最大的1.5万t自由锻造水压机。2007年12月中国一重宣布,国家发改委将投资23亿人民币(3.37亿美元)用于提高该集团的产能,这项投资使该集团的钢水产能翻番,锻件产能将达到24万t。
    中国哈尔滨锅炉厂成立于1954年,是国内最大的电厂锅炉制造厂,该厂参与了为中国第二批2台AP1000机组提供压力容器和蒸汽发生器的投标。哈锅可为600MWe机组生产蒸汽发生器,并已为总装机容量达53GWe(占国内热点总装机容量的1/3)的各类机组提供了600个锅炉,覆盖了国内180多座热电厂,同时还出口至23个国家。该厂拥有8000t锻压机。根据三菱重工的授权,哈锅的母公司哈尔滨电力设备集团公司正在向三门和海洋的4台AP1000机组提供汽轮机和发电机。
    上海电气集团成立与1925年,其子公司上海锅炉厂能够制造压水堆压力容器、蒸汽发生器和稳压器。它也是中国第二批2台AP1000核电机组的投标者。
东方锅炉集团能够制造大功率机组的锅炉,包括压水堆部件。据报道,该集团正在同阿海珐合作,生产岭澳二期和中国广东核电集团其他项目的全部重型核部件。
    2008年新建的山东核电设备制造厂主要生产AP1000的结构件、管件和设备模块。相关部门仅用11个月就建成了这座每年可满足2台AP1000机组建设需求的工厂。
印度
    印度拿丁集团公司是国内最大的建筑工程公司,可以生产蒸汽发生器以及压水堆和快堆的压力容器。该公司计划获得超大型锻件生产能力,并已获得ASME的“N-Stamp”。
    拿丁集团公司计划与印度核电有限公司(NPCIL)合作投资200亿卢比(4.63亿美元)来发展锻件生产能力,以便能为国内外的核电厂提供锻件。据政府官员称,该公司目前正在与法国公司谈判,准备在生产压水堆设备方面开展合作。
    在国际社会于2008年9月解除了对印度实施了34年之久的民用核材料和设备贸易禁令之后,一个由Reliance Power公司、印度核电有限公司和巴拉特重型电气公司(BHEL)牵头的印度企业联合体计划在未来5年内投资500亿美元,用于扩建其核能领域的制造基地。
    巴拉特重型电气公司计划在未来2年内投资75亿美元,建设一座为1600MWe级核电机组提供部件的工厂。它计划与印度核电有限公司组件一家双方各占50%股份的合资企业,以便能够为700MWe级、1000WMe级和1600WMe级机组提供部件。它已与重工公司(Heavy Engineering Corp)组件了一家专门为核电机组制造锻件的合资企业。他还计划在印度新建一个核锻件的制造基地,并正在英国Sheffield Forgrmasters 公司和日本神户钢铁公司(Kobe Steel)就组建合资公司的事宜进行磋商。
    巴拉特锻造公司(Bharat Forge)是一家跨国企业,自称是全球锻件和机加工规模最大、技术最先进的制造商之一,其中大部分业务都是在汽车制造业。据说该公司是全球第二大锻件制造商,并正在将其活动延伸至电力领域。2008年,该公司与阿尔斯通(Alstom)组件了一家合资企业,主要生产先进的超临界电厂设备,尽管该企业也可以生产核电设备。该企业拥有1台400t锻压机,并有1台1.4万t的锻压机将在2011-2012年其间投入使用。
    印度国家热电有限公司(NTPC)计划进入核电领域,并与巴拉特重型电气公司和巴拉特锻造公司组建了多家重工合资企业。他还正在与印度国家核电有限公司和巴拉特重型电气公司组建一家合资企业,以向海外推销220MWe的加压重水堆(PHWR)。
欧洲
    阿海珐于2006年收购了世界最大的锻件制造商之一—法国SFARsteel。其战略目标是能够生产超重型机械部件(单件重达360t),包括反应堆压力容器和蒸汽发生器。SFARsteel拥有1台1.13万t锻压机和1台7500t锻压机,其4座生产厂均位于法国中部的勒克鲁索盆地。
    阿海珐位于Burgundy的子公司Creusot Forge主要生产大型锻件,阿海珐正在投资以增加该公司的重型核部件生产能力,包括压力容器的生产能力。制造EPR的部分部件需要能够锻压500t钢锭的能力,而日本制钢所是唯一能满足这一要求的制造商。阿海珐的这项投资将能够使EPR部件多一种供应商的选择。
    阿海珐的Chalon/St.Marcel厂自1975年以来就一直为法国本土及境外的核电厂生产500t蒸汽发生器和压力容器。
    2008年,阿海珐集团在勒克鲁索启动了一项投资计划,以提高阿海珐核级锻件的生产能力,从而可以制造EPR的反应堆压力容器。根据这一计划,阿海珐将先在阿塞罗米塔尔(ArcelorMittal)增加重型钢锭的生产能力,然后在Creusot Forge增加压力容器和蒸汽发生器的生产能力。
    英国的Sheffield Forgrmasters拥有1台1万t锻压机,可以加工300t的钢锭。该公司正在考虑安装1台可以加工500t钢锭的1.5万t锻压机的融资方案,如果进展顺利,预计该锻压机将在2012年初投入使用。该公司还生产高压泵壳。2008年9月,该公司获得了向中国三门和美国2个州的AP1000机组提供16t不锈钢壳的合同。
    位于德国萨尔州(Saarland)福尔克林根市(Voelklingen)的萨什米德(Saarschmiede)工厂拥有1台8670t自由锻压机,能够生产汽轮机和发电机曲轴。该公司目前的目标是进入全球电力设备锻件生产商的前三强。
    总部位于西班牙马德里的核设备公司(ENSA)曾为西屋的核电机组提供大量重型设备,其在西班牙北部海岸的制造厂能够生产反应堆压力容器和蒸汽发生器。
意大利的安萨尔多核公司(Ansaldo Nuclear)成立于1989年,其总部在热那亚(Genova),侧重于核电厂的设计、制造和运行服务。该公司在罗马尼亚切尔纳沃达2号机组的建设过程中发挥了重要作用。
    捷克斯柯达公司(Skoda)的电力部门能够生产蒸汽轮机、热交换器及其他重型设备。
    捷克维特科维采集团(Vitkovice)2007年表示,建在2年内对其设施进行升级改造,以使其能生产重型核锻件。该集团目前能够为核电厂提供压力容器和蒸汽发生器。
北美
    美国的核设备制造能力近年来呈明显下降趋势。在20世纪80年代中期,美国曾有440多座设施获得了ASME的“N-Stamp”,能够生产商业核级部件。由于工业结构调整,这一数目曾经缩减了一半,但到2008年中已恢复到255家。
    巴威核电集团(B&W NPG)是麦克徳莫特国际公司(McDermott International)的子公司,主营业务涉及核材料管理、设备和技术。是具有ASME的“N-Stamp”资质的核发电设备的主要制造商。它宣称在北美蒸汽发生器市场占有主导地位,2008年是美国大型压力容器的唯一制造商。2006年与阿海珐签署了生产EPR相关设备的协议。其巴威加拿大公司已向其全球客户提供了核服务以及200多个蒸汽发生器和反应堆压力容器顶盖。巴威的锅炉已装备了全球90多个国家共270GWe以上的电力装机容量。
    2008年,绍尔集团和西屋公司组建了整体模块方案公司(Glodal Modular Solutions),该公司目前正投资1亿美元在路易斯安那州查理斯湖(Lake Charles)建设一座生产厂,专门生产AP1000的结构件、管路和设备模块。预计该厂将于2009年投入运行,在全面运转时将雇佣1400名工作人员。
    2008年,阿海珐与诺斯洛普·格鲁门公司(Northrop Grumman)共同投资3.6亿美元组建了一家合资公司,以便在弗吉尼亚州纽波特纽斯(Newport News)建设一家工厂。这家合资公司名为阿海珐·纽波特纽斯(Areva Newport News),其中67%的股份由阿海珐持有,但将利用诺斯洛普·格鲁门公司在海军军用反应堆方面的丰富经验。该工厂将是法国Chalon-St Marcel厂的复制品,预计将在2011年投运,为将在美国建设的至少7台EPR机组提供部件并为出口生产更多部件。主要的锻件由其他工厂提供,如反应堆压力容器、蒸汽发生器和稳压器的锻件,该工厂主要负责总装。阿海珐希望,对于其在美国建设的反应堆,80%的部件将在美国本土制造。
    宾夕法尼亚州伯利恒(Bethlehem)的利哈伊纵向锻造厂(Lehigh Heavy Forge)已有100多年的历史。据说该厂是北美唯一的重型锻件生产设施,可进行最大、最复杂的自由锻加工,但是该厂未获得ASME的“N-Stamp”。该厂拥有1万t锻压机,可处理直径为3.3m、重达270t的钢锭。
    芝加哥桥梁和钢铁公司(CB&I)已从西屋公司获得了一份价值1.5亿美元的设计、采购和建设合同,主要为西屋在美国东南部建设的多台AP1000机组提供首批2个安全壳容器。该公司迄今已建设了美国75%的安全壳容器,总计130个。该公司还制造了41个反应堆压力容器。
    但是,美国的金属锻件仍需要在海外制造。阿海珐和巴威公司希望美国最终能拥有重型锻件生产能力。2006年阿海珐从SFARsteel订购了首台美国EPR机组重型锻件。
通用电气-日立从日本制钢所订购了ABWR和ESBWR的锻件。
俄罗斯
    俄罗斯主要反应堆设备供应商是俄罗斯重型机械联合公司(OMZ)的Izhora厂。该公司正计划将其大型锻件的产能翻番,从而能自2011年起每年生产3~4个反应堆压力容器。这需要投资约120亿卢布(4.3亿美元)。该公司有望生产国内AES-2006型VVER-1200核电机组(从2016年起每年4台)的全部锻件,并实现出口。目前Izhora厂每年可满足2台VVER-1000反应堆的重型锻件生产需求,包括压力容器、蒸汽发生器和管道等。2008年,该公司重建了其1.2万t水压机,并计划通过二期改造使该水压机达到1.5万t。
    该公司的子公司Izhorskiye Zavody目前正在为列宁格勒Ⅱ核电厂的2台机组生产部件。
2008年,通过对一些小企业进行整合重组,俄罗斯成立了俄罗斯电力机器工程公司(REMKO),其50%的股份由Atomenergomash持有。该公司主要生产核电机组的蒸汽发生器和换热器。

                                                                引自     国外核新闻(2009第一期)