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俄羅斯核能與動力工業能力分析

2022-03-24 09:30  來源:核電文摘     俄羅斯核電  核動力  核工業

目前, 俄羅斯借助核動力技術, 發展新一代核動力裝備。 各式裝備建 設全面并不斷跨代更新, 為國防建設和經濟發展發揮了重要作用。目前,核能與動力是俄羅 斯核工業的重要產品,一批研發和制造單位擁有幾十年經驗,在各自領域形成專長,推動新 一批裝備型號發展。


蘇聯上世紀 40 年代就開始研制運行核材料生產堆,1949 年核武器首次試爆成功后, 就開始著手將核能這一新的能源用于軍事和民用的各個領域,其中重要方面就是為各式各樣的用途研制核反應堆。 核潛艇、核動力破冰船、核電站、核動力衛星等研制項目接連啟動,各種技術路線探索廣泛。50 年代以來, 俄羅斯共建造核潛艇 250 艘以上,裝備400 多座反應 堆, 還批量建造了核動力水面軍艦、民用核動力破冰船、核動力衛星等,裝備建造規模和應 用范圍都居世界領先。

 

目前, 俄羅斯借助核動力技術, 發展新一代核動力裝備。 各式裝備建 設全面并不斷跨代更新, 為國防建設和經濟發展發揮了重要作用。目前,核能與動力是俄羅 斯核工業的重要產品,一批研發和制造單位擁有幾十年經驗,在各自領域形成專長,推動新 一批裝備型號發展。

1、分布與組織結構

俄羅斯核能與動力領域的研發機構和生產企業,大多創立于上世紀中期,隸屬中型機械 制造部,其核心業務和能力幾十年來不斷發展轉變 。在 2007 年成立國家原子能公司 (Rosatom)以后,這些機構和企業又歸并到 Rosatom 下屬的相關業務板塊和管理公司,陸 續改組為聯合股份公司這一形式。

除了 Rosatom 外,庫爾恰托夫研究院、俄羅斯科學院以及一些高校,也開展核能與動力 相關的前沿探索和技術研發,構成這一領域科研與創新體系的有機部分。

1.1 國家原子能公司

俄羅斯國家原子能公司(Rosatom)成立于 2007 年,整合了俄羅斯絕大部分核工業能力, 擁有各類企業機構 300 多家。其中,核能與動力研發生產的企業與機構,絕大部分集中在子 公司原子能工業綜合體股份公司(Atomenergoprom,AEP)。

AEP 的機械工程部負責核電技術研發和設備制造, 管理公司為核能機械股份公司 (Atomenergomash,AEM),擁有一批工程設計機構和設備生產制造廠 。AEP 的燃料部管理 公司 TVEL 公司,其下屬一些企業從事核燃料研發、設計、制造等業務。AEP 的工程部負責 國內外核電站設計與建造,管理公司為核建造出口集團(Atomstroyexport,ASE) 。動力 工程部負責核電站運行以及核能發電與供熱,管理公司為俄羅斯核電站電能與熱能生產股份 公司(Rosenergoatom)。

除了 AEP 外,Rosatom 還有一個科學創新板塊,由 “科學與創新”公司管理,協調相關 科學研究活動,其下設機構也有一些核反應堆與燃料技術科研單位。

Rosatom 下屬的核船隊(Atomflot)聯邦國家單一制企業作為單獨的業務板塊,負責核 動力破冰船運行、核動力艦船維護和維修、安全處理核材料和放射性廢物等。

1.2 獨立研究機構和高校

在國家原子能公司以外,還有一批基礎性、綜合性科研單位, 分布在國家研究中心庫爾 恰托夫研究院、俄羅斯科學院、高校等,以核領域基礎與前沿性研究為重點方向,涉及基礎 物理、等離子體物理、激光器技術、聚變科學、新型材料、建模仿真、輻射應用等,營造新 的科技發展方向,為核工業各領域發展下一代新技術創造條件。

1.3 大型制造企業

俄羅斯還有一些大型制造企業,開展核能與動力設備生產制造,重要的如,聯合重型機 械工廠(OMZ)集團、下諾夫哥羅德機械制造廠(NMZ)等。

2、設計研發

2.1 核心性的綜合研發機構

俄羅斯核能與動力領域,稱得上核心研發機構的有 5 家,其各有不同的主要領域和能力專長,作為新一代技術發展的前瞻引領和新裝備型號的總設計。國家原子能公司(Rosatom) 有 4 家,即阿夫里坎托夫機械制造實驗設計局(OKBM)、多列扎利動力工程科研設計研究院 (NIKIET)、萊布恩斯基物理與動力工程研究 院( IPPE)、壓水機實驗設計局( OKB Gidropress)。庫爾恰托夫研究院是獨立于國家原子能公司以外的核領域最重要研究機構, 在俄羅斯核能與動力技術發展歷史中也發揮了關鍵性的引領和探索作用。

OKBM 成立于 1945 年,是俄羅斯艦船核動力技術研發的核心機構,也是許多核能與動力 裝備的總設計機構,其主要成就遍及生產堆、潛艇壓水堆、潛艇鉛鉍冷卻反應堆、破冰船反 應堆、鈉冷快堆等,還開發了壓水堆堆芯與燃料、多種反應堆設備、船用反應堆換料設備等。 目前重點項目包括新一代潛艇反應堆、RITM-200/400 破冰船反應堆、浮動核電站和小型反 應堆、BN-1200 鈉冷快堆等。OKBM 還擁有大規模的科研測試能力與生產設施。

NIKIET 成立于 1942 年,也是許多核能與動力裝備的總設計機構,曾開發了生產堆、潛 艇反應堆、裝備特殊潛艇的小型核動力、核電站石墨水冷堆、各類研究堆、反應堆控制系統 等,還曾開展空間核動力、核聚變等領域研發。 目前主要項目包括 BREST-OD-300 鉛冷快 堆、兆瓦級空間核動力裝置、MBIR 多用途快堆、中小型移反應堆、RBMK 現代化改造等。NIKIET 也建有生產基地,開展反應堆設備批量化生產。

IPPE 在 1945 年成立,具有“國家科學中心”地位,目前隸屬國家原子能公司的創新管 理機構,發揮方向引領和技術探索先導的作用,曾開發建設蘇聯首座核電站和最早的 2 座潛 艇陸上模式堆,研發石墨水冷小型核電反應堆和 RBMK 反應堆、鈉冷快堆、潛艇核動力、空 間核動力等。IPPE 目前為核領域綜合科研機構,其設有核動力部,主要發展各類快堆、多 種小型堆、供熱堆、新型反應堆燃料與材料等技術,其實驗基地建有各種介質的熱工水力臺 架等研究設施。

OKB Gidropress 于 1946 年成立,成立之初曾參與石墨生產堆和重水堆、 研究堆以及蘇 聯首座核電站設計研發,1955 年以來成為 VVER 壓水堆核電反應堆的總設計機構,研發了所 有 VVER 反應堆型號。OKB Gidropress 還曾在上世紀五六十年代開發了潛艇鉛鉍冷卻反應堆, 為系列鈉冷快堆開發了蒸汽發生器、中間熱交換器等設備,本世紀初設計了 SVBR-100 型鉛 鉍冷卻小型堆。OKB Gidropress 目前開展壓水堆和液態金屬冷卻反應堆及其設備的設計開 發,擁有實驗研究基地和生產基地。

庫爾恰托夫研究院是獨立于國家原子能公司以外的核領域最重要研究機構,在俄羅斯核 工業與技術發展中始終發揮引領和關鍵性作用,2010 年成為唯一一家“國家研究中心”,2011 年以來合并了一批基礎領域科研院所。目前,下一代核電技術是庫爾恰托夫研究院的主要業 務領域之一,相關科研設施包括 4 座研究堆、 9 個臨界裝置、 熱室材料科學實驗室等。

2.2 專業化的研發機構

除上述具備綜合研發能力、發揮引領作用的機構外,俄羅斯還有一批專業化的反應堆研 發機構,長期以來從事某一特定類型的反應堆技術、反應堆燃料或部件研究,或者專門從事 反應堆研究中的試驗工作。

亞歷山德羅夫科研技術研究院(NITI)1962 年建立,主要運行艦艇陸上模式堆,參與 海軍核推進裝置及其系統與部件的設計、測試與支持, 建有 4 座陸上反應堆(KM-1、KV-1、 KV-2 以及 VAU-6)并開展操縱員培訓,還開發工業用途的自動控制系統、自動輻射監測系統 等。

原子反應堆研究院(NIIAR 或 RIAR)成立于 1959 年,是主要的輻照測試和堆后研究基地,建有 8 座研究堆, 目前在建 1 座(MBIR),都具有世界先進水平的運行參數和特性。工 作領域包括反應堆材料、反應堆物理與工程、放射化學與燃料循環、放射源與同位素生產等。

博奇瓦無機材料高技術研究院(VNIINM)1945 年成立,是俄羅斯最主要的核燃料循環 領域技術研發機構,曾研發國防和民用領域各種反應堆的核燃料與材料,目前重點領域包括鉛冷、鈉冷快堆新型燃料和結構材料;壓水堆、破冰船反應堆和小型堆燃料等。

紅星公司,成立于 1972 年,曾是蘇聯空間核反應堆電源研發制造的牽頭機構,目前仍 開展熱離子型核反應堆電源的研發和實驗測試。

盧奇科研與生產聯合企業研究院(NII NPO Luch)成立于 1946 年,50 年代以后逐步以 空間堆高溫燃料元件、熱離子發電元件等作為研制重點,目前研發高密度核燃料、熱離子反 應堆元件等。

機械制造中央設計局(TsKBM)成立于 1945 年, 曾研發移動式反應堆、空間熱離子反應 堆電源、反應堆換料設備等,從 50 年代以來一直是反應堆泵設備的主要研制機構,曾為核 潛艇、破冰船、核電站開發各種型號的泵設備,近期主要成果是 VVER-1000 反應堆采用水潤 滑軸承的主泵。設有一家分支機構,從事泵設備的測試與生產。

儀表工程專業科學研究院(SNIIP)成立于 1952 年, 是俄羅斯核領域儀表工程設計的主 要企業,產品用于所有核動力海軍艦艇和破冰船、幾乎所有核電站以及多個研究設施。

反應堆材料研究院(IRM)隸屬于國家原子能公司的創新管理機構,主要設施是 IVV-2M 研究堆和圍繞其建立的一系列實驗臺架以及堆后研究設施,開展熱離子反應堆、核火箭發 動機等各種反應堆的先進燃料測試。戈雷寧 “普羅米修斯”(Prometey)結構材料中央研究院成立于 1939 年,2016 年加入 庫爾恰托夫研究院,為“國家科學中心”,為核工業和其他重工業開展材料研究。

2.3 試驗測試設施

上述研究機構的研發活動依托幾十年來逐步建立的研究堆、研究臺架、熱室等各類設施, 如表 1 所示。以下為最具代表性的一些研究能力。

表 1 核能與動力領域主要研發能力

 

俄羅斯共建造 6 座用于研發潛艇核動力的陸上反應堆臺架。最初 2 座建立在 IPPE,即 27VM、27VT,分別用于探索壓水堆和鉛鉍冷卻反應堆兩種技術路線。后來 4 座建在 NITI, 包括鉛鉍冷卻的 KM-1、第三代潛艇壓水堆試驗臺架 KV-1、一體化試驗臺架 KV-2、小型輔助 動力試驗臺架 VAU-6。其中,KV-1 從 1975 運行至今,支持第三、四代潛艇核動力技術方案 開發應用。

NIIAR 是反應堆輻照試驗和堆后研究的主要基地,運行著俄羅斯大部分的高通量研究 堆,包括回路式反應堆 MIR、高通量反應堆 SM、快堆 BOR-60、VK-50、池式反應堆 RBT-6、 池式反應堆 RBT-10/2 等,2015 年開始建造 MBIR 多用途快堆,其快中子通量密度 5.3× 1015 n/cm2/s,可使材料輻射效應達到每年 40 dpa,計劃 2024 年在實現功率啟動。NIIAR 的反應堆材料試驗綜合體規模龐大, 共有 49 個熱室, 9 個重型手套箱,可對 1.9×1016 Bq 活度的物項進行操縱。

萊布恩斯基物理與動力工程研究院(IPPE)的 BFS 臨界臺架是世界上規模最大的研究快 中子反應堆中子物理學參數的臨界裝置,可對 3000 兆瓦快堆活性區進行模擬,是目前對 BN、 BREST、SVBR 等液態金屬快堆進行全尺寸模擬實驗的唯一實驗工具。

阿夫里坎托夫機械工程實驗設計局(OKBM)的 ST-659 和 ST-1125 臨界臺架是水堆研究 獨特工具,曾支持大量全尺寸堆芯以及堆芯局部的研究,包括對核動力破冰船反應堆、小型核電站反應堆、供熱反應堆、浮動核電站的反應堆堆芯都開展了實驗,以確定并優化堆芯 構成,核實設計代碼,對改進堆芯特性提出建議等。熱物理學臺架 L-186、L-1070、L-800 用于對壓水堆堆芯模型開展各種工況下的特性研究。

反應堆材料研究院(IRM)依托 IVV-2M 研究堆建立的一系列實驗臺架以及堆后研究設施, PURS 臺架用于熱離子燃料元件測試, RISK 臺架用于在各類氣體介質中測試各類燃料元件, URAL 臺架用于結構材料的堆內測試,屏蔽設施的 14 個屏蔽熱室形成 2 條工藝線。

3、生產制造

3.1 國家原子能公司的生產制造能力

3.1.1 反應堆設備

前述 OKBM、NIKIET、Gidropress 等研發設計單位,本身也具備專業化制造能力, 制造 反應堆設備和部件及其他工業產品。OKBM 的生產設施有 530 多臺技術設備,900 多人,生產 海軍艦船、核工業、非核工業的各類設備。NIKIET 生產基地有 3 個場址,300 多人,生產傳 感器、RBMK 反應堆部件、金屬產品等。Gidropress 生產基地有技術設備 180 多臺,300 人。 紅星公司、NII NPO Luch、TsKBM 等,也都開展相關領域的制造業務。

俄羅斯還有一批單位專門從事反應堆設備、材料、部件等的技術研發與批量供應。這些 機構大部分隸屬于國家原子能公司的機械工程部 AEM 公司, 也有一些不屬于國家原子能公 司,有些是收購的國外企業。

國家原子能公司機械工程部 AEM 公司的反應堆大型設備制造企業,主要是奧爾忠尼基澤 -波多利斯克工廠(ZiO-Poldolsk)和 AEM 技術公司。AEM 技術公司又由 3 家企業構成,即 原子機械制造公司(Atommash)和彼得羅扎沃茨克機械制造廠(Petrozavodskmash),以及 位于烏克蘭的特種鋼能源機械工廠(Energomashspetsstal,EMSS)。

此外,AEM 的核管道線路安裝廠(Atomtruboprovodmontazh,ATM)主要生產核電站和 工業設施的高低壓管道零件、組裝裝置。工程技術中央科學研究院科研與生產聯合企業(NPO TsNIITMASH)生產大型鑄錠、鑄件,開展金屬成形、焊接和表面處理、熱處理、質量控制等 工作,在 VVER-1000 反應堆研發中開發了結構鋼材料、焊接材料研發。AAEM 汽輪機技術公 司為 ZiO-Poldolsk(51%)和通用電氣-阿爾斯通(49%)的合資公司,其任務是為俄羅斯在國內外建造的核電站供應汽輪機廠房設備。捷克的 ARAKO 公司產品主要是核工業的各類閥 門。

3.1.2 核燃料

蘇聯早在上世紀 40 年代就建立了三家主要核燃料生產企業。蘇聯解體后,俄羅斯境內 還剩 2 家大型核燃料生產企業,即 MSZ 機械制造廠和新西伯利亞化學濃縮物工廠,生產能力 共計每年 2760 噸。俄羅斯還有一家大型鋯產品生產企業切佩茨基機械工廠。這 3 家目前 都是 TVEL 下屬企業。

MSZ 機械制造廠(MSZ, Elemash)是俄羅斯最大工業企業之一,為核電站、研究堆、艦 船反應堆在內的各種反應堆生產燃料。新西伯利亞化學濃縮物工廠(NCCP)主要為 VVER-1000 和 VVER-1200 反應堆供應燃料組件。切佩茨基(Chepetsk)機械工廠(ChMZ 或 CMP)其最主 要任務是生產核燃料鋯包殼, 其鋯產品包括金屬錠、碘化鋯、氧化鋯, 以及各種管材、線材、 板材, 包括燃料元件和組件的包殼和零件。

為推動閉合燃料循環技術研究和工業能力建設,俄羅斯在采礦與化學聯合企業(MCC) 建成了高度自動化水平的快堆 MOX 燃料生產設施,在西伯利亞化學聯合企業建立了 CEU-1 和 CEU-2 混合氮化物燃料生產設施。正在建設的西伯利亞化學聯合企業的中試示范能源綜合 體(PDEC),也將具有鈾钚混合氮化物燃料制造能力。

3.2 聯合重型機械工廠的生產制造能力

聯合重型機械工廠(OMZ)集團是獨立于國家原子能公司外的重要生產制造企業集團, 由俄羅斯和捷克的十幾家工廠組成,在核能設備領域是世界上少數能夠生產整裝壓力容器的 企業之一, 供應多個國家的核電站。 其下屬 3 家工廠從事核領域制造,伊諾爾斯克工廠 (Izhorskiye Zavody)生產 VVER-1000 和 VVER-1200 反應堆設備、浮動核電站反應堆容器、 潛艇反應堆設備等。捷克ŠKODA JSa.s.公司生產 VVER 系列反應堆的反應堆容器、內部構件、 控制棒驅動機構等關鍵部件。 烏拉爾化學機械制造廠(Uralhimmash)曾參與別洛亞爾斯克 核電站 BN-600 和 BN-800 建設,產品包括熱交換器、液態金屬冷卻劑設備、安全系統鋼結構、 乏燃料運輸容器等。

3.3 其他重要生產制造能力

其他重要企業還有下諾夫哥羅德機械制造廠(NMZ),成立于 1932 年, 現在是俄羅斯最 大軍工企業之一,為俄羅斯海軍艦艇制造反應堆裝置,近年來還為俄羅斯“羅蒙諾索夫院士” 號浮動核電站制造了 KLT-40S 反應堆裝置。莫斯科多金屬工廠(MZP)于 1932 年成立,主要 活動是研制和生產各類反應堆的調節、控制、保護系統,用于各種核電站動力堆以及研究堆 和船用反應堆等。

4、運行維護

俄羅斯核能與動力裝備維護分為三個部分,包括核電站運行維護、核動力破冰船和軍用 核動力艦船的運行維護。

4.1 核電站

俄羅斯國家原子能公司動力工程部 “ 俄羅斯核電站電能與熱能生產公司 ” (Rosenergoatom)負責俄羅斯核電站從選址、建造、試運行、運行、退役的整個周期以及 其他運營職能。下屬機構包括:10 個運行核電站作為分支公司、各地在建核電站管理處; 核電站應急響應的科研中心; 科學與工程中心;退役示范工程中心;工程設計部辦公室;資 本項目實施部辦公室;浮動核電站建造運營處等。

Rosenergoatom 在核電運行維護方面的專業機構包括:原子能維修(Atomenergoremont) 股份公司負責核電站設備的維護、維修和現代化改造;原子技術能源(Atomtekhenergo)股 份公司開展核電站試運行,包括核電站所有設備的各種啟動和校正,以及運行人員培訓;全俄核電站運行研究院(VNIIAES)股份公司,向核電站提供研發、技術和運行支持,包括應 對核電站運行問題, 提升運行效率, 延長運行期限,提高安全性和成本效率等。

4.2 核動力破冰船

核船隊(Atomflot)聯邦國家單一制企業開展核動力破冰船及其輔助船只的運行和技術 維護相關活動, 并參與俄羅斯海軍退役核潛艇的綜合處置。Atomflot 岸上工業基地位于距離摩爾曼斯克市 2 千米的岸邊地區, 占地 17.2 公頃。 基 地施工區域超過 1.25 萬平方米,擁有各種必要生產能力,提供維修、技術維護、停泊。 Atomflot 的破冰船維修分成兩類。一種是不涉及放射性的常規維修。

另一種是特種維修, 電離輻射和核危險物的環境下開展,包括更換蒸汽發生器的可更換部件、更換屏蔽組件、一 回路泵閥維修等。除了岸上設施,Atomflot 還借助維護船進行核動力破冰船換料和維護。維護船又稱浮 動技術基地,目前服役的“伊曼德拉”(Imandra)號。此前使用的 3 艘已經退役,包括包括 “沃格達爾斯基”(Volodarsky)號、“洛塔”(Lotta)號、“列普謝”(Lepse)號。此外 還有液體放射性廢物特種貨船 “謝列布良卡”(Serebryanka)號、多功能貨運船 “羅西塔” (Rossita)號,用于收集并貯存放射性廢物、乏燃料等。“謝列布良卡”號還參與軍事特種 行動,如 2019 年 8 月曾用于從海上回收墜毀的試驗核動力巡航導彈。“羅西塔”號近期主要 進行老舊核潛艇乏燃料運輸活動。

新的一艘“浮動技術基地”由圣彼得堡的冰山中央設計局于 2019 年 12 月完成設計,由 紅星造船廠建造,預計建造將花 5 年,長度 159 米,排水量 22661 噸,裝有 2 臺大型起重機, 將用于 RITM-200、RITM-400、KLT-40、OK-900 等型破冰船反應堆以及“羅蒙諾索夫院士” 號浮動核電站的換料。克雷洛夫國家研究中心也設計了一艘 INF-2 乏燃料與放射性廢物冰級 運輸船,長度 139.7 米,寬度 16.4 米, 可攜帶 40—70 個乏燃料特種運輸容器以及一些放射 性廢物容器,預計 2020 年啟動建造。

4.3 海軍核動力艦艇

海軍核動力艦艇的運行維護和換料活動由多方共同開展。阿夫里坎托夫機械工程設計局 (OKBM)利用自身的設計-建造、生產以及試驗基礎,支持海軍艦隊核動力艦艇的全面技術 維護。OKBM 為海軍艦隊運行組織成立了一個運行技術支持中心和一個艦船換料的專業人員 培訓中心。Atomflot 的維護船為海軍艦艇提供乏燃料運輸支持。

表 2 俄羅斯核動力與核能研制運行單位


 
 
 

俄羅斯海軍曾建造一批海軍“浮動技術基地”(或稱“浮動車間”)和潛艇維護船, 用于 核潛艇裝卸料以及乏燃料與放射性廢物運輸。其大部分建于上世紀 60 年代, 目前正逐步退 役。 目前還在使用的估計主要有“馬林娜”(Malina)級和“皮涅加”(Pinega)級。“馬 林娜”級“浮動技術基地”共 3 艘, 建造于 80 年代,長 137 米,排水量 10500 噸,每艘容 納 1400 套燃料組件(6 個堆芯),烏克蘭尼古拉耶夫造船廠建造。每艘船上有 2 臺 15 噸起 重機。 其中,PM-63、PM-12 位于北方艦隊,PM-74 屬于太平洋艦隊。“皮涅加”級有 2 艘, 長 122 米,排水量 5500 噸,用于運輸液體放射性廢物, 波蘭建造。“阿穆爾”號屬于北方艦 隊。“皮涅加”號屬于太平洋艦隊。

核潛艇換料和維護的造船廠主要有紅星造船廠、恰日馬灣(Chazhma Bay)維修設施、 海豹造船廠、什克瓦爾(Shkval)第 10 造船廠、北方造船廠等。乏燃料貯存地點位于北方 艦隊的格列米哈(Gremikha)基地和安德烈耶瓦海灣,太平洋艦隊的什科托沃(Shkotovo) 基地等。

5、發展政策

5.1 組織體制

俄羅斯核工業在歷史上大部分時期都采取了比較集中和系統化的組織方式。目前由國家 原子能公司集中管理的組織形式形成于 2006—2008 年間。當時的改組是為了糾正管理存在 的問題,調整科研生產機構結構與所有權,理順核工業結構, 形成產業合力,充分發揮核工 業的技術和經濟潛力。俄羅斯將民用領域一大批企業逐步改制為股份公司,在 2007 年 5 月 整合為超大垂直一體化公司“原子能工業綜合體”(Atomenergoprom,AEP)。

隨后在 2007 年底將聯邦原子能機構改組成為國家原子能公司(Rosatom),AEP 是其主管核能發電和核燃 料前端的下屬公司。Rosatom 全權繼承了原子能部、聯邦原子能機構核工業政府管理權力與職能, 代表俄羅斯聯邦政府行使聯合股份公司的股東權力,對核工業行業管理和產業發展進 行管理。其具有 “國家公司”這一特殊的地位和組織形式。在俄羅斯法律體系中,“國家公 司”是一種特殊的經濟組織形式,由俄聯邦出資組建, 目的是使其發揮“社會的、管理的和其他有利于社會的功能” 。

Rosatom 成立后又逐步按照幾大板塊把各領域企業機構組織起來,絕大部分企業和機構 都陸續改組為股份公司(JSC),少數從事軍工科研生產等戰略領域活動的保留國家單一制企 業(FSUE)的性質。FSUE 為政府所有,資產不能分割分配,確保政府對戰略資產的控制。

原子能工業綜合體股份公司(AEP)和主管核燃料科研生產的 TVEL 股份公司都是“垂直 一體化公司”。垂直一體化公司, 是根據工業布局將科研生產單位整合起來,從而提高產業 集中度,優化生產供應鏈,保持穩定的科研生產關系,提高資金使用效率, 優化產業結構。

俄羅斯政府還給一些重要科研生產授予特殊地位, 保證戰略性科研生產領域優先發展。 俄羅斯政府 2007 年開始向從事優先領域科研生產的聯邦國家單一制企業授予“聯邦核組織” 地位。目前共有 9 家核軍工核心企業成為聯邦核組織。核能與動力領域的兩家聯邦核組織是 NITI 和 Atomflot。其他政府規定的特殊地位,還有“聯邦核中心”、“國家科學中心”、“國 家研究中心”等。

5.2 發展新一代技術

俄羅斯對于發展新一代核能與動力技術,可見有清晰的規劃層次,并據此擬制研發計劃, 組織相關科研生產機構聯合開展研發。

當前一代技術,現階段重點是立足成熟技術,推廣 VVER-TOI 新堆型,使其成為國內主 打的新一代堆型,同時向海外市場推廣。下一代技術,主要是圍繞閉合燃料循環的目標,發 展液態金屬冷卻反應堆,眼下重點是 BREST-OD-300 鉛冷快堆的建造和投運,后續安排的是 BN-1200 鈉冷快堆,此后,熔鹽堆的研發項目也已列入日程。對遠期技術,主要方向包括核 聚變堆和核聚變-裂變混合反應堆等。

俄羅斯一方面通過政府投入,一方面通過 Rosatom 擴大民品營業收入,給新一代技術和 能力發展提供資金。公開信息顯示,俄羅斯政府的核工業投入從 2012 年到 2019 年投入 8303 億盧布,期間俄羅斯經濟在 2015 年出現大滑坡和負增長,2016 年以后對對核工業的投入也 一度下降過半。根據 2019 年第 289-13 號聯邦政府令《“發展原子能工業綜合體”的俄聯邦 國家計劃》,俄羅斯政府計劃 2020 年到 2027 年對核工業投資 8231 億盧布。

5.3 積極發展出口

發展海外項目擴大出口,是俄羅斯核工業顯現經濟潛力的重點。俄羅斯早在上世紀 70 年代就進入了世界鈾濃縮市場,核能領域出口取得了很好的經濟效益。 目前在政府大力支持 下, 海外核電項目不但獲得較高的經濟收益, 而且擴大了俄羅斯的政治影響力。 核工業海外 業務包括三個主要方面, 即海外鈾礦開采、鈾產品和核燃料出售、核電站建設, 其他產品還 包括中小型反應堆和研究堆、后端技術與產品、核電站維修保養、同位素等。 俄羅斯核電技 術水平先進、出口價格低,且方案靈活,提供獨特的 “一體化方案”,不僅建造核電機組, 而且可針對資金不足、基礎能力短缺的國家, 滿足核電站的終生維護、燃料供應、乏燃料管 理、融資、人員培訓等全方位需求,因此在世界市場上有很大優勢。如匈牙利核電站項目 125 億美元,俄羅斯出資達 100 億美元。俄羅斯還在土耳其全資建造核電站,建成后將以固 定價格出售電力。俄羅斯國家原子能公司宣稱海外在建機組總計 30 多個,實際正在施工的機組有 9 座, 已簽署合同計劃建造的 16 座,還有一些項目尚未簽合同。俄羅斯還在多個 國家開展核電站延壽和維修保養項目。

6、結論

俄羅斯核能與核動力工業發展于上世紀 50 年代,當時針對各種用途發展了各種反應堆 堆型與技術,陸續成立起一批反應堆研發、試驗、制造的科研院所與生產企業。OKBM、NIKIET 等幾家研究機構陸續承擔了多種應用領域重要工程項目,逐漸發展為綜合性的反應堆科研院 所,擁有各類堆型技術的專業研究設計隊伍和大型實驗測試平臺,并能開展一定規模的設備 生產,支持各類核能與動力主線裝備研制。這期間還組建發展了一批專業性科研生產單位, 專業開展特種燃料、 核動力設備、儀表、大型部件等研發和制造, 以及核電站設計建造與維 護等。俄羅斯歷史上建造核潛艇數量和核動力衛星數量大幅超過美國,還發展了大規模的核 能發電產業,建成運行了世界唯一的核動力破冰船船隊。俄羅斯在 2007 年前后實施的核工 業改革中,將核能與核燃料產業的科研生產單位逐步改制為股份公司,納入到垂直一體化公 司,逐步理順產業鏈,集中優勢能力,實現高效管理,并更好地與國際市場接軌。

俄羅斯軍用和民用核工業生產一直保持緊密結合,沒有像西方國家那樣,將民用核工業 分離到私營領域,政府僅直接控制核軍工企業。目前,俄羅斯國家原子能公司的軍用與民用 核工業雖然分屬不同的管理部門和業務板塊,但科研生產始終緊密結合。這一做法使核工業 保留和發展了軍工企業的核心能力, 又促進了將技術潛力轉化為創新技術與產品。

近年來,俄羅斯利用新型核動力軍事裝備和高科技裝備可形成不對稱戰略威懾優勢,帶 動太空、極地、深遠海等領域的先導開發,搶占制戰略高點。 新型裝備研制計劃, 包括核動 力巡航導彈、核動力魚雷、兆瓦級空間核動力飛船、第四代核潛艇、新一代核動力破冰船、 浮動核電站等,不斷受到國際社會密切關注。俄羅斯借助核燃料和核電產業的傳統優勢,在 國際市場上積極推廣相關產品,蓬勃發展海外核電項目,擴大經濟收益,并形成政治影響力。 俄羅斯在技術發展上,同時注重技術指標和經濟指標,降低造價和運行成本,降低廢物負擔, 提升運行水平和經濟效能。

針對未來發展,俄羅斯為支持閉合燃料循環的目標,正持續發展建設鉛冷快堆、鈉冷快 堆、熔鹽堆等下一代堆型和新技術。這些目標除了技術開發本身面臨的風險外,也面臨現實 的經濟風險影響。先進技術和重大項目開發仍依靠政府投資支撐,而俄羅斯 2015 年經歷了 經濟大滑坡, 出現負增長,2016 年以來仍增速緩慢。一些核能大型項目已受到投資降低的 影響。俄羅斯原計劃在 2030 年建成 2 座 BN-1200 反應堆, 現已將建成時間推遲到 2036 年。 國家原子能公司原本計劃利用自有資金在 2020 年前建成 SVBR-100 鉛鉍冷卻快堆,該項目實 際上已基本中止。在軍用領域,俄羅斯新型核潛艇、核動力航母等大型核動力艦船裝備項 目的規劃, 也受到經濟因素制約。

作者:中核戰略規劃研究總院 許春陽

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