主题二:三十年的战略颠倒
具有独立的核动力技术能力基础,中国之所以还在核电发展过程中步履蹒跚,其主要障碍不是技术上的,而是战略和体制上的。这些障碍的本质,是从来没有把中国核动力工业的发展纳入到核电发展的考虑和规划之中。
身为核大国的中国在核电发展上步履蹒跚,其根本障碍不在技术,而在于战略和体制。从现象上看,以往中国核电发展缓慢的直接原因是造价昂贵,与常规电力相比缺乏优势;昂贵的直接原因是过多地依靠引进,而引进的理由是中国的技术不行。但为什么经过30多年的发展,中国的核电技术还是不行?分析三十年的历史,答案很简单:不是真的技术不行,而是主导了核电发展的引进路线从来没有把中国核动力技术的发展,列入发展核电的考虑和规划之中。三轮引进路线都是只从对核能需求的角度出发,把兴建电站增加电容作为核电发展的唯一业绩指标。在技术供应方面,他们把“技术”等同于现成的产品,认为购买外国核电站就是“引进技术”,却无视一个被各核电大国的经验所证明的规律:一国核电健康发展的能力基础是本国核动力工业的发展——技术驱动型的美国如此(把军用核动力技术应用到民用发电领域),需求拉动型的法国如此(为保证关系到国家政治独立的能源供应而坚持核能技术自主),通过引进追求自主的日本、韩国也是如此——特别是日本,也是引进起家,但现在已经控制了几家全球领先的核电技术企业,包括西屋。与这些国家相反,中国在国家层次上从来没有形成过同时考虑需求(核能利用)和供给(技术发展)两个方面的核能战略,几乎所有影响了中国核电发展过程的重要决策都是从增加电容的局部利益做出的。
从计划经济继承下来的体制问题不能全部归咎于引进路线。但如何改革核电工业体制,要受制于发展核电的战略。由于每一轮发展核电的主旋律都是以行政手段推行引进路线,从而忽略本国核能技术的发展,所以对采取什么样的组织形式才能使中国的核工业基础为核电发展服务这样重要的问题,从来没有过严肃的讨论。于是,缺乏改革的思路和动力,再加上沿袭下来的行政垄断,使中国至今没有形成符合技术逻辑和市场逻辑的核电工业体制。历史说明了这些问题。
中国核电的发展可以追溯到1970年,周恩来总理于那年2月8日做出要发展核电的指示。虽然以“728工程”命名的第一个核电站项目早于1974年就被批准上马,但由于在被封锁条件下自行研制的技术难度和核工业内部的争议(是用压水堆还是重水堆),该工程的实际建设一直拖到了改革开放阶段。
1970年代末,核电发展从增加电力供应的需求角度产生了新的动力,推动这个进程的主角是负责电力供应的政府部门。1977年,中法两国政府达成协议,由法国提供贷款与中国进行经济技术合作,其中包括一座核电站。新的行动者——电力部和一机部——主张下马“728工程”,转而引进法国90万千瓦的核电站(拟建在苏南),理由是前者的30万千瓦容量太小;而二机部(核工业部)则主张工程继续干下去。由于国家预算中的电站建设资金全部由水电部掌握,所以电力供应部门成为第一轮核电发展的主导部门。
虽然70年代末的经济调整迫使拟议购买法国技术的苏南核电站下马,但广东与香港合资的核电站项目(大亚湾)因另辟融资渠道而在1982年获得批准,并被纳入水电部的主管之下。在那个渴望外资和技术的年代,广东核电站因成为最大的合资项目而得到国家领导人的支持。同时,由核工业部主管的“728工程”也在照顾历史的条件下被保留下来,由国务院领导确定为采用压水堆,工程定点浙江海盐县的秦山,正式命名为秦山核电站(一期)。但因为获批的条件是“30万千瓦的核电站就此一个,下不为例”,所以秦山一期并不构成“路线”。
1983年3月,国务院召开常务会议专门讨论核电问题。会议充满乐观地决定,未来要大力发展核电,到20世纪末建成1000万千瓦,先建三套:广东、华东、东北各一套;要与法国谈三套,并谈技术转让;同时试探向前苏联购买核电设备的可能性。那年初,根据国务院的安排,国家科委牵头联合国家计委在北京回龙观饭店召开技术政策论证会,会后编制的《核能发展技术政策要点》经国务院批准,确立了核电高起点起步,技贸结合、引进国外百万千瓦级压水堆先进技术的方针。至此,第一轮引进路线形成,其主要特征是把建设核电站当作发展核电的全部内容;虽然也强调对“引进技术”的“国产化”,但主要指的是设备的国产化,对如何掌握核电技术的问题却语焉不详。
1980年代中期,以秦山一期和大亚湾两个核电站相继开工为标志,中国的核电建设终于起步。回顾历史,从增加电容的需求角度所形成的引进路线确实推动了中国核电的发展,但这个功绩不能掩盖相伴的缺陷——它也确实没有引进什么技术。当时在大亚湾项目的技术引进主导权上,电、机、核“三套马车”又开始新一轮争执,致使国务院把电站引进和技术引进的主导权一分为二,分别交给了水电部和机械部。其结果:对技术没有兴趣的水电部急于工程上马,机械部又不懂核电站最关键的反应堆系统,而已经获得设备采购合同的法方在技术转让谈判中日趋强硬,导致谈判失败。大亚湾最后不过是一个法方负责的“交钥匙工程”。
到1985年,国家降低了发展核电的调门(主要原因是核电站造价较高,不如火电站经济),从原来的“要大力发展核电”转变为“本世纪以火电为主,逐步加大水电的比重,核电是一个补充”。与此相应的是体制变化。1986年,国务院决定把核电站全部交给核工业部主管,大亚湾的主管部门也由水电部改为核工业部;同时把准备从联邦德国引进的两台90万千瓦核电机组改为在秦山扩建两台60万千瓦压水堆机组,这既是出于外汇平衡的考虑,也是因为当时中国通过引进技术具备了60万千瓦发电设备(常规岛设备)的能力,把核电机组改为60万千瓦可以提高整个项目的国产化水平。
虽然秦山扩建工程(二期)本来也是一个引进项目(联邦德国设计为主),但在1989年后遭到西方制裁的条件下却被迫走上自主设计道路。这给了中国核动力工业又一个自主实践的机会,使其毫无疑问地证明了自己的技术能力。但如同秦山一期一样,这个偶然因素导致的自主开发并没有造成任何政策路线上的变化。1994年大亚湾核电站建成后,中国又经历了第二轮引进路线。在增加发电能力的眼前需要左右下,决策者在“九五”期间(1996-2000)以单纯“购买电容”为目的,分别从俄罗斯、加拿大和法国整体购买了三个核电站。就总装机容量而言,“九五”时期是中国核电发展最快的5年。但没等这些项目建成,核电就陷入低潮,在包括整个“十五”在内的七八年中没有批准一个核电站项目。这段低潮实际上是引进路线代价高昂的结果。大亚湾一期、二期工程的造价达到2000美元/千瓦,而秦山三期也达到1950美元/千瓦,远高于秦山一期、二期的造价。有领导此后不久就指出“这样高的造价我们在经济上承受不了”。此外,多国技术的进入令尚处于成长阶段的核电工业体系方方面面都承受了高负荷,在标准、安全审批、设备制造、人才培养、运营、管理、维修等方面的额外成本,使原本并未逾越适度发展原则的核电建设规模也一下子显得臃肿起来。一位核技术界资深人士于2006年反省道“秦山三期和田湾的整体引进,当时看各自的理由都相当充分,但事隔十余年后,面对现在核电系统的散乱局面,当时的所有理由都根本站不住脚。”于是,核能的模糊地位以及混乱的技术路线,使中国核电工业带着一片迷茫进入了21世纪。
前两轮引进路线在引进技术上的失败反映了一个影响深远的事实:中国从来没有在核能方面形成过国家战略(即发展核能的顶层设计),从来没有把发展本国核动力工业纳入核电发展的考虑和规划之中。不错,中国核工业由于传统重点是核武器开发而在民用核电方面缺乏经验,但正如两期秦山核电站建设所证明的,它并非没有核电技术能力的基础,问题是决策者从来没有想过如何发展这个基础。1985年,主管核电的国务院领导在一次讲话中说,“核工业部的‘军转民’,主要任务是为核电站提供核燃料。”既然如此,中国的核动力技术当然就与核电发展没有关系了。在短期内,引进似乎推动了核电的较快发展,但三十年下来,依赖引进而忽视自主技术能力的发展,则成为制约核电发展的主要障碍。
在体制上,中国从来没有一个从战略上规划核能事业的机构(所谓“战略上”就是同时负责规划核能技术的供应和需求),其他机构也从来没有承担过这个职能。设在计委的国务院核电办公室曾经是在各个部委之上有关核电的唯一机构,但它执行的职能始终是协调引进核电站。在工业层次上,由于高度复杂的核电站跨越了部门的传统界限,所以计划体制下的核电发展总是伴随着部门纷争。虽然后来有关核电的几个工业部都被撤销,但沿袭下来的行政性集团公司体制仍然没有改变政企不分的状况,致使中国至今没有形成符合技术逻辑和市场逻辑的核电工业结构。
而符合技术逻辑和市场逻辑的核电工业结构,正是西方主要国家的核电能够迅速发展的重要原因。这样的核电工业包括三个市场主体,即运营核电站的业主公司、负责工程施工的AE公司(ArchitectEngineeringCompany)和核蒸汽供应系统公司(NuclearSteamSupplySystem,简称NSSS)。在美国,所有的电力公司经过核安全当局的审批都可以成为核电站运营商,属于高度竞争性的体制;法国的电力供应则由国家电力公司所垄断,它也是唯一的核电站运营商。AE公司在美国是独立的,经常与NSSS公司捆绑在一起承包核电站建设;而在法国则附属于国家电力公司。更重要的是,无论各国的核电工业存在什么样的不同,提供核反应堆和主设备系统集成的NSSS公司都居于中心地位。不同国家的NSSS公司成长路径各有不同,例如美国的西屋公司和通用电气是通过参与美国核潜艇工程而掌握核工程能力的,而法国的法马通则是由国家电力公司和一些发电设备制造商专门为提供核蒸汽供应系统而组建并培植起来的。这样的工业结构,加上国家核安全当局的监管和国家实验室的支持,使核电发展能够迅速地响应市场需求。
反观中国,继承了原核工业部大部分职能的中国核工业集团公司(以下简称中核集团),实际上是一个既非政府又非企业的行政性集团公司。它既是经营核电站的业主,又是工程和设备的总承包商、国内核燃料和后处理服务的唯一供应商,还主管了中国所有具有国家实验室性质的核动力技术研究机构。在现代市场经济中,囊括了如此众多的异质性业务活动必然导致效率低下,因为竞争性企业只能围绕着自己的核心能力开展业务活动。因此,行政性集团公司体制必然导致垄断倾向,对外力图阻止其他人染指核电市场,对内压制下属单位的自主权,其结果是使中国始终成长不出来NSSS公司。
大亚湾核电站建成后,国务院领导决定在其基础上成立中国广东核电集团公司,计划单列(后归国资委管),把中核集团的“一统天下”撕开了一个口子。虽然中核集团持有中广核的股份,但国务院领导规定中广核的中方股东不分红,结余利润用于核电的滚动发展(但这个“以核养核”的方针只用于续建核电站,与核电技术发展没有关系)。在后来的年月里,中核集团一直抱怨中广核只经营非常赚钱的核电站,既没有核工业部门在军工体制下形成的历史包袱,也不承担中国核技术发展的责任。中广核则指责中核集团利用所掌握的核燃料循环、反应堆设计和涉核的审批权等资源,对中广核处处设卡。
于是,中国核电工业两个寡头近年来出现一个有趣的发展趋势:从核技术供应起家的中核集团拼命想扩大经营核电站的数量和范围,而从核电站运营起家的中广核则拼命想培植起来自己的技术供应能力,成立了研究院,招纳人才,大有在技术上实行自给自足的意图。双方理由不同、做法不同,但实质和结果都是在缺乏市场机制下的封建割据。
直到中国核电面临大发展的今天,如果问一句中国核电的市场主体在哪里,那么人们的眼前还只能是一片空白。当然,除了中核集团和中广核,中电投、大唐国际、华能等电力公司目前已经被批准进入核电市场,预示着形成竞争性业主体制的可能性。但是,不仅这些公司的核电项目(机型、规模、价格等等)要受到引进路线的直接行政控制,而且其他不可或缺的市场主体(尤其是NSSS公司)也并没有形成——中广核走的是在依赖法国技术的框架下实行局部自给自足的道路,而中核集团则是把持本属国家事业单位的科研院所来直接控制核技术供应,整个核电工业仍然处于一种行政垄断的状态。
一些业内人士曾经认为,两个寡头明争暗斗的结果是为第三轮引进路线提供了口实。经过秦山二期的设计实践后,中核集团属下远在四川的中国核动力研究设计院以法国M310堆型(大亚湾堆型)为参照系,重新设计堆芯,把燃料组件从157个改成177个,并加大了压力容器的尺寸,这就是CNP1000的核心技术方案。1999年,中核集团接管CNP1000项目,将它作为自主品牌向外推介,想通过这个方案来统一全国核电发展的技术路线。岭澳项目顺利实施后,正在为三期建设制订百万千瓦级堆型方案的中广核对这种意图极为敏感,迁怒于CNP1000方案本身,坚决不同意改变堆芯设计,并针锋相对地提出了CPR1000方案(M310堆芯不变,其他修改18项,仍由核动力院设计)。相执不下之际,源自国家计委的第三轮引进路线以需要统一技术路线为由出场了。
但事实上,第三轮引进路线自有其“深厚的”根源。在战略上,它的出发点仍然是只考虑增加电容的片面需求观点。2007年国家发改委公布的《核电中长期发展规划2005—2020》在前言中就称:“核电发展专题规划是电力发展规划的重要组成部分”。这与前两轮引进路线本质相同。由于从前苏联学来的计划编制方法只能从已知的给定产品出发,所以计划官员们早已养成了从引进外国现有产品开始(再加个“国产化”)发展产业的习惯——汽车、飞机、彩电等工业如此,核电工业也如此。在整个1990年代,国家计委在核电技术上的工作重点就是满世界找核电发展的“驱动项目”,即准备引进的目标堆型(后来改称自主化依托项目)。在核电即将陷入低潮和迷茫的1996年秋天,国家计委等部门在上海召开“核电国产化和技术政策研讨会”。来自基层的与会人士越来越认识到,“国产化”不应该仅仅限于设备的生产制造,而应该是“四个自主”,即自主设计、自产设备、自主建造、自主营运。但在计委会后下发的文件中,把过去所提的“以我为主,中外合作”的方针改为“以我为主,中外合作,积极引进,推进国产”。在这个“十六字方针”中,前八个字是从来就不得不说但却难以把握的话,而后八个字倒是真正可以操作的方针。在酝酿新一轮核电发展的新世纪之初,以计委原核电办官员为首的“六君子”提出了全盘引进的建议方案,说服领导之后遂成为第三轮引进路线。
但这个路线除了通过购买外国核电站可以“引进先进技术”的空话外,既无判断世界核电技术发展趋势的能力,也无对本国核动力技术发展的规划,何谈战略?在体制上,它的提出和实施完全是依靠行政权力,通过新成立一个行政性公司来干预企业和市场,以强行贯彻引进路线,在原来的混乱之上又叠加了新的混乱。引进派在为自己辩护时总说中国的技术不行,但被三十年历史并被实践继续证明的是,问题出在战略和体制。如果中国能够形成一个核电发展的国家战略并进行相应的体制改革,那么引进路线才是一个首当其冲应该被彻底抛弃的怪胎。
主题三:被官僚放逐的“中国创造”
中国具有核电技术能力的基础,其主要载体是在披荆斩棘开发核潜艇过程中建立起来的核动力产品开发平台。经过秦山核电站的实践和百万千瓦级核电站设计的实施,这个产品开发平台已经能够支撑起中国核电发展的大局。但是在引进路线和行政垄断的共同作用下,它正在面临被肢解、被边缘化的危险。
与引进路线很不情愿去承认的相反,中国具有核电技术能力的基础。比这更令人清醒的是这个基础的来源——它不是来自技术引进,而是来自自主开发。对这个事实的理论解释很简单,虽然产品可以从市场上买到,而能力却是买不来的,因为能力的生成和发展只能通过开发技术和产品的实践。与美国、法国和俄罗斯等国家一样,中国的核动力技术能力也起源于核潜艇动力系统的开发,这种起源使中国核动力技术的发展从一开始就建立在自主的产品开发平台上。
从概念上讲,产品开发平台是一个包含了工作对象(产品序列)、工作主体(研发团队)和工作支持系统(工具设备和经验知识)的有组织的活动系统——不是这几个要素的简单拼凑,而是随着产品开发经验的积累逐渐形成的有机系统。由于技术知识的缄默性和组织性,产品开发平台即工业组织的学习系统和知识系统,是消化吸收外部知识的经验基础,是“再创新”的必要条件,它随产品开发活动的演进就是技术能力发展的机制。
与通过自主产品开发平台的技术学习不同,在引进给定产品设计下的学习,是一种“亚产品层次”的学习,它包括购买全套生产线、按照外国的产品设计组装产品等等,当然也包括对原设计的边际性改进。中国近20多年来的工业实践证明,亚产品层次的技术活动使学习者受到一系列的限制:无法从产品设计上理解技术、市场需求、成本约束等因素之间的关系,无法掌握把各种单项技术集成为产品系统的能力,无法学会如何判断影响技术演进方向的因素,并因此而无法决定进行技术努力的方向;由于目光被局限在局部的技术差距上,甚至容易使学习者丧失信心。
这个对比对于追赶国家的技术学习有着特殊的政策和战略涵义:由于工业技术能力的生成及其持续发展只能通过自主的产品开发平台,所以即使后进者必须进行技术学习,而且在起始阶段经常不得不从亚产品层次开始学习,但摆脱技术依赖的唯一途径就是使自己的技术学习从亚产品层次上升到产品层次。回顾中国核技术50年,不仅可以解释中国核电技术能力的来源,说明引进路线把这个能力基础排除在核电发展之外的恶果,而且再次证明了技术能力是如何生成和增长的理论主题。
1958年中国第一座反应堆刚一运转,聂荣臻元帅就向毛泽东、周恩来提交中国应该自行研制导弹核潜艇的报告;报告在两天内得到批准,项目上马,代号09工程,一支年轻的潜艇核动力设计团队随即在北京原子能所组建起来。由于前苏联从一开始就拒绝提供任何帮助,在1960年代初的经济困难中,项目下马了两年,但动力堆的研究设计工作一直没有停顿。1965年中央决定在四川省夹江地区建造核潜艇陆上模式堆(压水堆),以北京团队为核心,从全国调集几千工程技术人员在那个毫无工业基础的地方建立起909基地——这里没有篇幅去描述他们所经历的困难和献身精神。1970年8月30日,中国第一个核潜艇陆上模式堆达到满功率,1971年9月中国第一艘核潜艇下水,1974年正式服役。事实上,以核动力在中国发出第一度电的,既不是大亚湾核电站,也不是秦山核电站,而是这个远在西南一片山区中的中国核潜艇陆上模式堆。今天,这个909基地已经演变成为中国核动力研究设计院(总部设在成都)。
在开发出来第一代核潜艇动力堆之后,中国核动力院几乎20年没有再接到任务,几千人似乎被遗忘在那片山区。1970年代末筹建秦山核电站(一期)时,在上海成立了728院(今天的上海核工程设计院),当时的中国核动力院院长调任728院院长,并带去一批技术骨干。在“军转民”最困难的时期,核动力院既无军品任务,也无缘核电建设(他们曾为参与核电做了大量准备工作),人员大量流失。即使在这样的条件下,这支披荆斩棘的队伍仍然于1980年建成了高通量工程试验堆(是设计反应堆的关键实验设备),使中国成为继美苏之后第三个拥有这种堆型的国家,迄今仍然是亚洲最大的工具堆。1980年代末,闲着没事干的核动力院自筹资金,开发出来在美国之外绝无仅有的脉冲堆(可用于模拟核爆试验)。1989年,国际原子能机构总干事布里科斯在核动力院访问了3天,当被问及观感时,他不假思索地脱口而出:“你们在一个如此与世隔绝的地方,做出了令人不可思议的业绩!”也是在同一年,巴西原子能委员会代表团到访,看到核动力院自己设计建成的高通量工程试验堆,在羡慕和钦佩之余不禁提了一个问题:“你们为什么不自己搞核电?!”陪同参观的院领导无言以对,因为他们不能对外国人说出实话——“国家不让我们搞!”
好在他们终于熬到了机会。1980年代后期酝酿秦山二期时,有关部门采取招标方式,首次被允许参与民用核项目的中国核动力院以无可争辩的实力中标。虽然当时中标的任务只是辅助德方设计,但从“八九”之后就变为承担全部设计。有关秦山二期是照抄大亚湾的说法,来由是前者的反应堆设计被上级规定为必须参照法国M310压水堆,但除此之外,该反应堆是重新设计的。M310是三个回路90万千瓦,而秦山二期则是两个回路60万千瓦。这个变化意味着堆芯系统必须重新设计:设计反应堆“心脏”的堆芯只能从特定的结构尺寸和主参数开始,而不可能从任何其他设计的局部修改开始;设计的功率不同,堆芯的结构就不同。此外,由于需要涉及大量计算,所以从初步设计开始就要启用计算程序。核动力院所使用的设计程序是从设计核潜艇陆上模式堆开始逐步开发积累下来的,只是在秦山二期施工开始后才能启用法马通(法国唯一的NSSS公司)的咨询包(包括设计软件),其作用主要是校验中方的设计程序和设计结果,结果是差异不大。
一个具体的例子更清楚地说明了自身能力与外来知识的关系。1990年7月,当核动力院的技术人员开始设计秦山二期反应堆控制棒驱动机构(堆内核心构件之一)时,只收到大亚湾核电站关于该机构的标注总图,它不过是外形和基本结构的示意图,虽然可以提供某些灵感和启发,但信息非常有限,连零部件尺寸这样的最基本参数都没有。因此,尽管得到这样一份参考图,技术人员仍然必须从概念阶段进行设计工作。官方记录中说到:他们“凭着从事09工程的多年设计研究经验”,最终确定了采用竖直方向步进的磁力提升器型设计。在详细设计阶段,一位参与者回忆说:“因为是从零开始,每一个结构的确定,尺寸的设计都煞费苦心。”经过大量的计算和设计修改之后,开发人员完成了图纸设计,并立刻进行样机的各个单项试验研究,然后下厂与现场技术人员和工人一起加工制造样机,至1993年5月完成了控制棒驱动机构电磁验证样机的研制。
秦山二期反应堆的设计开发不仅证明了核动力院的技术能力,更证明了真正的技术能力不是引进的直接结果,而是源于自主开发——对外部技术知识的消化吸收只能建立在自己的经验基础之上。秦山二期两个65万千瓦机组几年运转证明,反应堆系统安全可靠,而且在近期世界上已建和在建的核电站中是成本最低的,安全性能也达到了二代主流技术的水平,有的指标已经达到URD(美国电力研究所发表的《先进轻水堆用户要求文件》)规定的范围,目前的运行状况非常好。秦山二期堆芯的设计效果有目共睹,核动力院在个别参数的要求上甚至比法马通还严格,一位堆芯总设计师指出:“核动力院”就堆芯设计手段而言已达到世界先进水平,无论是AP1000还是EPR,在这方面都没有新东西可以转让给我国”。
1991年6月15日,对09工程怀有很深情结的时任党中央总书记江泽民对核动力院院长的来信批示,表示应该支持核动力研究开发基地的建设。国家计委遵照批示投资1.8亿元,在成都建设了一批军民两用的核动力试验设施。这个被称为“615工程”的项目挽救了濒于散伙的核动力院,使其主要技术力量从山里搬迁到成都。在工程完成后,核动力院拥有在世界上也堪称一流的完整试验装置(包括工程试验堆)。所有这些试验装置全部是核动力院自己设计和建造的,凝聚了中国核动力技术的经验(其基础就是当年为开发核潜艇动力堆而在山里建造的试验装置)。有些参观者只从投资成本去计算这些装置的价值,但它们不是可以从市场上买到的标准产品,其设计和使用方法是研发机构经验积累的产物,没有那些“前辈们在山里摸索出来的经验公式”,以及反复在开发产品过程中才能理解的原则和掌握的诀窍,这些装置不过是一堆钢铁,而经验知识(能力的要素)恰恰是难以模仿、不可转让的。
由于近30年世界核电建设的萧条,大型工具堆和试验台架现在已经成为了核动力工业界的稀缺性战略资产,中国核动力院的试验装置在世界范围内都具有竞争力,其实际价值远远超过有形设备的投资成本。西屋在向中国推销AP1000过程中,曾请求核动力院帮助做水力模拟和流致震动试验(报价200万美元),但美方要求核动力院必须接受美能源部对试验经费的审计,被核动力院拒绝(这个例子同时证明,西屋在还没有做过这两个重要的试验之前就向中国推销产品)。
中国核动力工业经过几十年的体制演变,目前中国具有核动力反应堆开发能力的研发组织只有两个:开发了核潜艇动力堆并承担了秦山二期反应堆设计的中国核动力研究设计院,以及开发了模块式高温气冷堆的清华大学核工程研究院。清华核研院早期介入过核潜艇的开发,因感受到自己不属于业内主管部门而难以在主流技术领域(如压水堆)立足,于是在1970年代末就决定主攻当时看上去属边缘领域的低温堆和高温气冷堆。模块式高温气冷堆的概念是两位德国科学家在三哩岛事故后提出的,但在1980年代反核运动高涨和绿党兴起的背景下,该堆型的概念无法在联邦德国付诸实施。当时为了促使中国购买联邦德国的核电站(秦山二期),德方把邀请中国科技人员参与高温气冷堆的研究作为一个砝码,中方派出的学习单位就是清华核研院。1980年代后期,模块式高温气冷堆被列入中国“863计划”。虽然不是原创,但清华大学的杰出贡献是沿着这条技术路线锲而不舍,历经十几年埋头苦干,建成了世界上第一个模块式高温气冷堆(10兆瓦试验堆)。
令人感到怪诞的是,如此宝贵的研发组织也是最被领导们所看轻的。由于在政策上从未将中国核动力技术的发展与核电的发展联系起来,所以这些研发组织只能在边缘中生存,依靠一些偶然的机遇来证明它们的能力。以集产品开发业绩、完整试验手段和深厚经验积累于一身的中国核动力研究设计院为例,它既是中国能力最强的军民两用核动力技术研发平台,同时也是在现行体制下最被边缘化的机构。翻看上世纪八九十年代的文献记录,令人甚至怀疑当时主管核电发展的领导人是否知道中国还有这么一个核动力技术的研发机构。核动力院是国内最早理解世界核电新技术革命趋势的机构,早在80年代就参与过西屋公司采用“非能动”概念的AP600反应堆(AP1000的原型)开发,也跟踪过联邦德国的高温气冷堆,但这些努力都因为计划体制只重工程不重研发、研发组织没有决策自主权而不了了之。在核电建设中,由于主管部门沿袭传统体制的行政分包方式,所以在技术方面起关键作用的核动力院只是被置于打工者的位置,任何组建NSSS公司的念头都会遭到压制。引进路线本来还打算通过“军民分开”肢解核动力院,将其从事核电研发的力量划出来用于复制AP1000,因涉及军工体制未果,但从此也实质上把核动力院排除在国家重大专项之外。与之相比,清华核研院通过把高温气冷堆列入科技部主管的“863计划”,反倒是另辟蹊径走了出来。
但这个被引进路线和行政垄断所边缘化的研发机构,却仍然支撑了中国核电大局的顶梁柱。中国百万千瓦级核电压水堆的两个设计方案——CNP1000和CRP1000,都是由核动力院通过秦山二期的实践而开发设计的。今天,采用CNP系列的秦山二期扩建工程(即在已经投产的秦山二期原址再建两个65万千瓦机组)已经于2006年开工,将分别于2010年和2011年建成投产;采用CPR1000的岭澳核电站扩建工程已于2005年开工,预计两台机组于2010—2011年建成投入商业运行;采用CPR1000的辽宁红沿河核电工程是“十一五”期间首个获准开工的核电项目,其1、2号机组主体工程已分别于2007年和2008年开工,全部4台机组计划于2012—2014年建成投入商业运行;采用CPR1000的福建宁德核电站一期工程建设4台百万千瓦级机组,主体工程于2008年2月正式开工,首台机组计划于2012年投产;此外,采用CPR1000的广东阳江、福建福清、浙江方家山三个核电站项目(共10个机组)也于2008年末获得核准。如果中国没有这个核动力院,当然也就没有核电发展的这个局面。
创新程度更大的CNP1000已经完成了基本设计,有一些技术指标甚至能够达到URD规定(如寿命长达60年,热工安全余量大于15%),国家核安全当局已经对CNP1000设计的反应堆系统做了初步审查评价,认为可以应用于工程实践,只是由于行政性集团公司体制的低效率,使配套的全厂设计(电站布置和辅助系统等)没有跟上,安全审评工作未能全面开展,至今未能推向市场。
更能说明中国技术能力基础在引进路线下遭受厄运的是核电重大专项的波折。在国务院组织论证“中长期科技发展规划”的过程中,从2004年初开始,在科技部和国防科工委领导下,以核动力院为技术牵头单位,联合其他单位,经过大量技术论证和上级主管部门组织的多次专家咨询评估,于2006年1月向国家提出《大型先进压水堆核电站示范工程国家重大科技专项立项建议书》,目标是建成核安全达到国际第三代核电技术水平、寿命达到60年的150万千瓦级的大型压水堆示范电站(即CNP1500方案)。正是这个立项建议,加上高温气冷堆项目,形成16个国家重大专项之一的“大型先进压水堆和高温气冷堆核电站示范工程”。本来这个重大专项与当时进行中的第三代核电技术国际招标没有关系,但自主开发出达到第三代水平核电技术的努力必将陷全盘引进路线于无理无据的境地,于是在其他专项都纷纷上马时,引进路线的决策者对核电专项故意拖延,直到2007年与西屋签订引进协议和成立国核技之后,才突然决定将该重大专项转向对AP1000的“消化吸收再创新”。
中国经济发展和产业结构升级的需要已经证明,最宝贵的生产要素不是资本和劳动力,而是技术能力。在诸如核动力这样的复杂技术领域,建立起有效的产品开发平台是昂贵的,只有经过多轮次的产品开发才能发展出来可靠的技术能力。自主技术能力也是吸收外来技术知识的必要条件——这就是为什么在法方并没有真正转让技术的条件下,吸收了大亚湾核电站技术知识的不是拥有这个电站的中广核,而是由开发核潜艇起家的中国核动力院;模块式高温气冷堆的概念源自国外,但当清华团队锲而不舍地把概念做成实际反应堆之后,中国在这个方面的技术能力就领先于其他国家。
中国核电的三轮引进路线,都是把现有产品当作技术,把购买外国核电站等同于获得技术能力,无视中国自己的技术能力基础,更没有把这个基础的发展纳入核电发展规划。正因如此,引进路线也充分证明了自己的荒谬——在三十年的轮回中,每一次引进的结果(没能引进技术)都成为下一次引进的理由(还是缺乏技术)。
主题四:中国利益最大化还是部门利益最大化只要摈弃宿命的直线式思维,而代之以符合自己长期目标的战略性思维,决策者就不难看出,中国的核电发展不仅完全可以走自主路线——甚至在经历了引进路线的曲折之后再走也不迟,而且只有走自主路线,才可能从发展民用核电工业上获得足够的经济利益和战略利益。
从前三个主题对世界核电技术发展趋势、中国核电建设历史经验和中国核动力技术能力基础的分析看,中国实际上具备了几乎所有自主发展核电的基本要素,但把这些要素整合成为一个自主路线,则需要一个更重要的却长期缺乏的因素——正确的政策思维。
长期以来,在中国技术政策上占主导地位的是“直线式”思维,甚至在“自主创新”已经成为国家大政方针的今天仍然在顽固地持续着。在有关技术创新的国际主流文献中,直线式思维指的是认为技术可以从先进国家向后进国家自然扩散,或认为只要加强基础科学研究可以自动产生技术创新。而在中国,这种思维的典型表现是:外国技术一定先进,中国一定落后;把购买产品(物化技术)等同于获得技术能力;把技术进步看作是“引进”或资本投入的自然结果——核电引进路线就典型地体现了这种思维方式。
直线式思维的最大谬误,在于把技术看作是可以在不同主体之间自由移动的物品,却排除了自己从事创新活动对于掌握技术并推动技术进步的关键作用,反而因为看不到自己能力成长的前景,而产生了只能跟随的宿命错觉。事实上,创新的成功不仅取决于技术因素(既包括随科学进展所带来的技术机会,也包括可以利用这种机会在“干中学”的技术能力),而且也取决于市场因素(既包括随各种变化而出现的市场机会,也包括开发者对于市场变化的理解和判断)。恰恰是因为存在这些不确定性,所以创新并非是技术和资金实力的必然结果,而取决于学习的努力程度。中国工业的许多例子都证明,只要把自主开发当作技术学习的关键手段,弱小者仍然可以创新。因此,如果明确创新对于技术进步的关键作用,就必须在政策层次上摈弃直线式思维,转而采取战略性思维。
“战略性思维”的实质是在力量或资源有限并存在不确定性的条件下,仍然相信存在获胜的机会,并据此做出最有利于获胜的行动选择。共产党从弱小到夺取政权的过程就充满了战略性思维,而毛泽东在党内与教条主义的所有较量就是战略性思维与直线式思维之间的斗争。为什么在技术密集型工业中“以小搏大”时,像华为的任正非会屡屡引用毛泽东的思想?无非就是因为战略性思维的重要性。
如果以战略性思维分析核电问题,就可以很清楚地看出,民用核电技术并不构成一个具有独立源头的技术领域,而是属于包括军事用途在内的核动力技术领域,甚至通过某些环节(如核燃料)而涉及核武器技术。由于这种性质,世界核电工业存在一个明显的战略结构,即一个国家掌握核电技术的可能程度受制于该国在世界战略结构中的政治地位,它影响到一个国家开发核动力技术的必要性和决心、对技术轨道选择的考虑标准(即技术战略)以及获得外部技术来源的可能程度(美国在核问题上对待印度和伊朗的不同态度证明了这一点)。因此,一个独立的核动力工业不仅是中国核电能够健康发展的长期保证,也是中国保持政治独立性、捍卫领土完整所不可或缺的。以一个同时考虑和规划核能技术需求和供应的国家战略来代替仅仅着眼于增加电容的引进路线,并没有降低以核能增加电容的重要性,反而是中国获得电容经济利益的根本保证。
如果在核电发展上采取战略性思维,在操作层次上转向自主路线几乎是一个顺水推舟之举。就技术路线而言,自主路线可以采取一个长短期结合的双重战略。在短期内,中国应该以自主掌握的二代改进型核电站进行批量建设,满足到2020年的核电建设目标;就长期而言,中国应该率先推广符合第二核纪元要求的核电站,争取在2020年左右开始批量推广高温气冷堆等先进堆型,同时加大对开发新堆型的支持,使中国的核电工业在技术上走在世界前列。
就支撑这个战略的短期需要来说,中国已经能够自主提供技术供应,不仅自主设计建造了两期秦山核电站(并已经出口到巴基斯坦两座同类机组)并开工了秦山二期的翻版工程,而且自主设计的百万千瓦级压水堆CRP1000已经批量在建。以这些工程实践和技术活动为基础,中国完全可以开发出具备更高安全性和经济性的百万千瓦级压水堆技术。就支撑这个战略的长期需要来说,我国处于领先地位的模块式高温气冷堆示范工程(位于山东省荣成市石岛湾的20万千瓦核电站)已经揭牌,将于2009年正式开工,并计划于2013年建成发电,其预算“比投资”约为每千瓦2200美元,这个比引进的落后技术更低的成本水平将随着批量化建设而继续明显降低。除了在示范工程的基础上继续对其完善,还应该加大对开发其他类型新堆型的支持,以支撑中国核电发展的长期战略。国家重大专项的资金应该用在新堆型的研发上,而不是用在复制外国堆型上。
引进路线的困境已经证明了实施这个双重战略的可行性:即使要全盘引进,短期内也不可能不以中国已经掌握的二代技术为主建设核电站。特别需要指出的是,高温气冷堆示范工程与首台AP1000核电机组都计划于2013年建成(实际上AP1000由于技术问题等因素,能否按期建成还是个巨大的问号),所以检验这两种堆型所需要的时间是相同的,没有谁耽误谁的问题。但这两种堆型的不同性质则是实施自主路线的根据:模块式高温气冷堆是全世界视之为核电复兴关键的第四代核电技术,其战略意义远远超过AP1000。只要转而实施自主战略,已经购买的AP1000和EPR核电站也无伤大雅,将其视作为探索多种技术的尝试和学费也就罢了。
如果采取战略性思维而转向自主路线,那么体制改革的方向和原则也同样会清晰起来。回顾三十年的历史,中国的核电发展在体制上存在两个致命缺陷,一是在直线式政策思维下从来没有过顶层设计,政策的制订和执行总是被局部利益所左右;二是政企不分的行政垄断体制阻塞了核动力工业进入市场的通路。针对这些问题,核电体制改革的原则应该是在强化政府核能战略规划和核安全监管的框架之下,引入更多的市场机制并破除行政垄断,使中国核电发展的需求与中国核动力工业的技术供给联系起来。
遵循上述原则,应该在政府层次上实现由一个机构(如能源局)统一负责核电建设和核动力技术发展。在工业层次上,改革可以在现有的基础上顺势而为,沿着市场力量生成的方向,首先建立起更有竞争性的业主(运营商)体制——增加业主公司的数量(继中核集团、中广核和中电投之后,逐渐向已经参与核电建设的大唐国际和华能发放经营核电牌照),并在符合安全监管的条件下赋予它们经营自主权(如在堆型选择等方面)。竞争性业主体制立刻会产生对技术和服务的市场需求,从而要求形成能够响应这种需求的NSSS公司和AE公司。
但形成这些市场主体的关键是要改革中核集团体制。中核集团体制的主要弊端是囊括过多异质性业务而产生的行政垄断倾向——由于既是核电站运营商,又主管了国家几十年投资建立起来的核动力技术研究开发基地和核燃料开发制造系统,所以难免会以一个公司的利益动机(如争夺核电运营市场)去阻碍中国核动力工业的主要力量服务于全国核电的发展。这种情况多年来被诟病为“封闭军工体制”,但其实问题不在于军工,而在于垄断。改革的原则是必须对中核集团明确定位。如果出于难以改变现有军工体制而暂时把它定位为具有公共管理职能的机构,集团总部最多只能采取控股公司形式,不能干预所辖单位的经营自主权,以使这些单位能够充分进入市场;如果把它定位为企业,则应该把集团按专业拆分,使各个部分能够围绕着自己的核心能力参与市场竞争——集团总部可以转变成为一个以经营核电站为主的业主公司(这本来也是它最感兴趣的),其他部分则成为能够独立面向市场的主体和向国家负责的基础研发机构(如核二院转变成为专门从事核电站整体设计的AE公司,核动力院在保留国家实验室职能部分的同时,通过与设备制造企业联合而组建NSSS公司,以及组建核燃料循环公司等)。这些国有涉核专业公司和国家实验室的业务领导归属政府核能主管机构,它们所承担的国防研发项目则由总装备部负责。这样做,既能打开核动力工业进入核电市场的通路,也可理顺以公共资源支持基础研发的体系和责任,并以民用需求维系军民两用产品开发平台的方式实现军民互动,保证民用和国防两个方面的技术进步。
此外,由清华大学和中国核工业建设集团公司合资成立的中核能源科技有限公司是设计高温气冷堆示范工程的单位,将会通过工程实践发展成为另一个NSSS公司。中广核是从经营核电站滚动发展起来的,它在技术上自给自足的念头始于行政垄断造成的无奈。一旦核电市场更加开放并出现建立在中国核动力技术基础上的NSSS公司,中广核更可能集中于核电运营业务,因为实行技术自给自足所需要付出的成本(包括时间成本)会远远超过从专业分工中获得的收益。国核技的生存完全是靠行政手段,如果实行新体制,它的命运不会有多少悬念。
应该以自主路线发展核电的战略思维,是基于一个信念——只有这样做才能使中国的利益最大化。其理由至少有以下几点:
经济收益最大。因为自主路线不仅将以比引进路线更低的成本扩大中国的能源供应,而且将培育出一个具有市场竞争力的中国核动力工业,这是依赖引进技术绝不可能做到的。由于技术能力的成长离不开与市场的互动,所以即使中国现有的技术水平存在差距,它也只能而且必然通过市场的锻炼而提高。
有市场竞争力的核动力工业能够使中国掌握增加替代能源供应的主动权,而自主发展核电将大大提高中国在世界能源供应结构中的谈判地位,缓解因为化石能源进口和污染物排放过多所带来的压力。
自主发展核电将使中国军用核技术的发展处于活力不竭的状态。由于军民之间在技术研发平台上是共通的,所以一方面,军用核动力的研发可以不断为民用技术探索前沿,另一方面,能够通过市场销售而自我持续的民用核动力工业又可以支撑军用技术的研发平台。总之,一个军民互动、军民共享的核工业,将保证中国始终处于全球核权力结构的顶层位置。
有市场竞争力的核动力工业将使中国获得新的国际政治影响力。和平利用核能在全世界(特别是发展中国家)有明显的扩散趋势,必将增加对核动力技术的国际需求。“固有安全”的第四代反应堆(如高温气冷堆)在出现操作失误或机械故障时会自动停堆,不会产生严重核事故,所以非常适合没有多少核能力的发展中国家采用。因此,一旦中国的高温气冷堆或其他先进堆型通过中国核电市场成熟起来,就会不可阻挡地产生大量出口的前景。核电站的出口不仅能带来经济收益,而且是影响国际政治的重要手段。这种前景不仅将促进发展中国家与中国的关系,还将迫使美国为防止核扩散而有求于中国在管理核燃料循环系统上合作,可以增加促进中美合作的砝码。
最后还要指出,在冷战结束快二十年的今天,世界正在经历新一轮的建造核潜艇热潮。2007年4月,俄罗斯建造十余年的“北风之神”级核潜艇下水。法国国防部2006年12月宣布,将斥资79亿欧元建造6艘新一代梭鱼级核动力攻击潜艇,这将是法国海军未来50年内最大的装备项目之一。2007年6月,英国最大的新一代“机敏”级超级隐形核潜艇下水,其功能相当强大,据说声呐追踪设备难以发现它的踪迹。加入这个热潮的还有新兴国家。印度多年来一直在建造核潜艇,只是困难重重才不得不向俄罗斯租借核潜艇,但最近一两年不断有消息称,印度自行研制的第一艘核潜艇即将问世。2007年7月,巴西总统宣布将斥资5亿美元恢复一项搁置已久的海军计划,建造一艘核动力潜艇(此前巴西政府恢复了第三座核电站的建造计划)。
美国是最早开发和部署核潜艇的国家,虽然已经拥有世界上最大最强的核潜艇编队,但从没有停止核潜艇技术的发展步伐。英国《简氏防务周刊》2005年几次披露,美国海军计划于2009年推出新一代攻击型核潜艇。澳大利亚《时代报》2008年11月7日报道,一位美国核潜艇部队的中将指挥官在澳大利亚潜艇研究所一次会议上称,为了应对中国的威胁,美国正在把60%的潜艇舰队调往太平洋。美国《西雅图邮报》2008年2月1日报道,号称世界最强的美国3艘“海狼”级攻击核潜艇已齐聚太平洋,目的就是出于对中国水下力量不断增长的担心。
如果知道向中国出售核电站的西屋公司和阿海珐集团同时也分别是为美国和法国海军开发核潜艇动力系统的主承包商,那么作为中国公民和纳税人,我们怎么能不问这样一个问题:为什么中国要把自己的核电市场拱手相让给这些外国国防承包商,养肥它们后使其能够继续开发和建造核潜艇来压制中国?如果引进路线的倡导者矢口否认这个逻辑,那他们之中谁敢站出来向中国公众解释,为什么这个逻辑不成立?
结语
最近世界金融危机造成的冲击再次证明,中国经济发展的根本途径是经济结构的转变和产业结构升级,而转变和升级需要技术能力的成长——这是提倡“自主创新”的信念来源。如果“扩大内需”的举措不过是诸如购买外国设备来建核电站,却继续把本国核动力工业的发展排除在核电建设之外,那么这种举措最终也不过是又一个泡沫。因此,中国必须拥有技术能力应该是中国技术政策不可动摇的信念。不错,中国仍然需要技术学习,仍然需要吸收外部世界的知识,甚至在某些领域还需要继续购买外国的产品作为学习的榜样,但在战略性思维下,所有这些都不过是为了培育中国技术能力和工业竞争力而采用的手段。在什么时候采用什么手段从来是动态的,战略目标则要始终如一,就是通过持续培育自己的能力来实现自我发展。正如本文所讲的核电故事告诉我们的,中国既有需要向外国学习的地方,也有领先于世界各国的机会,问题的本质无可置疑——同时兼顾核电需求和核动力工业发展的自主路线,是最符合中国利益的战略选择。
尽管道理如此清晰,证据又如此确凿,中国核电是否真的能够转向自主路线,却仍是一个让人难以乐观的悬案。引进路线的“疯狂”,已经令人不得不质疑中国在重大技术和工业领域的决策机制。2002年6月23日,时任国家副主席的胡锦涛在参观完秦山二期核电站后说:“核电产业是高技术的战略产业,实践证明,高技术特别是核心技术拿钱是买不来的。要继续坚持以我为主,这是发展核电的必由之路。”2003年春节前,温家宝在国务院听取国家计委汇报核电工作时说:“核电的技术路线要统一,不敢再走错一步,不能照顾各种关系。”无论以当时还是现在的眼光看来,两位领导人的话都切中问题要害,而且明确至极。但为什么此后的结果是核电发展又重走老路?
如前所述,第三轮引进路线发源于国家计委/发改委。从各方面情况判断,决策的过程大致如此:主张引进的人说动了机构主管领导和主管副总理,然后以发改委制定能源规划和项目审批的权力形成方案,报送中央得到批准后成为路线。这样一个决策过程存在两个问题:第一,中央领导人和产业管理机构之间存在着严重的信息不对称。领导人并非具体领域的专家,其决策所依据的信息只能依靠报送方案的机构,所以难免受机构的左右,而一旦方案得到批准,领导人也无从掌握决策的实施情况和后果。例如,引进“第三代核电技术”的方案是以每千瓦一千八九百美元的价格报批的,但在批准之后,实际成本到底是变成每千瓦两千多还是三千多甚至更多,谁也不用再承担责任——通过“钓鱼工程”进行欺骗,向来是中国官场的一大潜规则。
这就产生了第二个问题——对重大决策的实施没有监督机制。决策发生在掌握信息的机构和领导人之间的垂直交流过程,但没有任何制度上的第三方对决策过程和实施过程予以监督。于是,一旦方案得到批准,在领导人因缺乏信息而难以掌握实施情况和后果的条件下,机构中为数极少的掌权者就可以因为没有监督而对涉及几百亿甚至上千亿元金额的行动武断行事,而对任何自下而上的反对意见都可以扣上反对国家决策的帽子。最后,随着时过境迁和人事更迭,即使最初的重大决策被证明是错误的,到那时也找不到任何责任人,被浪费掉的只有人民的血汗和国家利益。因此,在这样的决策体制下,即使道理和实际后果显而易见,实现战略转变也异常困难,往往只能等到下一轮危机的来临。
但谜局并非不能解开,历史也不容忘却。当决策体制失灵之时,支撑一个民族的力量就只能靠社会的良心。吃一堑长一智,为错误路线“树碑立传”也是增长民族智慧的方法。是成此文。
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