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法國電力集團副總裁:深度分析核工業(yè)的產業(yè)與技術挑戰(zhàn)

  一個行業(yè)的業(yè)績主要體現(xiàn)在一些經(jīng)濟和技術效率指標上,但也一定程度地體現(xiàn)在可預期性和前景上。而后兩種只能通過熟練掌握產業(yè)工具、具體來講是三種基本能力來實現(xiàn):第一,設計產品工具的能力;其次,對提供這些工具的供應商和相關設備的豐富認知;最后也是最重要的一點,是使用這些工具的經(jīng)驗反饋(ROE, return on experience)。

  三種能力的相互作用決定了整個產業(yè)的發(fā)展質量。經(jīng)驗反饋(ROE)會提高設備設計和運行的質量,把這些經(jīng)驗與分包商技能以及現(xiàn)有產業(yè)技術相結合,對設備進行優(yōu)化設計。最終,將產業(yè)經(jīng)營者與供應商的需求進行對接,則可以引導和改變整個產業(yè)的發(fā)展方向。

  任何行業(yè)、任何企業(yè),無不想方設法謀求控制這些工具。最著名的例子是豪華汽車廠商、同時也是全球第二大飛機引擎制造商的羅爾斯。羅伊斯。每一臺流水線上的羅爾斯。羅伊斯引擎都裝有傳感器,能夠在飛機起飛后持續(xù)地傳回引擎的工作數(shù)據(jù);企業(yè)的工程部門對這些數(shù)據(jù)進行分析,獲得引擎產品周期內的所有相關信息,形成的獨一無二的數(shù)據(jù)庫。米其林公司也用同樣嚴謹?shù)姆绞?,豐富了自身在空氣動力學領域的行業(yè)經(jīng)驗。

  核工業(yè)也不例外。法國核工業(yè)目前每年正在運行的1700多個反應堆、數(shù)百萬的工程師工時,是全球工業(yè)控制領域典范,特別是福島核電站災難發(fā)生之后。這樣的成就在很大程度上得益于法國核工業(yè)的一體化產業(yè)模式。

  以法國核電產業(yè)為例,談一體化產業(yè)模式

  法國核電領域從業(yè)人口達22萬,企業(yè)數(shù)量超過2500家??傮w年營業(yè)額為460億歐元,凈利潤達150億歐元;法國核電產業(yè)鏈非常完整,涵蓋了從研發(fā)、前期設計到廢物處理的全部領域。

  法國現(xiàn)有的核電產業(yè)戰(zhàn)略布局形成于上世紀70年代,處于核心位置的國有的法國電力集團密切參與所有的反應堆設計(及附屬設備)與核電站建設。這種模式的關鍵,是法電集團成了項目的所有者兼運營者,同時,設計者兼工程管理者。

  正是因為從一開始就介入,法電集團形成了一整套反應堆工程管理體系:設計、建設、采購、數(shù)據(jù)收集與分析以及經(jīng)驗反饋(ROE)的利用。大約5000名工程師和他們所管理20000多個反應堆,實現(xiàn)了一個持續(xù)優(yōu)化的良性循環(huán)。

  基于早期建設和運營核電站的經(jīng)驗,法國電力集團完全掌握了核電行業(yè)的產業(yè)工具,并開發(fā)出自己的反應堆模型。同時,這個系統(tǒng)的、持續(xù)優(yōu)化的循環(huán)使得讓全法國核電站逐步標準化。整個法國核工業(yè)因此從兩大穩(wěn)定優(yōu)勢資產中受益。

  第一種優(yōu)勢來自于核電站安全、效率和性能的持續(xù)改善,所有事件都會被分析,所得經(jīng)驗被用于改善設計、工藝或設備組件。這種做法的必然結果是法國核電站建設成本全世界最低,運營成本也比其他國家低上40%-70%。

  第二種優(yōu)勢則在于法國電力集團的產業(yè)政策話語權。由于既是設計者又是管理者,法國電力集團因此能夠根據(jù)技術和戰(zhàn)略的敏感度,來決定合同如何分割、競爭政策如何使用以及國內外供應商的資格認證。他們將運營者的需求精確地傳遞給供應商,從而能夠對運營要求和合同目標進行盡可能清晰地描述。這種關系是形成產業(yè)控制的關鍵。但前提是運營者要對整個產業(yè)環(huán)境有清楚的通盤認知,才有可能從專業(yè)角度辨別和考核潛在供應商。

  經(jīng)驗反饋和設備供應商技術改進,不僅改善了現(xiàn)有反應堆的效率,對于設計新模型也是必不可少的。

  一體化模式VS“交鑰匙”模式

  當今在核工業(yè)領域比較活躍的法國、俄羅斯和中國都采用了一體化產業(yè)模式,但卻被看成異類,因為大多數(shù)擁有核電的國家包括美國和日本,都更傾向于“交鑰匙”模式。

  但這種“交鑰匙”模式存在嚴重缺陷。

  首先,定義產業(yè)政策的不是電站運營方而是建設施工方,運營方被排除在與供應商的協(xié)商過程之外,只負責埋單。這導致了嚴重的成本超支:德國核項目成本是法國同類型項目的兩倍,而日本則要貴三倍。此外,在“交鑰匙”模式中,監(jiān)管框架也是由建設方和監(jiān)管機構一起制定的。

  在設計和施工階段,運營方無從置喙與安監(jiān)機構、供應商的對話,被降低到了“第三方付款人”的角色。雖然真正使用電站的是運營方,但他們無從了解產業(yè)環(huán)境和專業(yè)工程技術,更別提經(jīng)驗反饋,而經(jīng)驗反饋是確保操作和反應堆安全的關鍵。

  這也是為什么將核工業(yè)和汽車工業(yè)進行類比是毫無意義的。車輛擁有者為駕駛負責,只需知道駕駛規(guī)則,而不需要了解車輛各部分的工作原理。即使最嚴重的車禍,其危害性也永遠不能和核事故相提并論。福島事故的發(fā)生喚醒了反應堆運營者的責任意識,也表明安全不僅僅是技術問題,而更取決于產業(yè)組織形式和反應堆的運營管理。

  安全缺失

  日本核工業(yè)的失誤可以歸納為完全對稱的兩點。一方面,運營方?jīng)]有掌控生產設施的核心技術;供應商也無法運營方的經(jīng)驗反饋中受益。此外,整個產業(yè)還因為不少運營商故意分割產業(yè)經(jīng)驗而被削弱。在21世紀初,一家日本核電站的二次冷卻循環(huán)彎管處因腐蝕而出現(xiàn)小裂縫,四年后另一家電站因同樣問題發(fā)生泄漏,四人死亡。為什么?因為第一家電站的經(jīng)驗反饋并沒有被第二家電站所吸收。

  硬件材料也并非關鍵:德國所有核反應堆都基于相同的設計原理,卻交由不同地方性企業(yè)運營,各地采用不同安全標準和流程,導致每個電站的安裝都要求進行一定程度的技術調整。

  相反,在法國的一體化模式中,經(jīng)驗反饋隨著標準化過程逐步累積。法國核工業(yè)目前擁有七種模式的反應堆,但每隔10年,都會對所有反應堆進行一次安全評估,定期將設備和電站管理的信息進行優(yōu)化整合。隨著經(jīng)驗的積累,電站安全水平得以逐步而穩(wěn)定地提高。風險沒有消失,但被大大降低了。根據(jù)法國核安全管理局,法國各核電站反應堆堆芯融化的風險減少了90%。

  這種持續(xù)的優(yōu)化和經(jīng)驗反饋正是“交鑰匙”模式所不具備的。

  當然,某些缺陷可以得到校正。美國在20世紀90年代為了彌補運營商間的分化,成立了核電運行研究所(INPO),負責對核電站運營商的經(jīng)驗反饋構成和分享方式進行評估。日本近年來對運營商責任意識進行反思,也正準備創(chuàng)立類似機構,整合10家國有電站的經(jīng)驗反饋。本著同樣目的,一些其他國家和組織也已開始思考如何利用產業(yè)經(jīng)驗反饋,世界核電運營者協(xié)會(WANO,包括來自30多個國家核電運營商)就是這樣的情況。

  但這樣就足夠了嗎?經(jīng)驗反饋是這個行業(yè)的絕對核心,僅僅分享是不夠的。真正的挑戰(zhàn)在于如何將其整合進一個持續(xù)改進的循環(huán),在核電站運營方和建設方之間實現(xiàn)情報和經(jīng)驗的互利。

  那些嚴重事故留給我們的教訓非常寶貴。1979年三里島核電站堆芯融化,在建設方看來是沒有理由發(fā)生的。原因在于操作失誤。事故發(fā)生后,法國電力集團立即對失誤進行分析,并根據(jù)結果對自身的設備進行了改進,在所有反應堆加裝砂過濾器,能夠在泄漏發(fā)生時,過濾掉99.9%的銫元素。然而,日本人并沒有將這個經(jīng)驗考慮進后來福島第一核電站的設計中。

  三里島的事故還表明建設方和運營方相互配合的重要性。事故發(fā)生時控制室內所有報警裝置都被拉響,這給迅速鎖定故障源帶來巨大難度。因此,報警系統(tǒng)的升級是一個重大改進。法國電力集團的做法是將不同級別的事故對應不同的安全控制面板。這種“狀態(tài)模式”使得運營者能更快地識別故障來源,負責安全管控的工程師也有足夠時間來提醒管理者采取正確應對措施。

  將這樣的經(jīng)驗循環(huán)與計算機輔助控制系統(tǒng)相結合,可以防止人為操作失誤。但在這一點上,一體化產業(yè)模式與交鑰匙模式同樣存在巨大差異。一些核電站建設方已競相采用計算機輔助控制系統(tǒng)。但我們參觀其工廠時感受到的情況卻不盡人意:有大量有用數(shù)據(jù)和信息可用,電腦也已將其與必要的預防措施進行關聯(lián)……但也僅止于此,經(jīng)驗反饋和優(yōu)化過程還是停留在紙上談兵。這并不奇怪。將經(jīng)驗反饋過程與控制技術相整合,任務量極其龐大,除非從一開始的反應堆設計階段就將ROE考慮進來。

  產業(yè)精神

  一體化產業(yè)模式的持續(xù)優(yōu)化本身也有其局限性。尤其是它需要建設方擁有全面過硬的技術,但這在某些管理多個核設施又缺乏增長前景和升級規(guī)劃的機構看來,并不是最重要的。

  需要注意的是,除了反應堆壓力容器和混凝土外殼,所有設備都應該在適當?shù)臅r候進行調整和升級。這種安全生產文化只有在真正融入實際工業(yè)過程時才有意義。工程能力不僅僅要靠定期更新設備。這就是為什么今天在亞洲國家尤其是中國這樣積極發(fā)展核產業(yè)的國家,大量引入和倚重核電專家的重要性。中國目前每年新增裝機容量為1000億瓦,相當于法國所有正在運營的核電站的年發(fā)電量。福島事故發(fā)生前,中國每個月都有新項目上馬。

  三十多年前,法國電力抓住機會與中國廣核集團(CGNPC)合作,參與了中國第一座核電站大亞灣核電站的建設。這樣的項目對于重建法國核工業(yè)的“產業(yè)精神”來說是個良機。更重要的是,通過這些實體工程項目精心分配法國核工業(yè)優(yōu)良資產,讓一體化產業(yè)模式在全球落地生根。

  這個問題遠遠超出了簡單的成本控制;它要求在任何時候對未竟事業(yè)都要有通盤考慮——從目標到方法,一旦出現(xiàn)問題,能夠迅速找出根源并加以解決。

  一項工程就是一場冒險,是一群人基于共同愿景、為實現(xiàn)同一目標而共同行動。我有幸參與過管理的每一個項目,從大亞灣核電站到最新型號核反應堆N4的設計與施工,讓我逐步相信,任何集體性成功,無不基于一個強有力的組織架構和一個團結的團隊的完美結合。

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