随着能源的紧缺和污染加重,核电是唯一可规模化应用的新能源,现在,世界上正在大力发展第四代核电站,快中子反应堆(简称“快堆”),是世界上第四代先进核能系统的首选堆型,是建立先进闭式燃料循环的关键环节,固有安全性高,通过快堆及其燃料循环可以把铀资源利用率提高到60倍以上,也可将压水堆产生乏燃料中的长寿命放射性废物嬗变掉,实现放射性废物最小化。发展快堆,可从根本上解决世界能源的可持续发展和绿色发展问题。我国核能发展战略是压水堆、快堆、聚变堆三步走。

 为促进快堆技术商用化进程,2010年11月16日,由中国原子能科学研究院、中国第一重型机械股份公司、上海电气(集团)总公司、内蒙古兰太实业股份有限公司、中国核工业二三建设有限公司五家单位共同发起,并联合其它37家单位在北京成立了快堆产业化技术创新战略联盟(以下简称联盟),并发表了北京宣言。截止到2016年,联盟成员共有70家单位。主要由国内一流的研究院所、高校,以及大中型国有骨干企业、中小型高新技术民营或以资本运作、风险投资为主营业务企业组成,有年产值几百亿的国有大中型骨干企业,也有年产值几千万、上亿的中小型高新技术民营或合资企业,其中研究、设计院7家,大学6家,企业49家,其他单位8家。

 快堆产业联盟设有理事会、秘书处。理事会为联盟的最高决策机构,理事会由理事长单位(中国原子能科学研究院)及19家理事单位组成。秘书处是联盟理事会的常设执行机构,实行秘书长负责制,具体执行和落实联盟成员大会、理事会决议,协调各方关系,为联盟成员又好又快地发展提供全方位服务。

 快堆产业联盟以“立足自主创新,打造快堆产业链,促进快堆技术商用化,共建中国可持续发展核能”为宗旨,近期任务是共同推动快堆重大专项的立项,合作开展快堆重大专项的实施;合作申报快堆关键技术创新和设备国产化的研究项目,合作开展科学研究,最终达到推动快堆技术设计、工艺研发及有关行业和国家标准建立和实施。长期任务是推动快堆技术设计、工艺研发及有关行业和国家技术标准、技术规范制定、立项和实施;共同开发国内、国际两个市场,推动快堆相关产业技术进步,推进快堆型核电站的布局;合作推动快堆技术在公众、政府层面的宣传和推介。

 

 产学研合作,创新快堆技术发展新模式

 快堆技术发展在国际上经历了实验堆、原型堆、商业示范堆的完整阶段,目前已经有累计约350堆年的运行时间,技术已较为成熟。我国通过中国实验快堆建设,已具备了自主研发和建造快堆的能力,成为了世界上少数掌握第四代先进核能技术的国家之一。但我国快堆技术起步较晚,但与建造大功率的示范快堆目标相比仍然存在一定差距。为完成快堆产业化任务目标,联盟创新成员合作模式,主要特点如下:

 ——发挥优势,合理分工。通过成员间签订一对一的合作研发合同的模式进行合作,原子能院主要做好技术的总体组织、技术路线的总体策划,发挥快堆研究中心具备大量实验设施的优势,开展实验工作;高校主要开展技术性、前瞻性的研究;企业主要发挥各自优势,开展工艺方法、工艺标准研究并最终生产制造定型产品。成员单位合作前各自知识产权归各自所有,共同形成的新的知识产权双方共有,甲方投入研发经费,乙方在后续产品销售中返回给甲方科研投入;如双方各自投入,收益共享,风险各自承担。另外,也采用成员间联合申请国家和地方项目,获得资金支持,共同完成研发工作,成果按项目性质政策要求进行分配。联盟研发投入主要来源于各成员单位的自主投入、国家批复项目、地方政府支持资金以及吸收投资型企业、外界金融机构、联盟内部单位共同合资成立公司等。

 ——大企业做强,小企业做专。在联盟中大企业承担的任务多表现为技术难度高、投入大,工艺复杂,这样可以充分发挥大企业资金优势和技术储备优势,而中小企业承担的任务多表现为投入相对低,专业面相对窄,这样可以适当减少中小企业的风险,同时也可发挥他们机制和组织灵活的优势。

 ——通力协作,避免竞争。联盟内部的大企业和中小企业之间不是竞争的关系,而是互补合作的关系。在联盟内,将通过技术任务细分,充分发挥企业各自优势,共同承担同一任务的不同部分或阶段。成员间加强联盟类单位之间的交流和融合,并特别关注高校、研究设计院与企业间的交流,通过共同组织创新团队,着力提高企业的自主创新能力,重点转变国内大部分核电设备加工企业技术基础薄弱、技术人才缺乏,技术能力差等现状。

 ——构建研发方法,解决技术瓶颈。在联盟产业化过程中要践行正向设计理念,高效推进快堆设备研发工作。完全自主开发的快堆的工程进度要求与成熟核电厂的建设进度相当,设备研发与系统设计同步推进,在没有同规模成熟设备参考的情况下,过短的研发周期几乎要求设备研发“一次成功”,关键设备研发面临进度与质量难以平衡的矛盾,正向设计的理念为解决该难题提供了一条科学可行的途径。应用正向设计理念,可以科学地确定设备研发的阶段及其阶段目标,可以系统性地建立设备的技术指标体系和技术评价体系,可以合理地确定试验验证项目和要求,可以科学地评估技术风险并以最小的技术风险来加快设备研发进度,确保高效完成设备研发工作。

 

 规范管理,联盟运行取得实效

 为规范并保障快堆研发项目顺利执行以及联盟运行,联盟对内建立了完善管理制度,出版了《联盟文件管理办法》、《联盟经费管理规定》、《联盟理事单位任职资格管理规定》、《联盟知识产权管理规定》等管理规定。对外设立了快堆产业化技术创新战略联盟网站(网址为www.ChinaFRA.com),创办了联盟会刊,目前共发布了四期,举办了“快堆产业联盟LOGO方案”的征集活动,建立联盟微信群平台等。 

 快堆联盟成立了“快堆主泵联合研发中心”,“快堆结构材料研发中心”、合资公司研发部等研发机构,组建联合技术团队,立足共同目标,深度交流,有效组织好快堆研发设计队伍,共同以技术为主线,以合同为依据,加强行政协调和指导,共同完成任务。加强联盟单位之间的交流和融合,并特别关注高校、研究设计院与企业间的交流,通过共同组织创新团队,合作开展研究、设计工作,为企业培养创新型技术人才等形式,着力提高企业的自主创新能力,重点转变国内大部分核电设备加工企业技术基础薄弱、技术人才缺乏,技术能力差等现状,最终达到互惠双赢的目标。

 目前联盟单位在快堆关键技术的研发工作中取得了突破性进展,包括高丰度碳化硼芯块、主泵、大口径钠阀、蒸汽发生器、中间热交换器、换料设备等关键设备的研制,部分项目已给企业带来了收益。在建立行业标准方面,快堆产业联盟通过快堆项目实施,和厂家一起制定快堆标准,依托理事长单位制定标准框架,组织成员按分工任务组织标准起草,通过联盟向国家部门推荐评审,目前批准的企业标准有快堆钠机械泵可靠性设计准则等。

 2013年快堆产业联盟获批成为国家科技部试点联盟,并在2014、2015年度科技部试点联盟活跃度自评价中分别获得良好和优秀;2015年快堆联盟获得产学研合作促进奖(单位);组织11家成员单位获得产学研“创新成果奖”、“创新单位奖”。联盟每年组织快堆技术论坛,邀请全体成员单位及有关优秀行业专家进行讲座与互动交流,目前已经举行了四届。举办“快堆产学研合作自主创新成果汇报会”,向国家有关部委、行业协会等领导和专家汇报快堆自主创新成果和产学研结合的实践经验,并提出了下一步快堆产业化发展的思路。基于快堆技术,联盟还开展了如行波堆、铅铋堆等多方面技术研发,在新型堆型的设计、设备研发、产品供应等方面全面开发和合作。根据技术需求组织各类培训会,例如“快堆技术培训与交流会”、“快堆设备可靠性研发培训会”,组织成员单位赴韩国进行快堆技术交流等。另外,联盟还积极参与有关行业组织的各类活动,例如参加中国国际核电装备展览会、产学研合作促进会的年度高峰论坛及定期专题研讨会和交流活动等。

 

 再接再厉,为核电发展作出新贡献

 2016年国务院发布了《“十三五”国家科技创新规划》,其中提到发展清洁高效能源技术的核安全和先进核能方面,要求开展先进核燃料、乏燃料后处理、先进快堆、新型模块化小堆等研究。2016年,国家发改委、工信部、国家能源局联合发布了《中国制造2025—能源装备实施方案》,快中子反应堆进入了先进核电装备板块。2016年,中核集团发布了“十三五”综合发展规划,其中示范快堆工程技术研究、关键设备研制和工程验证试验、具备工程应用条件作为了重点发展任务之一,在科技前沿技术研究方面,主要进行行波堆技术和铅铋快堆技术的有关研究。另外,国防科工局正在制定的《核工业发展“十三五”发展规划》中也将会把快堆技术研发作为重点发展项目。

 快堆联盟致力于大型快堆技术研发,到2020年目标任务是基本形成快堆装备自主设计、制造和成套能力,关键部件和原材料基本实现自主化,到2025年快堆装备形成产学研用有机结合的自主创新体系,实现引领装备制造业转型升级。快堆产业联盟成员大部分是由装备制造业组成,通过快堆设备研发,大力提高装备制造业的自主创新能力,重点转变国内大部分核电设备加工企业技术基础薄弱、技术人才缺乏,技术能力差等现状,增加企业的国际竞争力,制定行业技术标准。因此,通过联盟创新型合作模式,加强产学研合作,提高联盟企业的设备研发水平和我国快堆电站的装备能力。符合我国核能发展战略“压水堆—快堆—聚变堆”,对核能可持续发展意义重大。

 快堆产业化技术创新战略联盟,“快堆”是方向,“产业化”是目标,“技术创新”是任务,“联盟”是组织模式。快堆联盟后续发展中要体现组织的技术特征,原子能院作为技术牵头单位,要发挥技术辐射作用为联盟服务,建立产学研用相结合的良好机制,为国家创新驱动发展做出贡献。联盟要强调开放,做到信息开放、思想开放、管理开放;要强调合作,要加强信息共享和资源整合,使得成员间能够强强联合和优势互补;要强调公平,要在国家法规和市场机制下,实现公平竞争,共赢发展。

 快堆产业联盟将肩负起我国快堆自主化、产业化的重任,为树立快堆核电的民族品牌,为我国的核能开发和国民经济的可持续发展作出应有的贡献!

http://www.360cxy.cn/content/details_32_2991.html


2016中国产学研合作好案例———中国快堆产业化技术创新战略联盟:产学研合作助力核电技术新发展

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