罗马尼亚总统也盯上的韩“秘密工厂”…由Doosan Enerbility打造全球首座[AI时代 电力就是国力]⑥
全球首座小堆专用工厂建成
美国NuScale公司采用螺旋形换热管
全球首制“Helical & Bending”技术
为应对需求增长正考虑新建工厂
在斗山能源昌原总部的核电工厂内,还有一座对外来人员出入进行严格管制的“秘密工厂”,这就是所谓的“管材工艺车间”。即便是昌原工厂的员工,也必须经过单独认证才能进入这里,更不用说严禁拍摄。上月21日,在工作人员的引导下走进这处设施时,看到中央工作台上放着一根一端呈直线弯折的大型螺旋金属管。这根管子的真实身份,是用于美国NuScale小型模块化反应堆(SMR)中的“Helical & Banding传热管”。
作为安装在蒸汽发生器内部的设备,传热管负责将核裂变产生的热能传递出来,加热水产生蒸汽,再利用蒸汽的动力带动汽轮机发电。现有大型核电站的蒸汽发生器内部通常密集布置U形管。相比之下,NuScale的SMR则设计为让螺旋形传热管紧密缠绕燃料棒。这一被称为Helical & Banding的设计,是NuScale独有的专利技术,目前尚无其他企业实现产品化。斗山能源在开展NuScale SMR重新设计审查的过程中,率先在全球实现了这种螺旋形传热管的制造。
据介绍,去年4月罗马尼亚总统克劳斯·约翰尼斯到访斗山能源昌原工厂时,也曾参观过这一设施。罗马尼亚目前正在评估引进NuScale SMR的方案。其此行目的之一,就是要亲眼确认实现NuScale SMR商用化所必需的这项传热管关键技术。
随着进入人工智能(AI)时代,数据中心用电需求被普遍预期将激增,全球大型科技企业纷纷抢先投资SMR。由于SMR相较大型核电站占地更小、安全性和效率更高,被视为数据中心电力供应的理想选择。特朗普第二届政府的美国能源部长提名人Chris Wright也在国会听证会上表示,应将SMR作为替代大型核电站的方案加以利用。在这一背景下,斗山能源自然被视为AI时代的受益股。
斗山能源核电工厂占地5万40平方米(约1.5万坪),相当于6个半足球场的规模。工厂由5个生产区构成,生产反应堆、蒸汽发生器、稳压器、冷却剂泵等核心主设备。去年3月,随着管材工艺车间的建成投运,该厂也具备了“全球首座SMR专用工厂”的气势。斗山能源SMR项目经理Ha Changhun表示:“我们已经做好一切准备,只要客户下单,随时可以投入制造。”斗山能源还在为应对需求增长,研究新建SMR专用工厂的方案。
Doosan Enerbility昌原工厂的SMR项目经理Ha Changhun正在讲解目前正在制造的NuScale小型模块化反应堆(SMR)的结构。昌原=记者姜熙宗
View original image反应堆主设备的制造从铸造和锻造开始。铸造是将钢水倒入模具中成形的方式,锻造则是通过反复锤击金属材料进行成形。当日走进锻造工厂时,可以看到一个形似巨大钳爪的机械手固定住一块经加热至900摄氏度、重达230吨的钢锭,在压力机上进行作业。1.7万吨级压力机像揉捏橡皮泥一样不断压制这块钢锭,通过这样的工序提高材料的致密度和强度。
这块钢锭经过约3周的工序,将重生为大型核电机组中的反应堆顶盖。据介绍,大型核电机组从炼钢到交付,通常需要10至12个月;而SMR则可以大幅缩短这一周期。斗山能源铸锻生产管理组组长Bae Mingeun解释称:“SMR的主设备规格统一,可以进行重复生产,因此能显著缩短制造周期。”
以NuScale的SMR为例,其结构最多可配置12台77兆瓦(MW)级的小型反应堆。从第一台反应堆完成制造之后,后续机组因规格相同,可以在较短时间内依次生产。斗山能源方面预计:“SMR在初期制造单价会较高,但随着供货业绩的增加,成本将逐步下降,最终低于大型核电机组的水平。”
在锻造工序中制成的坯件会被运往核电工厂,进入精加工阶段。当天核电工厂正在紧张进行新韩蔚3、4号机组蒸汽发生器的加工作业。Ha Changhun PM表示:“与大型核电机组相比,SMR体积更小,可以在这里完成反应堆总装,再利用特种卡车或船舶运输至现场。”据介绍,NuScale的SMR按照在美国境内可以通过任何隧道的标准,将宽度设计为5米。
斗山能源的目标是成为“SMR代工厂(委托生产企业)”。所谓代工厂,是指接受设计专业企业委托,专门负责生产制造的企业,台湾半导体代工企业台积电(TSMC)就是典型代表。斗山不仅与NuScale合作,还获取了美国X-Energy、TerraPower等公司的主设备供应权,并参与了韩国国家项目“创新型小型模块化反应堆(i-SMR)”的研发。
在过去20多年里,核电市场整体处于停滞期。在此期间,美国和西方国家流失了核电技术积累、专业人才和供应链能力。结果,目前能够自主供应第三代核电机组的国家屈指可数,仅包括韩国、中国、俄罗斯等少数国家。
韩国也因前些年“废核电”政策在一定程度上受到供应链冲击,但相对而言仍保持了对供应链和制造技术的较高信任度。斗山迄今已制造并交付34台反应堆、124台蒸汽发生器,这些主设备目前在国内外核电站均运行稳定、未出现问题。这正是斗山能源能够参与多个海外SMR项目的基础。Ha Changhun PM表示:“我们有望在年内签订正式的供货合同。”
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