核能供应链发展路径

2023-05-03 15:24  来源:嘿嘿能源heypower    核能供应链  小堆  SMR  核聚变  Rosatom  俄罗斯核电

核工业界越来越担心,供应链缺乏灵活性可能会限制核电站建设计划,这促使核电相关方采取行动寻找解决方案。但全球核能部门的复杂性使得任何单一的解决方案都不可能奏效。


核工业界越来越担心,供应链缺乏灵活性可能会限制核电站建设计划,这促使核电相关方采取行动寻找解决方案。但全球核能部门的复杂性使得任何单一的解决方案都不可能奏效。

1、核能供应链特点


美国拥有庞大的核能队伍,因此其供应链更加稳健。图为美国印第安角核电站。

对于一些国家来说,严格的安全监管、长时间交付周期和活动周期,而且两个周期都易出现波动情况下,维持企业供应链是一个问题。

对于核能行业来说,在大型铸锻件等关键部件,以及开关和阀门等较小的三级供应链项目,情况尤其如此。

核部门也有其独特之处,如强有力的质量保证要求和相应的材料认证要求。

在美国、法国、俄罗斯、韩国和中国等拥有大量基于现有核设计的国家,供应链最为稳健。

在新的建设计划,以及推动和支持该行业的政府政策相结合的情况下,这一点得到了加强。

“当我们谈论核能供应链时,就会发现,中国、韩国或美国等国家面临的挑战较小,而瑞士、瑞典甚至英国等欧洲国家也面临着挑战。”施维茨公司公共事业部能源管理合伙人兼全球领军者迈克尔·克鲁斯(Michael Kruse)表示。

当然也存在溢出效应,尤其是在他们向供应链交付的专业零部件和设备的二级和三级供应商中。

克鲁斯说:“原因是没有重复性业务时,公司的能力就会萎缩和减弱。”

然而,尽管该行业——除了一些热点地区之外——几十年来基本上处于有管理的衰退状态,但在过去几年中,形势发生了根本性的变化,如果该行业要满足新的、重振活力的市场需求,现在就必须应对供应链挑战。

克鲁斯表示,解决所有这些挑战没有全球性的答案,企业需要从区域性的角度思考。

这在西欧是一个重大问题,在东欧也越来越严重,尤其是在那些运营俄罗斯技术的工厂,因地缘政治局势导致供应链问题不断增加。

最严重的供应链问题与欧洲有关,可能与欧洲技术密切相关的国家如南非。相反,在美国、中国和日本等国家,拥有强大而庞大的核电队伍和国内市场反倒没有问题。

然而,供应链不仅仅涉及物理组件。核部门的另一个关键因素涉及发展所需的熟练和有经验的人员。

2、人力资源问题

确保训练有素的人力资源,可能代表着阿联酋核能野心的增长

虽然存在地区差异,但招聘和人力资本开发问题要普遍得多。例如,目前在阿联酋和土耳其以及计划很快开始建设的沙特阿拉伯都是一个大问题。

“我认为这在大多数国家都是一个普遍的问题,不包括中国、俄罗斯和印度等国家,它们都是特例。但就西方国家而言,运营商和供应商的员工老龄化带来了重大挑战。由于老龄化和缺乏进入该行业的年轻专业人员。缺乏经验丰富的劳动力也意味着他们正在失去监督即将生产、许可并安装在工厂的产品所需的能力。”

克鲁斯解释道:“其中一个关键问题是,80%的工作都与文件有关,公司需要了解如何编制设备和组件的技术文件、许可和许可相关文件。”

他补充道:“这是一个相互关联的过程。不能将操作员一侧与供应商一侧隔离,因为操作员有监督责任,还需要他们在需求管理、配置、文档、许可和质量保证方面对供应链做出贡献。

克鲁斯补充道,这对许多国家来说是一个重大挑战,“更不用说焊工和辐射防护工人等认证工人的挑战了”。

很明显,为了克服这个问题,需要教育计划和有效的营销,使该行业作为能源转型带来的就业机会更具吸引力。

SMR和聚变等发展确实令人兴奋,这可能在一定程度上使核部门对所需的年轻、杰出的工程师更有吸引力,竞争激烈。

克鲁斯说:“人员流失,尤其是从石油和天然气行业或核能行业进入可再生能源行业的年轻劳动力。技术人员和在其他地方工作的学术人员都在流失,这给劳动力带来了挑战。”

作为知识转移计划的一部分,支持管理和培训的数字工具正在作为解决方案的一部分出现,但克鲁斯认为这不是一个完善答案。

“人们把希望寄托在新兴的数字工具上,比如与需求管理相联系的建筑信息建模和配置管理工具。然而,最终,供应链中总是需要考虑三个维度。人,技术,组织。因此很难通过数字工具解决。”

“接口需要管理,需要人性化,需要做出决策。核监督需要有人来完成,运营商和供应商都需要具备这些能力。一直都需要人,所以人无法被完全取代。”他说。

尽管如此,数字工具可以使一些供应链问题变得更容易,例如组件工程、运营工厂的老化管理以及监管机构、业主和供应商之间各种交流和要求。

克鲁斯指出:“这是一个大问题,要确保设备以符合要求的方式制造和安装,不会产生任何不符合要求的情况,可能会导致成本超支和工厂的能源可用性风险。”

3、制定适当的监管制度

另一个相关的供应链挑战是现有的许可和监管程序。

克鲁斯以SMR为例:“SMR发展的主要障碍之一是在许可和产品标准化方面确定国际标准。SMR需要一个标准的供应链,这会导致规模经济和学习曲线效应,从而降低成本。这是使能源的水平化成本与可再生能源具有竞争力所必需的,只有当SMR的许可证与航空类似时,这才有可能。”

“例如,当你在美国获得飞机执照时,欧洲当局也会认可。对于核能来说,情况并非如此。这是针对具体国家的许可,尽管正在进行大量努力使这一过程更加协调,但进展并不令人满意。”

克鲁斯继续说道:“这也将影响供应链,因为在经济上可行的SMR需要一个标准化的全球供应链。如今,新建核电站通常需要一个重要的本地组件。例如,沙特和土耳其等国强制要求本地化,这意味着要修改开放的供应链,要求本地劳动力接受适当的教育,所有制造都经过当地认证。”

考虑到新建的其他方面,另一个关键的供应链问题是由于行业分散而导致的能力损失。

尤其是来自西方国家的供应商,他们不像过去建造多个第二代工厂时那样拥有强大的综合EPC能力。

克鲁斯认为,法马通、西屋和西门子等公司拥有更强大的垂直整合供应链,因此可以在内部管理端到端供应链。“

“这种能力在西方供应商中已经不存在了。” 克鲁斯说。

相反,东方供应商,例如Rosatom,具有向后垂直整合的能力。

“他们的供应链能够在当地交付,但无论是否受到制裁,实际上很难在全球范围内交付。这是因为他们当地标准通常与西方标准不同,然后他们需要更换次级供应商,或者他们是内部次级供应商,需要根据西方标准制造,如他们未曾用过的ASME和IEEE。”

“这与文档要求密切相关。如果你把它也与西方国家的劳动力问题联系起来,如果业主组织缺乏有能力的人,那么他们就无法充分管理供应商和供应链,无法避免成本超支、重复工作和重组工作。” 克鲁斯总结道。

4、依然可以采取积极行动

提高供应链的能力是一个复杂而多方面的挑战,但克鲁斯认为可以采取积极的行动。

他说:“我认为一个主要要求是继续致力于许可证和许可审批的国际协调和标准化。这是一个关键因素。其次,我认为一些现有工厂需要“竣工”文件,以及已到位并数字化的修改文件,以便他们有适当的组件库存和每个可用组件所需的主数据。这将使他们变得更加独立,并了解他们在工厂中真正使用的组件。”

克鲁斯表示,新工厂往往已经有了数字格式的此类信息,因为监管机构现在有相当严格的配置管理要求,要求业主和供应商拥有工厂的数字模型,包括已安装设备和组件的所有可用数字信息。

较老的电厂并不都有,甚至还有大量的信息没有记录。

克鲁斯解释道:“通常只有为工厂提供服务的供应商才知道这一点,这意味着如果供应商不再可用,或者如果他们想采用双源战略,运营商就有可能因为没有足够的情报而面临风险。”

他补充道:“该技术数据库是建立一个更强大的供应链的先决条件,是了解运营商在哪些地方确实存在材料过时问题,或者哪些地方的材料和供应商面临风险。这种分类是必要的基础。”

如果要寻找替代供应商并能够满足这些部件的更换要求,则运营商需要获得这些信息,以建立有弹性的供应链。

克鲁斯指出:“在西欧,许多运营商还没有做这方面的工作,我也认为美国的情况也是如此,尽管美国拥有更大的核能队伍,也存在这些漏洞的地方,在一个更大、更强劲的市场中,零部件供应链的风险必然更高,这种情况发生的可能性小,但并非不可能。”

在西欧,许多运营商担心供应链的能力和关键部件的供应商离开市场,或者失去以适当的成本和质量按时交付的能力,这将危及工厂的经济效益。

核供应链很复杂。有些供应链用于新建,也有用于运营,有些用于退役。供应链中有国际性的,也有相当本地化的组成部分。

克鲁斯说:“这其中包括市场设计、政策和其他各种影响因素,但如果你不能以合理的成本建设和维护这些供应链,很难真正发展起来。这些供应链的共同关注点是技术、许可和安全相关标准的问题,以及是否有经验丰富的工人能够很好地处理工程需求。”

他总结道:“核能的平准成本需要与边际成本非常低的可再生能源相比具有竞争力。这是核电站面临的最大挑战,供应链必须发挥相当重要的作用,以实现安全和廉价能源的承诺。而这些,根本不可能一劳永逸。”

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