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從引進吸收到技術(shù)跟跑，再到引領(lǐng)發(fā)展，中國核電在規(guī)模、技術(shù)與產(chǎn)業(yè)鏈上均獲得巨大突破。中國核電產(chǎn)業(yè)正迎來“黃金十年”。

10月，中國核電行業(yè)在“十四五”收官之際接連傳來好消息。10月14日，世界聚變能源集團第2次部長級會議暨國際原子能機構(gòu)（IAEA）第30屆聚變能大會在成都召開。大會期間，全球首個IAEA“聚變能研究與培訓(xùn)協(xié)作中心”落地位于成都的中核集團核工業(yè)西南物理研究院。10月16日，中核集團研發(fā)的“玲瓏一號”（ACP100）小型核反應(yīng)堆在海南昌江的全球首堆建設(shè)穩(wěn)步推進關(guān)鍵節(jié)點——一回路冷態(tài)功能試驗圓滿成功。它是我國具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的全球首個陸上模塊化小型核反應(yīng)堆以及全球首個通過國際原子能機構(gòu)通用安全審查的小型反應(yīng)堆，也是中國核電技術(shù)多元化布局的重要里程碑。

20世紀80年代，我國確立了“熱堆—快堆—聚變堆”核能“三步走”的發(fā)展戰(zhàn)略。40年來，熱堆、快堆、聚變堆之間優(yōu)勢互補和緊密銜接，支撐起了我國核能產(chǎn)業(yè)快步自主發(fā)展的格局，躋身世界核電大國行列。

“熱堆是最成熟并具有顯著經(jīng)濟性的核能技術(shù)，是近中期核電建設(shè)的主力堆型百年尺度能源;快堆是富有潛力的核能技術(shù)，是中遠期建設(shè)的主力堆型千年尺度能源;聚變堆作為顛覆性核能技術(shù)，則是遠期建設(shè)的主力堆型萬年尺度能源。”中核集團科技帶頭人白云生介紹說。

40年來，我國充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢與基礎(chǔ)科研能力，以秦山一期30萬千瓦起步，同時吸收法國M310技術(shù)，研發(fā)了60萬千瓦、百萬千瓦級二代熱堆核能機型，實現(xiàn)了標準化、批量化發(fā)展。

2011年以后，對標全球最高安全標準，加快推進“華龍一號”等自主三代核電實現(xiàn)批量化發(fā)展。進入“十四五”，我國熱堆實現(xiàn)了規(guī)?；?、批量化、國產(chǎn)化發(fā)展，形成的研發(fā)體系、工程體系、裝備體系、人才隊伍等更為快堆和聚變堆的研發(fā)設(shè)計與建設(shè)奠定了良好基礎(chǔ)。

被視為人類終極能源的核聚變技術(shù)也取得了一系列突破，先后建成全超導(dǎo)“東方超環(huán)”、新一代人造太陽“中國環(huán)流三號”等實驗裝置。其中，“東方超環(huán)”實現(xiàn)了1億攝氏度等離子體穩(wěn)態(tài)運行1066秒，大幅刷新了世界紀錄；“中國環(huán)流三號”首次實現(xiàn)了原子核、電子溫度1.6億攝氏度的“雙億度”運行，標志著我國核聚變研究挺進了燃燒實驗。

不僅是核電技術(shù)取得了多維度的突破，近幾年來，我國核電產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢頭迅猛，駛?cè)肓税l(fā)展“快車道”。從裝機規(guī)模的增長趨勢來看，按照當(dāng)前的建設(shè)速度與節(jié)奏，2030年前我國運行核電規(guī)模將成功登頂世界第一?？梢哉f，我國核電已正式迎來“黃金時代”，在產(chǎn)業(yè)規(guī)模、技術(shù)創(chuàng)新、全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展等多個維度均取得了令人矚目的成就。

1核電規(guī)模：升至世界第一

核能發(fā)電具有能量密度高、單機功率大、土地利用率高、不受季節(jié)和氣候影響、發(fā)電成本穩(wěn)定且相對較低等優(yōu)點，是一種清潔、高效的新能源。

2019年核電重啟以來，我國核電發(fā)展提速，最近三年每年核準機組都在10臺以上，2024年達到了11臺機組，為歷年之最?！笆奈濉逼陂g，我國新核準建設(shè)核電機組46臺、新增裝機5450萬千瓦，運行裝機容量、年發(fā)電量均增長約30%。

截至目前，我國大陸地區(qū)在運和核準在建核電機組共112臺，裝機容量1.25億千瓦，成為世界第一核電大國。其中，在運58臺、裝機6091萬千瓦，核準在建54臺、裝機6446萬千瓦。規(guī)模增長的背后，是核電對能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化的關(guān)鍵貢獻。2024年，全國核電發(fā)電量達4469億千瓦時，占全國總發(fā)電量的4.5%，相當(dāng)于等效減少標準煤消耗約1.4億噸，減排二氧化碳約3.7億噸。在綠色低碳發(fā)展的主旋律下，核電作為“零碳基荷電源”，正成為大規(guī)模替代化石能源的核心力量，與風(fēng)電、光伏發(fā)電形成了互為補充和協(xié)同發(fā)展的格局。

2024年7月底，中央發(fā)布《經(jīng)濟社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型的意見》?！兑庖姟访鞔_提出，加快沿海核電清潔能源基地建設(shè)。這無疑給核電產(chǎn)業(yè)注入了強心針，顯示出核電產(chǎn)業(yè)強大旺盛的生命力。

此外，核電安全運行業(yè)績穩(wěn)居世界前列。我國核電在規(guī)劃、選址、設(shè)計、建設(shè)、運行、退役等環(huán)節(jié)全面落實最高安全標準和最嚴安全要求。我國核電機組保持良好安全紀錄，未發(fā)生國際核與輻射事件分級手冊1級及以上運行事件/事故，未對公眾和環(huán)境造成任何不良影響。世界核電運營者協(xié)會最新統(tǒng)計顯示，我國核電機組運行指標綜合指數(shù)平均值為97.61分，滿分機組數(shù)量為36臺，均居世界第一。770項單項指標中，94.03%處于世界中值以上，83.64%達到優(yōu)秀值，繼續(xù)保持全球領(lǐng)先水平。

2技術(shù)突破：從跟跑到領(lǐng)跑

20世紀90年代起，我國相繼購買俄羅斯、加拿大、美國、法國的核電機組，核電站發(fā)展步入了“萬國牌”階段。在引進、消化吸收中埋頭學(xué)習(xí)，中國核電人致力于研發(fā)具有完整自主知識產(chǎn)權(quán)的三代壓水堆。經(jīng)過30余年的發(fā)展，從秦山核電站“零的突破”到“華龍一號”全球首堆商運，從引進AP1000技術(shù)到自主研發(fā)“國和一號”，我國三代核電技術(shù)已躋身世界前列。

1.自主三代技術(shù)成功突圍

2021年1月30日，“華龍一號”全球首堆中核集團福清核電5號機組正式投入商業(yè)運行，成為全球唯一按計劃建成的三代核電機組，實現(xiàn)了從中國制造到中國創(chuàng)造的跨越式發(fā)展，也是在核電“萬國牌”夾縫中打造的一張嶄新的中國名片。

福建福清、廣西防城港4臺“華龍一號”機組的建成投產(chǎn)，標志著我國三代核電技術(shù)進入了批量化建設(shè)階段，為未來五年進一步擴大應(yīng)用范圍奠定了基礎(chǔ)。目前，世界上核準在建、在運的“華龍一號”機組共41臺，成為全球核準在運在建機組總數(shù)最多的三代核電技術(shù)，也是當(dāng)前核電建設(shè)的主力堆型。作為先進百萬千瓦級核電機組，單臺“華龍一號”核電機組年發(fā)電量近100億千瓦時能夠滿足100萬人口的生產(chǎn)生活年度用電需求。

此外，“國和一號”示范工程1號機組實現(xiàn)了并網(wǎng)發(fā)電并達到滿功率運行，2號機組示范工程項目建設(shè)穩(wěn)步推進；山東萊陽項目可行性研究報告通過了評審。在非能動核電廠建設(shè)和運行經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，“國和一號”標準設(shè)計和優(yōu)化工作持續(xù)推進，采用最新有效標準，在批量推廣時實現(xiàn)了先進性、安全性、經(jīng)濟性與環(huán)境友好性的更好平衡。“國和一號”目前已具備整機100%的國產(chǎn)化能力，今年可實現(xiàn)已識別關(guān)鍵零部件100%國產(chǎn)化能力。

2.四代技術(shù)：全球首座商用電站落地

2024年12月，山東石島灣高溫氣冷堆示范工程正式投入商業(yè)運行，成為全球首座第四代核電技術(shù)商業(yè)示范電站，年減排二氧化碳約90萬噸。該堆型憑借“固有安全”特性，可徹底規(guī)避核泄漏風(fēng)險，標志著我國在四代核電技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了全球領(lǐng)跑。不僅如此，華能山東石島灣核電站集聚了設(shè)計研發(fā)、工程建設(shè)、設(shè)備制造、生產(chǎn)運營等產(chǎn)業(yè)鏈上下游500余家單位，先后攻克了多項世界級關(guān)鍵技術(shù)，設(shè)備國產(chǎn)化率超90%。

中國科學(xué)院釷基熔鹽堆研發(fā)也取得突破，在甘肅武威建成2MWt液態(tài)燃料釷基熔鹽實驗堆，2024年6月實現(xiàn)滿功率運行，2024年9月完成4.87kg釷添加鹽加載入堆，原理上驗證了技術(shù)可行。

3.小型堆與前沿技術(shù)：打開應(yīng)用新空間

除“玲龍一號”小型堆首堆取得關(guān)鍵進展外，我國在前沿核技術(shù)領(lǐng)域亦有突破：C-14核電池“燭龍一號”問世，將電池續(xù)航能力提升至“百年起步”級別；一體化閉式循環(huán)快堆核能系統(tǒng)在反應(yīng)堆、金屬燃料、干法處理技術(shù)等方面取得了系列重要進展。這些成果為核電多元化發(fā)展開了新空間。小型堆憑借造價低、建造周期短、安全靈活的優(yōu)勢，未來在分布式能源供電、城市供熱、工業(yè)供汽、海水淡化、同位素生產(chǎn)等領(lǐng)域的需求將進一步被激發(fā)。

3安全性：全產(chǎn)業(yè)鏈自主可控

經(jīng)過“十四五”的深耕，我國已構(gòu)建起了規(guī)模大、門類全、水平高、能力強的完整核電工業(yè)體系，成為全球少數(shù)擁有完整核電產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈的國家之一，為未來五年的持續(xù)領(lǐng)跑提供了堅實支撐。

在裝備制造上，目前中國核電裝備產(chǎn)能已全球領(lǐng)先。

“十四五”時期，我國核電裝備國產(chǎn)化能力不斷提升，在建設(shè)、設(shè)計、裝備制造、運營管理方面積累了大量經(jīng)驗。技術(shù)自主不僅提升了國際競爭力，而且?guī)恿烁叨搜b備制造、新材料等關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。“華龍一號”核島主設(shè)備國產(chǎn)化率超90%，帶動了近6000家企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新。

2024年，核電關(guān)鍵主設(shè)備實現(xiàn)了100%國產(chǎn)化以及關(guān)鍵零部件技術(shù)的自主可控，全年國內(nèi)核電主設(shè)備累計交付114臺套，為“華龍一號”、國和系列、高溫氣冷堆等先進核電技術(shù)的穩(wěn)定運行提供了堅實保障。

以哈電集團、東方電氣、上海電氣、中國一重、中國二重等為代表的大型核電裝備企業(yè)研發(fā)制造能力快速提升，形成了每年10臺（套）核電主設(shè)備加工制造能力，打造出了一條規(guī)模大、門類全、水平高、能力強的核電供應(yīng)鏈體系，引領(lǐng)我國裝備制造業(yè)由中低端向高端躍進。核電裝備材料自主化能力水平大幅提升，新建項目國產(chǎn)化率達到90%以上。核電建設(shè)有效帶動了上下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

在資源保障上，從原料供應(yīng)到后處理安全可控。中國核電發(fā)展中心主任茍峰撰文指出，“十四五”期間，我國核電上下游協(xié)調(diào)保障體系更加健全。建立了國內(nèi)生產(chǎn)、海外開發(fā)、國際貿(mào)易等多措并舉的天然鈾供應(yīng)保障體系，有力保障了我國核電規(guī)?；l(fā)展的“糧食”安全。天然鈾海外開發(fā)取得了突破性進展，建成了非洲、中亞等海外鈾礦基地。建成了與核電發(fā)展協(xié)調(diào)匹配的鈾純化轉(zhuǎn)化、鈾濃縮、燃料組件的生產(chǎn)能力。核電乏燃料、核廢物安全管理等工作有序推進。

2024年，中國國內(nèi)產(chǎn)能規(guī)模最大的天然鈾生產(chǎn)基地“國鈾一號”開工建設(shè)。中國已形成萬噸級鈾純化轉(zhuǎn)化能力，鈾純化轉(zhuǎn)化基地、鈾濃縮生產(chǎn)線運行穩(wěn)定，鈾濃縮產(chǎn)能擴建有序推進。鈾資源是核電發(fā)展的重要原料。中國在鈾資源開發(fā)和加工能力上的提升，保障了核電產(chǎn)業(yè)的原料供應(yīng)。核燃料元件加工產(chǎn)業(yè)能力躋身世界前列，能夠滿足壓水堆、重水堆、高溫氣冷堆等機組的核燃料元件需求，持續(xù)推進CF3自主品牌核燃料組件的應(yīng)用。

國內(nèi)核燃料后處理環(huán)節(jié)實現(xiàn)了零的突破。作為核電站安全運行必不可少的一個環(huán)節(jié)，近年來，核電廢物處置成為我國核電行業(yè)有序發(fā)展的一項重要課題。2021年，我國首座核電廢物集中處置場——龍和處置場開始建設(shè)，2022年建成投運，可以滿足我國上百臺核電機組運行百年產(chǎn)生的放射性固體廢物的處置需求。建成以來，龍和處置場陸續(xù)接收了來自核電廠的低放廢物。持續(xù)監(jiān)測結(jié)果顯示，處置場周圍的環(huán)境狀況與接收廢物前沒有明顯的差別。