从追赶到超越，我国的核能发展独具创新

1951年美国首次利用核能发电。1954年，苏联的第一座核电厂开始向电网送电，随后，核电在全球范围内出现高速发展。作为一种低碳、高效的清洁能源，核电可明显减少温室气体排放，同时其利用效率也是所有发电设备中最高的。我国在过去几十年内从零起步，自主研发，走出了一条独具特色的核能发展创新之路。

| 山沟走出的新能源

| 泰山核电站

1970年8月30日13时，中国西南大山深处的一个山沟沟里，突然爆发出一阵欢呼。中国发出了第一度核电，从此，中国人可以造自己的核动力装置了。从第一度核电，到第一座核电站，又是21年。1991年12月，我国自行设计建造的秦山30万千瓦核电站并网成功，我国成为世界上第七个能够自行设计建造核电站的国家。30年来，在有着“国之光荣”之称的秦山核电站基础上，我国核工业整体科技、管理水平实现历史性跨越，田湾、福清、昌江、三门等一批大型核电基地先后建成。从秦山到福清，我国核电从技术上“一穷二白”起步，到自主设计、建设百万千瓦级核电站，我国已成为世界上少数几个具有完整的核工业体系的国家之一，并在此基础上形成了完整的核电产业链，实现了核电的规模化发展。

| “华龙一号”机组

| 华龙一号

2021年1月30日，我国自主创新三代核电技术“华龙一号”全球首堆——中核集团福清核电5号机组投入商业运行，我国在三代核电技术领域跻身世界前列。目前，我国在运核电机组位居全球第三，在建核电机组位居全球第一。华龙一号具有完整自主知识产权。中核集团协同国内17家高校、科研机构，联合58家国有企业与140余家民营企业，共同突破了包括反应堆压力容器、蒸汽发生器、堆内构件等核心设备在内的411台设备的国产化，共获得700余件专利和120余项软件著作权，覆盖了设计技术、专用设计软件、燃料技术、运行维护技术等领域。

相较国外同类工程，“华龙一号”首堆机组成本降低了20%～30%。成本降低意味着商业化更加容易。凭借着全球领先的技术，华龙一号正走向海外。2021年5月20日，华龙一号海外首堆工程——巴基斯坦卡拉奇2号机组正式投入商业运行。2022年4月18日，巴基斯坦卡拉奇3号机组通过临时验收。至此，华龙一号海外首个工程两台机组全面建成投产。除了巴基斯坦，智利、英国等也纷纷提出了项目引进的合作意愿。

据介绍，按目前市场情况测算，每台“华龙一号”机组全寿命期在国内创造产值将超过2000亿人民币，并提供超过15万个就业岗位。另外，每出口一台“华龙一号”机组，将为我国带动相关机电产品和材料出口近200亿元。从技术来看，华龙一号是ACP1000与ACPR1000+技术的融合与创新。2013年4月，国家能源局主持召开了自主创新三代核电技术合作协调会，中核集团和中广核同意将ACP1000和ACP1000+融合，联合开发具有自主知识产权的三代百万千瓦级压水堆华龙一号。

华龙一号吸收了ACP1000和ACP1000+的技术优点，不仅运用了“能动与非能动相结合”的安全设计理念、“多重冗余的安全系统”和“177堆芯方案”等先进技术，还使用了自主研发的CF3先进核燃料组件、实现18个月换料周期，充分保证了核电厂的安全性、经济性和先进性，满足国际最高安全标准要求，是全球接受度最高的三代核电技术之一。

| 厚积薄发

| 钍基熔岩堆

截至2022年7月，我国所有在运的核电机组为54台，装机容量约5215万千瓦，在建核电机组共21台，总装机容量约2351万千瓦。有机构预计，到2025年在运核电装机将达到7000万千瓦，在建装机约5000万千瓦；到2030年，核电在运装机容量将达到1.2亿千瓦，核电发电量约占全国发电量的8%。与此同时，我国第四代核电技术也在快速推进。2021年12月20日，石岛湾高温气冷堆核电站1号反应堆首次并网成功，标志着全球首座具有第四代先进核能系统特征的球床模块式高温气冷堆，在我国实现了从“实验室”到“工程应用”质的飞跃。世界首座钍基熔盐堆——甘肃武威钍盐核反应堆主体工程已于2021年6月完工，由于该技术使用氟化盐作为冷却剂，无需耗费大量水资源，对核电站的选址要求更低，应用潜力巨大。

| 带动自主产业链升级

在十几年前，我国核电的关键设备大多数都是依赖进口。如今，技术的自主创新带动了高端装备制造业升级。

华龙一号涉及5300多家设备供货厂家，分布在全国各地，各项组件共计6万多台套设备，所有核心设备实现国产，设备国产率达到88%以上。一大批核电装备和零部件生产企业伴随华龙一号迅速成长，形成了哈尔滨电气、东方电气、上海电气等国企为主导的三代核电装备供应链。以东方电气为例，作为华龙一号机组主设备核心供应商，东方电气的核电装备制造业务主要由位于广州的东方重机开展，核电发电机由东方电机负责实施，核电汽轮机由东方汽轮机负责实施，为核电站提供核I级、II级、III级核岛设备及配套产品（如：反应堆压力容器、蒸汽发生器、稳压器、 余热排出热交换器、堆内构件），覆盖二代加、三代（华龙一号、AP1000、EPR、CAP1400）、四代（高温气冷堆、钠冷快堆）、海洋核动力平台及国际热核聚变堆等技术堆型产品。常规岛设备包括高压加热器、低压加热器、汽水分离再热器、除氧器等设备及配套产品。

| “玲龙一号”

| “玲龙一号”

玲龙一号（ACP100），是全球首个陆上商用模块化小堆，是中国核工业集团有限公司自主研发并具有自主知识产权的多功能模块化小型压水堆堆型，是继“华龙一号”后的又一自主创新重大成果。是中核集团基于军用核动力和成熟压水堆技术研发的、具有完全自主知识产权的小型压水堆，是军民深度融合、创新发展的重大成果，同时，为加快推动小堆产业化发展，中核集团专门为ACP100注册了“玲龙一号”商标。与电功率百万千瓦级的三代大型反应堆“华龙一号”相比，“玲龙一号”除了可以发电以外，还可实现核能的多用途，比如城市供热和制冷、工业供汽、海水淡化、稠油开采等。

小堆因其安全性、灵活性和多用途等方面的独特优势，在新一轮核能技术变革和国际产业竞争中的作用日益凸显。“玲龙一号”建成后年发电量可达10亿千瓦时。本世纪初，国际原子能机构（IAEA）正式启动革新型中小反应堆的开发计划。据IAEA统计，截至2017年全球范围内正在开发的小堆技术有超过40种。美、俄、英、日、韩等核电大国均将小堆技术列入国家战略，加大研发和产业推广力度。

| 开发应用

1、据了解，“玲龙一号”的发电功率和美国的“福特号”核动力航母相差无几，从这点来看，我国距离核动力航母越来越近了。

2、现在我国正在南海岛礁展开填岛工程建设，为的就是拥有更多的岛屿，然而，这些岛屿的地理条件有限，无法建造独立发电站，时至今日，岛屿的供电工作都是由柴油发电机以及光伏等临时发电储能装置完成，运作效率很低。而“玲龙一号”恰好就能缓解岛屿的能源供应环境，提供充足的核能电力。（图片源自网络）