10月15日,第30屆聚變能大會“核聚未來:中國核能三步走創(chuàng)新進展 ”主題邊會在成都召開。本次會議匯聚了來自全球多國核能領域的機構代表與頂尖科學家。會場內,一種共識在流淌:在全球能源轉型與應對氣候變化的宏大敘事中,核能作為清潔、低碳、高能量密度的基荷能源,其角色不可替代。而中國的核能發(fā)展路徑,正為世界提供一份極具參考價值的中國方案。

會議技術報告環(huán)節(jié),來自中國核能界的四位青年專家:中國核動力研究設計院熊夫睿、中國原子能科學研究院劉一哲、中國聚變能源有限公司張龍、中國中原對外工程有限公司陳璞依次登臺,系統(tǒng)、深入地全景式解讀了中國“熱堆-快堆-聚變堆”核能三步走戰(zhàn)略的規(guī)劃、進展與經驗。他們的報告,不僅是一份成績單,更是一份面向未來的路線圖。
熱堆:成熟技術的優(yōu)化與革新
從“主力軍”到“多面手”
熊夫睿的報告集中于熱堆(熱中子反應堆)。熱堆技術相對成熟,是中國目前在運核電機組的主力堆型。在“雙碳目標”(2030年前實現碳達峰,2060年前實現碳中和)的引領下,核能作為穩(wěn)定可靠的清潔能源,其戰(zhàn)略地位空前凸顯。依托涵蓋礦石開采、核燃料建造、反應堆設計、電站運營的“三步走”方案,中國當前在運、在建及已核準的商業(yè)核電機組共112臺,數量居世界首位且持續(xù)增長。
其中,中國的ACP系列是成功的核電產品,功率覆蓋100兆瓦至1000 兆瓦。其研發(fā)離不開機構、設計院與高校的多學科合作。2024年中國已向國際原子能機構開放10個研究機構,2025年將新增2個向全球開放,通過共享研究資源,推動國際聯合科學與工程研究。
熊夫睿詳細介紹了ACP系列的兩個代表:“華龍一號”和“玲龍一號”。
“華龍一號”是中國自主研發(fā)的第三代壓水堆核電創(chuàng)新成果。“華龍一號”采用177組燃料組件堆芯設計,不僅提升了功率,更顯著增加了熱工裕量,這一設計已通過國內嚴苛的安全評審與國際原子能機構的通用反應堆安全評審,其安全設計達到了國際先進水平。熊夫睿展示了一組引人注目的數據:目前,已有7臺“華龍一號”機組在中國投入商業(yè)運行,16臺正在緊鑼密鼓地建設中,18臺已獲得政府核準。這意味著到2030年,“華龍一號”會成為中國第三代熱堆的主力軍。他特別提到了“華龍一號”在巴基斯坦的順利落地,這是中國先進核電技術走向世界、踐行“一帶一路”倡議的典范。
熊夫睿還介紹了中核集團在小型模塊化反應堆領域的突破性成果——“玲龍一號”。“玲龍一號”的設計電功率為125兆瓦,其設計特色在于高度集成化。熊夫睿解釋道,“我們將傳統(tǒng)壓水堆分散的主要部件集成在單一的壓力容器之內。這種設計能簡化系統(tǒng),縮短建設周期。”“玲龍一號”是全球首個通過IAEA安全審查的陸上商用小型堆,其示范工程已于2021年在海南昌江開工建設,預計將于2026年前后投入運營。熊夫睿展望道,未來“玲龍一號”及其衍生技術將探索應用于浮動核電站、核能制氫等更多領域,讓它更加智能、經濟。
快堆:開啟核燃料閉式循環(huán)
解決“千年之憂”的關鍵
接過話題的劉一哲將與會者帶入了“第二步”——快堆(快中子反應堆)領域。發(fā)展快堆能實現核燃料的閉式循環(huán),破解核廢料處理和鈾資源短缺這兩大難題。劉一哲闡述了中國快堆發(fā)展的技術路線圖。
中國第一座快中子反應堆——中國實驗快堆于2011年并網發(fā)電。實驗快堆使中國累積了技術基礎,并且形成了快堆技術人才隊伍。示范快堆作為第二個發(fā)展階段,目的是為了實現工業(yè)示范,為快堆電站的發(fā)展建立標準、積累經驗。而商用快堆的研發(fā)是為了提升經濟性,實現商業(yè)化示范。商用快堆CFR1000,電功率瞄準1200MW,歷經50余項技術創(chuàng)新,顯著提升了快堆電站的經濟性能。面向未來的一體化閉式循環(huán)快堆核能系統(tǒng)CiFR1000,采用金屬燃料和干法處理技術,同一廠址部署6座鈉冷快堆和1座燃料再生設施,在高效發(fā)電的同時,能夠大幅提升核燃料閉式循環(huán)的質量和效率,是未來推廣的主力快堆堆型。
他介紹,通過建設實驗快堆和示范快堆,中國已經形成了較為完整的快堆技術標準體系、設計、建造與運維能力。中核集團牽頭成立了快堆產業(yè)聯盟,組建了一體化快堆創(chuàng)新聯合體,構建了完整的供應鏈體系。而通過廣泛的國際合作,中國將與世界各國共同推動更加安全、可持續(xù)的新一代快堆技術的發(fā)展。
聚變堆:追逐終極能源夢想
中國貢獻三大支柱
張龍帶來的報告則指向了核聚變。他坦言,盡管挑戰(zhàn)巨大,但中國正以堅定的步伐和清晰的戰(zhàn)略,向這一終極能源夢想邁進。“在中國,我們的目標是在本世紀中葉實現可控核聚變應用。”為此,張龍主要解釋了中國通往核聚變道路依靠的“三大支柱”。
第一個支柱是科學研究設施。他以“中國環(huán)流三號”(HL-3)托卡馬克裝置為例,HL-3可實現靈活的等離子體運行模式,已向世界開放,成為了ITER的衛(wèi)星裝置,用于驗證ITER的物理方案。該裝置在近期創(chuàng)下了原子核溫度1.17億攝氏度、電子溫度1.6億攝氏度的新紀錄,綜合參數聚變三乘積再創(chuàng)新高,達到10的20次方量級,中國聚變快速挺進燃燒實驗。
第二個支柱是深度參與國際大科學工程ITER,中國是ITER項目重要的參與者與貢獻者,承擔了ITER計劃中的18個采購包的制造任務,這些任務包括磁體支撐系統(tǒng)、氣體注入系統(tǒng)以及能夠承受極端高溫的反應堆核心部件——“第一壁”,同時中國團隊也是ITER現場主機安裝任務的主要承擔者,交付的產品質量和進度得到了ITER組織的高度評價。
第三個支柱是持續(xù)的設計與研發(fā)。通過整個產業(yè)和研究機構的合作不斷推進關鍵材料和部件的研發(fā)和測試驗證。例如針對增殖包層開展了材料研發(fā)、部件研制及氦冷卻實驗等工作。同時,研發(fā)過程中還關注高溫超導磁體及 AI與數字聚變堆等相關技術,最終通過上述工作,為自主建設實驗堆和示范堆奠定基礎。
核能一體化解決方案:
中國經驗的系統(tǒng)輸出
陳璞從系統(tǒng)工程與產業(yè)化的宏觀視角,總結了支撐中國核能發(fā)展的“一體化解決方案”能力。
截至2025年8月份,中國已經有58臺核電機組投入運行,另有54臺機組正在建設和獲得批準,將這些機組的總容量相加,總規(guī)模達到1.25億千瓦。中國在運核電機組已安全運行超過600堆年,從未發(fā)生國際核事件分級2級及以上的運行事件。在2024年世界核電運營者協會發(fā)布的綜合指數評比中,全球滿分機組中有43.18%來自中國。這背后,是一套清晰、嚴格且與國際接軌的核安全監(jiān)管體系和技術標準體系作為支撐。
此外,“中國被譽為‘世界工廠’,在核電設備配置領域,我們能夠提供100%自主供應。我們會讓這個供應鏈更加多樣化,有中國的,還有全球的,以及本地的供應商。”陳璞強調,這種強大的供應鏈能力不僅保證了國內項目的順利推進,也成為了國際合作的壓艙石。如巴基斯坦項目成功地將本地供應商納入產業(yè)鏈,又促進了當地經濟發(fā)展。
在核燃料供應方面,中核集團已為國內外60余臺核電機組提供核燃料,是可靠合作伙伴;運維方面,依托1.4萬余名專業(yè)技術人員,支持 8 種以上堆型,憑借超300堆年運行和200余次停機檢修實踐經驗,有能力為出口核電機組提供全生命周期運維服務;人員能力與管理層面,依靠行業(yè)完善培訓體系,可協助客戶組建運營階段專業(yè)團隊,確保核電站獨立安全穩(wěn)定運行。核電站放射性廢物管理,中核集團可提供從規(guī)劃、選址、建設、調試到運營的定制化服務,解決客戶的后顧之憂。
針對國際社會高度關注的核廢料處理問題,陳璞提到了中國北山高放廢物地質處置地下實驗室,這是一座向全球開放的科研設施。中國歡迎國際科研人員使用實驗室進行研究,共同攻克高放廢物安全處置這一世界性難題。這充分展現了中國在核能后端領域開放、負責的大國姿態(tài)。
中國的核能發(fā)展,并非一條孤立的賽道,而是一條與全球科技界、產業(yè)界深度綁定、協同共進的開放之路。從成熟熱堆的持續(xù)優(yōu)化,到革命性快堆的工程實踐,再到終極能源聚變的逐夢之旅,中國正以清晰的國家戰(zhàn)略、堅實的科技投入和開放的合作姿態(tài),穩(wěn)步推進“三步走”的核能強國藍圖。在應對全球氣候變化、保障能源安全的共同使命下,中國核能界正張開雙臂,期待與世界各國共筑一個零碳、綠色、可持續(xù)發(fā)展的光明未來。
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