核电精进：清洁能源赛道驶来“高铁”

　　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。

　　为此，中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创新之路。

　　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。

　　9月14日晚间，国务院常务会议决定，核准已列入规划、条件成熟的福建漳州二期、广东廉江一期核电项目。强化全过程监管，确保建设和运行安全万无一失。

　　中国核电当晚公告称，福建漳州核电项目3、4号机组获批，公司控股的中核国电漳州能源有限公司，为核准项目的业主单位，负责项目投资、建设及运营管理。该项目为厂址规划容量内的二期扩建工程，机型为华龙一号，单台机组额定电功率为1212兆瓦。

　　有研究人士表示，核电上半年已审批6台，今年全年已审批数量达10台，大幅高于2020年（4台）和2021年（5台）的审批数量，本次审批没有中广核项目，若考虑广核陆丰项目2台，今年甚至可能会达到12台。

　　这或许意味着，中国核电的先进技术将大展拳脚。

　　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%。

　　一个细节是，此次获批的核电项目机型为华龙一号。

　　2020年11月27日，华龙一号全球首堆——中核集团福清核电5号机组首次并网成功，并于2021年1月30日投入商业运行。

　　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。

　　华龙一号取得的成功，是中国核电产业链日臻成熟的标志。上游核燃料循环有中核集团，中游设备制造有上海电气、东方电气、中国一重和哈电集团四大国企深耕，下游有中国广核、中国核电。

　　从追赶到领跑，高铁已经成为一张闪亮的“中国制造名片”。能源危机阴影之下，核电犹如一列新的“高铁”，隆隆驶来。

　　山沟沟走出的新能源

　　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。

　　改革开放后，国家作出发展核电站的决定。此时，中国自主研发核潜艇动力装置的技术经验就发挥了作用。

　　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。

　　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。

　　“第一代核电技术主要是以实验研究堆为主。第二代核电技术主要发展阶段是上世纪60年代初到1979年以前，该阶段技术建成的核电称为二代，之后将满足美国三里岛核电事故后对策与响应措施的核电站称为二代加核电。”我国著名核电专家郑明光说，“美国三里岛核电事故发生后，全球对核电安全的认识进一步提升，先进核电国家针对核电设计、运行安全等方面进行了充分认识与分析评估，提出了一系列改进、增强安全性的措施，三代核电技术应运而生。”

　　从2015年5月7日正式落地福清，到2021年1月30日投入商业运行，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。

　　除了巴基斯坦卡拉奇，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”机组全寿命期内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。

　　下一列疾驰的“高铁”

　　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。

中核集团福清核电6号机组装料 图片来源：中国核工业集团有限公司

　　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。

　　据中国核能行业协会《中国核能发展与展望（2021）》，我国自主三代核电有望按照每年6-8台机组的核准节奏稳步推进。

　　在国内三代机组稳步发展的同时，我国核电也加快了走出去的步伐。目前我国的华龙一号、国和一号和玲珑一号，均已通过国际原子能机构的通用设计审查，具备出口条件。

　　在我国和国外的合作项目中，采用华龙一号技术的卡拉奇核电站2号机组已投入运行，3号机组通过临时验收，4号机组已经在建，阿根廷阿图查核电站4号机组已经在规划当中。

　　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5月基本完工，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。

　　产业链有望集体起舞

　　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。

　　在业界看来，华龙一号有望成为中国能源领域增量投资的主力，并将在立足国内布局的情况下，打开海外市场，成为中国高端制造出口的新名片之一。

　　这势必带动产业链乘势而上，迎来较大发展空间。

　　核电产业链上游为核燃料循环，即铀的采掘提取、燃料组件的加工制造及乏燃料循环处理，中游为核电设备，包括核岛设备、常规岛设备及辅助设备，下游为核电站运营管理，包括核电站的设计建造、运营发电。

　　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。

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责任编辑：吴剑 SF031