核工业从无到有，未来可期

李季

“能力之变”引人注目

习近平总书记在我国核工业创建60周年重要指示中曾明确肯定：“核工业是高科技战略产业，是国家安全重要基石。”60年来，我国核工业从无到有、从小到大，取得了世人瞩目的成就，为国家安全和经济建设做出了突出贡献。

核能源是核工业发展的重要一环。核电发展的水平，已成为当今一个国家科技创新水平的重要标志。只有掌握核心能力，才能真正“亮剑”，赢得尊敬和未来。

1991年12月15日，一个中国核电发展史上不会被忘记的日子———秦山核电一期首次并网发电，结束了我国大陆无核电的历史。而此时，距离世界上第一座试验核电站的建成，已经过去了近38年的时间。

落后的起步，直接催生出奋起的动力。大亚湾核电站、秦山二期、岭澳、秦山三期、田湾核电站……当时间的车轮滚动至今，浙江秦山、广东大亚湾和江苏田湾三大核电基地，共11台912万千瓦核电机组，已经赫然矗立在中国的经济版图和世界的目光中。

比“中国速度”更为引人注目的，是中国核电能力从无到有、由弱转强的跃升。在核电的设计、建造、运营、管理能力，及核燃料保障、装备制造能力上，中国已发展壮大为世界核电业中的一支重要力量。

2008年，核电占全国电力装机总容量的1.3%，核电年发电量683.94亿千瓦时，占全国总发电量的2%左右，较世界平均水平低约14个百分点，核电在能源替代中具有较大发展空间。随着我国逐步落实碳达峰、碳中和目标，能源转型的紧迫性日益提升。

进入新时期，国家对核工业的发展做出新的战略调整，到2020年，我国基本具备了“中外结合，以我为主，发展核电”的能力，已经基本具备了第二代百万千瓦级核电站设计能力，以及自主批量规模建设的工程设计能力。在核电设备制造方面，60万千瓦和100万千瓦核电站国产化率可达70%以上。截至2020年底，中国大陆运行核电机组共49台，装机容量约5102万千瓦。“十四五”规划明确提出核电运行装机容量达到7000万千瓦。

目前有关部门正在制定包括新一轮核电发展中长期规划、《核安全与放射性污染防治“十四五”规划及2035年远景目标》等在内的一揽子政策，预计未来核能发展安全监管和科技创新力度将进一步加大。

专家预计，到2060年，我国电能消费比重将超过70%，非石化能源消费比重将超过80%，清洁能源发电量比重将超过90%。在此过程中，核电与水电、风电、光伏发电等清洁能源将发挥重要作用。

自主三代核电形成型谱化产品

相较于“十三五”规划，今年启动的“十四五”规划中有关核电发展及布局的表述出现不小变化，其中，“十三五”规划中提出的“积极开展内陆核电项目前期工作”，在“十四五”规划中未再出现。但明确了“十四五”时期将加快推进能源革命，构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系，提高能源供给保障能力，要“加快发展非石化能源”。

核电是安全、清洁、低碳、高能量密度的战略能源，与“风光水”等非石化能源共同组成了清洁低碳能源体系，因此“十四五”将迎来可期的发展空间。

在党“十三五”期间，我国引进了三代核电陆续投产，实现良好运行。同时，自主三代核电技术满足国际最高核安全要求，核电装备国产化能力不断提升。在建设、设计、装备制造、运营管理方面积累经验的基础上，自主三代核电已进入批量化建设。

关于核电技术路线，“十四五”规划提及的华龙一号、国和一号、高温气冷堆等，都是拥有自主知识产权的核电型号。“十三五”核准的新项目中，基本都采用了进一步融合后的华龙一号技术。

考虑到华龙一号和国和一号等自主三代压水堆安全性达到国际一流水平，现役核电机组性能也得到不断改进，未来随着国内自主三代核电机组的批量化、规模化生产，建设周期有望缩短，将带动技术进步、安全性提升和发电成本下降。

同时，自主三代核电形成型谱化产品，可实现从设计上实际消除大规模放射性物质释放，成为未来核电规模化发展的主力，将带动核电全产业链发展，积极应对和解决核电发展面临的可持续性、安全与可靠性、经济性、防扩散与实体保护等方面的挑战。

核能多元综合利用迎来“窗口”

“十四五”规划明确了推动模块式小型堆等先进堆型示范和核能综合利用，意味着核能的多元化应用、多用途发展按下加速键，“十四五”期间可能成为“多能互补的清洁能源基地建设”的重要选项。

小型模块化核反应堆造价更低、建造周期短、更安全灵活，能够满足直接面向用户的分布式能源系统的供电、城市供热和海水淡化、同位素生产等各种领域应用的需求。其中，海上浮动式核动力平台、核动力破冰船等，可为海洋石油开采和偏远岛屿提供安全、有效的能源供给，也可用于大功率船舶和海水淡化领域。

目前，我国能源转型深入推进，对核能多用途发展提出了更高要求，先进堆型示范呈现出积极发展的态势。近年来，我国积极探索模块化小型堆（含小型压水堆、高温气冷堆、铅冷快堆等）多用途发展和综合利用，其中中核集团研发的玲龙一号模块化小型堆2016年成为全球首个通过国际原子能机构通用安全审查的小型堆，并于2019年7月启动示范工程建设。我国高温气冷堆技术世界领先，在此基础上发展的超高温气冷堆，将是核能多用途发展和综合利用的重要途径之一。

此外，我国正在加快核能综合利用示范建设，2019年底山东海阳核电建成投运的首例商业核能供热项目实现了70万平方米居民和公共建筑供热，而且核电水热同传创新示范项目效应初显。未来，大型核电机组及低温供热等小型反应堆叠加风能、光伏、储热联合经济运行，可同步缓解城市清洁取暖和水资源制约发展诸多难题，为实现“碳中和”目标提供现实可行的方案。

废物处置补齐短板

相比“十三五”规划提出的“加快论证并推动大型商用后处理厂建设”，“十四五”规划关于核燃料循环后端的表述更为明确，既反映出我国燃料管理压力增大、核电发展面临可持续性问题突出、核燃料循环后端需求日益迫切的实际情况，也明确了我国坚定执行核燃料循环闭合的政策。

无论从提高铀资源利用率、保障核能长远发展角度，还是从减少核废料角度而言，乏燃料后处理都是核燃料循环中极其关键的环节。经过特殊后处理，乏燃料中的铀和钚可以分离并返回反应堆，作为燃料循环使用，形成核燃料的循环。

我国早在2005年就与法国展开建设大型商用乏燃料后处理厂的初步交流和洽谈。截至2019年，中法乏燃料后处理合作项目有关商务谈判基本接近尾声。

此外，针对低中放固体废物处置，近年来我国发布了《核设施放射性废物处置前管理》（HAD401/12-2020）、《放射性废物地质处置设施》（HAD401/10-2020）、《放射性废物处置设施的监测和检查》（HAD401/09-2019）等核安全导则和核安全法规技术文件等，并建立了包括废物核实认定、接收、码放、填充、回填和封顶等各项环节的技术体系，以及相应的辐射防护、环境监测、安全和质量保证与应急响应等保障体系，为建设核电站废物处置场奠定了良好基础。

“十四五”规划明确建设核电站中低放废物处置场，将进一步推进放射性廢物管理法规制定工作，有利于落实放射性废物处理处置责任，统筹规划推进处置场能力建设，为落实“区域处置+集中共享处置”等多途径中低放废物处置模式奠定必要的基础。