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领先美国的气冷堆

领先美国的气冷堆海军工程大学的马伟明导师在研究中压直流技术时曾说过,要领先,就领先美国,因为他们是最先进的,如今的福建舰

领先美国的气冷堆

海军工程大学的马伟明导师在研究中压直流技术时曾说过,要领先,就领先美国,因为他们是最先进的,如今的福建舰已实锤了领先美国的愿望和实力。在核能发电领域,我们也已领先,昂首阔步地走在了世界核电技术的先进行列里。

中国新能源、风光电是很强,但它也有软肋,有先天不足,这就是工业生产用的高温热。中国的化工、钢铁、水泥、玻璃等重工业,大量使用天然气和重油作为高温热源,而不仅仅是发电——乙烯裂解需要 800°C+,工业蒸汽需要 300~600°C,煤化工气化需要高温催化。因为风光电完全无法提供工业热——电能转热虽然理论可行,但效率极低且成本奇高。而高温气冷堆出口温度达571°C,直接匹配工业蒸汽和部分化工流程,这是其他任何可再生能源做不到的。

天然气之外,核电站可能是唯一能顶上工业热缺口的替代方案,中国核电正在干一件大事——2025年,全球11台新开工的核电机组中,中国占了9台。截至2025年底,中国在运、在建和核准待建的核电机组共有112台,总装机容量1.26亿千瓦,连续第3年居全球首位。而2026年,预计还将有新投运9台核电机组,总装机944万千瓦。

四代堆是个什么东东呢?2023年12月,山东石岛湾高温气冷堆示范工程正式投入商业运行。这是全球第一座商业运行的第四代核电站,不是实验堆,而是按照商业电站标准建设的示范项目。简单说,就是"理论上不会熔毁"的核电站。

传统核电站是"高压锅烧开水"——靠高压把水加热到300多度,一旦压力容器破了,水瞬间气化,就是爆炸。福岛核事故就是这么发生的。高温气冷堆完全不同。它用氦气代替水做冷却剂,氦气可以加热到750度甚至900度,但不需要高压。更重要的是,它采用"球床"设计——核燃料被包在石墨球里,每个球只有网球大小。即使所有冷却系统都失效,这些燃料球的温度也不会超过1600度,而燃料本身的熔点是2800度。换句话说,无论如何都不会熔毁。

这就是"固有安全"——不是靠人、不是靠设备,而是靠物理定律本身来保证安全。

石岛湾项目设备国产化率超过93.4%,年减排二氧化碳约90万吨。而且中国已经在推进商业化复制:江苏徐圩核能供热发电厂一期工程已获核准,采用高温气冷堆与华龙一号耦合的方案,专门为石化基地供应工业蒸汽。除了高温气冷堆,中国还在同时推进其他的四代堆技术路线。

甘肃武威的钍基熔盐堆,是全球唯一实现液态燃料钍铀转换的运行堆。2025年11月,这座2兆瓦的实验堆首次实现钍燃料入堆运行。所谓钍基熔盐堆,简单说就是"把燃料溶进盐里烧"——核燃料(钍/铀)以液态形式溶解在高温熔盐中,在700℃高温下运行,却无需像传统堆那样维持高压。一旦温度异常升高,核反应会自动减弱直至停止,天然具备"失控自熄"特性。并且中国钍资源储量丰富,已探明工业储量达28.7万吨,居世界第二,其中内蒙古白云鄂博矿区储量超22万吨,占全国总量四分之三以上。如果能用钍代替铀,就相当于把核燃料的"饭碗"端在了自己手里。

再看SMR(小型模块化反应堆)。2026年,全球核电界都在盯着海南昌江——这里矗立着"玲龙一号"全球首堆,目前安装进度已完成90%,正处于核心设备调试阶段,预计今年上半年正式并网发电。SMR的绝招是:它搞了个“全家桶”设计:把反应堆、蒸汽发生器、主泵全塞进同一个铁罐子(压力容器)里,直接取消了外部大管道。连管子都没了,当然就不存在“管子断裂漏水”的危险了。从根源上把最要命的事故概率直接清零。现在,玲龙一号是全球首个通过国际原子能机构安全审查的,陆上商用模块化小堆,是中国在核电自主创新上的重大突破。

相较之下,美国NuScale的SMR项目已被取消,目前最接近的是TerraPower的Natrium钠冷快堆,2024年6月才开工,预计2030到2031年才能投运。在SMR这个赛道上,中国领先美国至少5到6年。

截至2025年底,美国以94台在运机组稳居全球第一,中国59台居第二。但论"新",美国根本不是对手——美国94台机组平均机龄已达43.7年,其中三分之二是1970至1990年代的"古董";中国在运机组绝大多数是近15年建成的,平均机龄不足12年,且全部在建机组44台,同样稳居全球第一。

中国拥有的,不是最多的核电站,而是最新的核电站。

尤其是在四代堆、SMR这些新技术方向上,已经取得了代差性的领先优势。

"华龙一号"全球首堆已连续安全稳定运行超1000天