全球核能發展進入新階段,中國在第三代核電技術領域實現全面領跑,而美國能源部長預測人工智能將加速核融合技術發展,有望在8-15年內實現商業化運轉。與此同時,歐盟法院推翻匈牙利核電補助案,國際核能合作面臨新的地緣政治考驗。

中國核電規模全球第一,安全紀錄優異

根據中國核能行業協會專家委員會戰略諮詢專家、國家電投集團原董事長王炳華透露,中國核電發展已達到世界領先水平。截至2024年8月,中國正在運行的核電機組達58台,容量為6,101萬千瓦;在建機組31台,容量3,725萬千瓦;國務院已核準準備開工建設的23台機組,容量2,728萬千瓦。三項合計總容量約1.2億千瓦,位居世界第一。

在安全性能方面,中國大陸地區核電機組已安全運行600多堆年,從未發生國際核事件分級(INES)2級及以上的運行事件。根據世界核電營運者協會(WANO)2024年業績指標統計,中國54台機組中達到綜合指數滿分100的機組有38台,佔世界滿分機組數量的43.18%,綜合指數平均值為97.52,高於美國、法國等其他有核國家。

第三代核電技術自主化率超90%

王炳華指出,中國自主三代核電綜合國產化率已達到90%以上,核心技術和重大裝備不再受國外制約。”華龍一號”作為中國完全自主知識產權的三代核電技術,已形成批量建設,目前正在進行技術升級優化,重點圍繞降低工程造價和控制工期,計劃從原來的能動加非能動安全系統調整為100%非能動系統。

在產業鏈方面,中國已形成每年10台/套百萬千瓦級壓水堆主設備的製造能力,擁有專業齊全、梯次合理的核能安全產業鏈人才隊伍超過22萬人。同時持續加強鈾礦產能布局,”國鈾一號”已開工建設,萬噸級鈾純化轉化能力已形成。

小型模塊化反應堆取得階段性成果

在小型模塊化反應堆(SMRs)領域,中核、廣核、國家電投、中科院、清華大學和中船重工6家單位按照不同技術路線開發小堆,已形成12種小型堆技術。其中,中核”玲龍一號”ACP100處於工程示範建設階段,預計2026年建成,將成為全球首個陸上商用模塊化小堆;清華大學開發的200MWe高溫氣冷堆已於2023年底投入商運;中科院開發的2MWt釷基熔鹽實驗堆於2024年實現滿功率。

小型堆規模化部署的預期目標市場包括:中小型燃煤熱電聯產機組替代、北方城市區域供熱采暖、核能+石化耦合等工業供汽、海洋和海島開發供能等。國內頭部信息技術、交通運輸企業已與核能企業合作開展小型堆為數據中心供電的示範項目前期論證。

核能多元化應用成效顯著

在核能綜合利用方面,中國取得顯著進展。核能供暖面積達1402萬平方米,其中”暖核一號”自2019年11月投運至今已完成6個供暖季任務,總供熱面積1300萬平方米,覆蓋煙台海陽、威海乳山兩個城市。僅最近一個供暖季就節約原煤消耗48萬噸,減排二氧化碳88萬噸。

核能供汽領域,田灣核電蒸汽供能項目作為全國首個工業用途核能供汽工程,已於2024年6月投產。截至2025年6月19日,”和氣一號”投運以來已供氣317萬噸,減少標準煤26.42萬噸,節省碳排放指標46.23萬噸。

海水淡化方面,遼寧紅沿河核電站和山東海陽核電站利用自身優勢,在滿足電廠需求的同時向地方提供海水淡化後的自來水。紅沿河核電站海水淡化系統設計產能為22200噸/天,是我國核電中首個海水淡化系統。

美國看好核融合技術前景

與核分裂發電不同,核融合除了能產生巨大、乾淨的能量外,最大優勢是不會留下半衰期長的核廢料,運轉安全性也更高,被視為可改變未來的無限清潔能源。美國能源部長萊特表示,受惠於人工智能發展,核融合有望在8-15年內實現商業化運轉。

然而,核融合需要克服原子間的庫倫斥力,目前技術仍難以維持穩定。業界有個笑話是:”我們說’距離實現核融合技術只剩幾十年了’,這句話已經說了幾十年。”但人工智能的開發和利用被認為將極大縮短核聚變開發時間。

國際核能合作面臨地緣政治挑戰

歐盟最高法院近日推翻了歐盟執委會對匈牙利Paks核電廠擴建計畫的補助批准,理由是該項目直接由俄羅斯企業承攬卻未經歐盟公共採購規則審查。此裁決凸顯了歐盟對俄能源合作的疑慮,以及在俄烏戰爭背景下歐盟內部在能源戰略上的矛盾。

Paks核電廠擴建是匈牙利與俄羅斯簽訂”和平利用核能協議”的一部分,匈牙利政府將合約直接授予俄羅斯下Nizhny Novgorod Engineering公司,並透過俄羅斯國家貸款支應主要資金。俄羅斯國營核能企業Rosatom計劃在當地新建兩座1.2 GW反應爐。

核能經濟價值巨大,但面臨造價挑戰

王炳華透露,一座核電站(兩台機組)在整個建造週期和運行期間創造巨大經濟價值。一般項目前期準備需10年左右,投入10-20億元;5年建設期投入350-400億元;兩台百萬千瓦核電機組運行壽命60年,按照每年100億元收入計算,60年可達6,000億元;退役和廢物處理需25年,約40億元。整個百年週期現金流非常巨大。

然而,目前困擾三代核電站的重大問題是電價問題,取決於如何降低工程造價。王炳華強調,需要處理好工程造價問題,這是當前面臨的嚴重和緊迫挑戰。

核技術應用產業快速發展

在核技術應用領域,2024年中國核技術應用產業關聯產值約8900億元,年均復合增長率約15.6%。國內核電生產同位素實現規模化量產,主要是鈷60產品。秦山核電正在聯合浙江海鹽打造全國核技術應用產業示範基地,利用秦山三期兩台重水堆提供鈷60產品。

核技術應用涵蓋考古、國防、農業、國家安全、能源、材料、醫學、工業、環保等多個領域,市場前景廣闊。

未來展望:核聚變將改變能源格局

王炳華表示,核能”三步走”發展戰略(熱堆、快堆、聚變堆)正在有序實施中。他給出兩個基本結論:第一,核聚變一定會實現,技術方面目前沒有障礙,只是時間問題;第二,人工智能的開發利用將極大縮短核聚變開發時間。

目前核聚變研發有政府層面、國際合作層面和民間層面。最近幾家企業在很短時間內達成共識,成立了第一家中國核聚變公司。在此之前,國內已有三家民營企業在核聚變方面工作相當深入,每年投入量非常大。

核聚變作為清潔、原材料接近無限的能源,一旦實現商業化應用,將改變人類能源供給格局。雖然不一定是終極能源,但一定會是有用的、能改變能源結構的支持性能源形式。

全球核能發展正處於關鍵轉折點,各國在傳統核電技術優化升級的同時,積極布局下一代核能技術。中國在第三代核電技術領域的領先地位與美國在核融合技術上的樂觀預期,預示着未來能源格局可能出現重大變革。然而,地緣政治因素和技術挑戰仍是核能國際合作與發展需要面對的重要課題。

最後修改日期: 2025/09/13

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