核能产业研究报告：混合堆有望快速建成，核电发展大势所趋.pdf

上传者：老*
时间：2024/03/29
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核能产业研究报告：混合堆有望快速建成，核电发展大势所趋。核聚变是两个轻原子核结合成一个较重的原子核并释放出巨大能量的过程，反应需要同时满足三个条件：足够高的温度（T）、一定的密度（n）和一定的能量约束时间（τE），三者的乘积称为聚变三乘积。

各国推出相关政策大力支持聚变能源的发展。2023年12月，美国与来自四大洲的22个国家发布了《三倍核能宣言》，提出到2050 年将核能装机容量增加两倍，同时，美国在COP28宣布聚变能源国际参与计划；12月29日，中国可控核聚变创新联合体正式宣布成立，明确可控核聚变领域为未来能源的唯一方向。

聚变裂变混合堆将聚变作为裂变反应堆的中子源，综合了快堆和聚变堆的优势：经济简便，安全度高，燃料可持续性好，有望提前实现聚变能商业化应用。技术难题：1)结构材料难题：符合条件的反应室壁材料目前仍未找到。2)控制难题：混合的裂变包层是在没有链式反应的状态下运行，一旦出现链式反应的条件，就会发生严重事故。

国际聚变裂变混合堆项目：1)俄罗斯DEMO聚变中子源（FNS）的聚变-裂变混合设施; 2)俄罗斯托木斯克理工大学创建了一种独特的混合反应堆热核组件; 3)韩国“聚变嬗变反应堆”（FTR); 4)意大利IGNITOR 项目

国内Z箍缩驱动聚变裂变混合能源堆（Z-FFR）兼顾现有技术基础、先进性、工程可行性和经济性; 电磁驱动聚变大科学装置基础设施由中国工程物理研究院承担研制，主要用于验证Z箍缩局部点火聚变可行性；江西联创光电超导应用有限公司和中核聚变（成都）设计研究院联合建设聚变-裂变混合实验堆项目，技术目标Q值大于30，实现连续发电功率100MW，项目落户江西。

核电具有高能效、污染小、环境友好、单机容量大、发电量稳定等优势；目前我国运行核电机组共55台(+3.8%)(不含台湾地区)，总装机容量5703.334万千瓦(+2.51%)，核电机组数量和总装机容量位居全球第三位；到2035年，我国核电在运和在建装机容量将达2亿千瓦左右；三代核电投资逻辑主要为批复机组数量的增加对应业绩的逐渐兑现+国产替代+较稳定的高毛利。