核电技术发展进展如何？

四代核电愈行愈近，钠冷快堆、高温气 冷堆更加成熟。

三代核电技术是指满足美国《先进轻水堆用户要求》和《欧洲用户对轻水堆核电站的要求》的反应堆堆型。上世纪90 年代，为解决三里岛和切尔诺贝利核电站的严重事故的负面影响，世界核电界集中力量对严重事故的预防和后果缓解 进行了研究和攻关，美国和欧洲先后出台《先进轻水堆用户要求》文件和《欧洲用户对轻水堆核电站的要求》，进一 步明确了防范与缓解严重事故、提高安全可靠性和改善人因工程等方面的要求。第三代核电机型主要有AP1000、EPR 、ABWR、APR1400、AES2006、ESBWR、CAP1400、华龙一号。

四代核电有六种候选堆型。美国于2000年发起“第四代核能系统国际论坛（GIF）”，希望能更好地解决核能发展中的可 持续性（铀资源利用与废物管理）、安全与可靠性、经济性、防扩散与实体保护等问题。第四代核能系统最显著的特 点是强调固有安全性，是解决核能可持续发展问题的关键环节。GIF提出六种堆型，包括钠冷快堆、铅冷快堆、气冷快 堆、超临界水堆、超高温气冷堆和熔盐堆。行波堆和加速器驱动的次临界系统（ADS）也可以满足第四代堆的要求。

三代核电技术是指满足美国《先进轻水堆用户要求》和《欧洲用户对轻水堆核电站的要求》的反应堆堆型。上世纪90 年代，为解决三里岛和切尔诺贝利核电站的严重事故的负面影响，世界核电界集中力量对严重事故的预防和后果缓解 进行了研究和攻关，美国和欧洲先后出台《先进轻水堆用户要求》文件和《欧洲用户对轻水堆核电站的要求》，进一 步明确了防范与缓解严重事故、提高安全可靠性和改善人因工程等方面的要求。

四代核电有六种候选堆型。美国于2000年发起“第四代核能系统国际论坛（GIF）”，希望能更好地解决核能发展中的可 持续性（铀资源利用与废物管理）、安全与可靠性、经济性、防扩散与实体保护等问题。第四代核能系统最显著的特 点是强调固有安全性，是解决核能可持续发展问题的关键环节。GIF提出六种堆型，包括钠冷快堆、铅冷快堆、气冷快 堆、超临界水堆、超高温气冷堆和熔盐堆。行波堆和加速器驱动的次临界系统（ADS）也可以满足第四代堆的要求。

四代核电有六类最有前景的核系统，其中两类为气体（氦）冷却反应堆，另两类是液态金属（钠、铅合金）冷却堆， 还有一类超临界水冷堆，最后一类是熔盐冷却堆 。 我国已建成钠冷快中子实验堆（CEFR），正在建设2个600MWe（ CFR600）钠冷快中子示范核电站。其中，使用MOX燃料的先进钠冷快堆在本世纪投入商用的可能性最大。高温气冷 堆能够进行核能制氢。清华大学于20世纪70年代中期开始研发高温气冷堆，HTR-10高温气冷堆实验堆于20世纪90年 代建成。作为国家科技重大专项的200MW HTR-PM示范核电站已投入商运。

中国高温气冷堆或在规划三个厂址。根据佳电股份2023年12月14日在投资者互动平台表示，公司主氦风机是第四代核 能系统安全特性的高温气冷堆核心设备，氦气压缩机系统是公司向系统集成商转型的又一成功案例，将进一步保证高 温气冷堆关键核心设备的自主可控。可以预见我国或已规划CX项目、江苏绿能、XX绿能三个厂址。

高温气冷堆能够进行核能制氢。超高温气冷堆可在700℃到950℃的堆芯出口温度范围内供应核热和电力。新技术路线 进一步提升反应堆出口氦气温度达1000℃，采用氦气透平循环，提高热效率；同时使核能生产延伸到为工业提供高温 工艺热，包括利用核能的高温制氢，以提高制氢的效率。核能制氢就是将核反应堆与采用先进制氢工艺的制氢厂耦合, 进行氢的大规模生产。

与压水堆发电-常规电解制氢相比，高温气冷堆经热化学循环或高温电解制氢具有明显的成本优势。美国能源部在核氢 创新计划下进行了核能制氢经济性评估，得到的氢气成本在2.94~4.40 美元 /kg。IAEA开发了氢经济评估程序，参与国 对核能制氢成本进行了情景分析，在不同场景下得到的氢气成本在2.45~4.34美元/kg。

中国是世界上第8个拥有钠冷快堆技术的国家。2000年5月，中国实验快堆（钠冷）开工，于2011年7月成功并网发电 。2017年，福建霞浦钠冷快堆60万千瓦示范快堆工程开工，计划于2023年建成投产。  法国快中子反应堆起步较早。1967年8月投入“狂想曲”（Rapsodie）反应堆，1970年2月停止运行。250MW的“凤凰”（ Phenix）原型堆1974年3月满功率运行，该1977年后整个堆芯均采用混合氧化物燃料，2009年停堆。1977年开始建造 1200 MWe的“超凤凰”（Super Phenix）示范堆，1985年9月达到临界，1998年停堆。  俄罗斯有长期运营钠冷快堆的经验。BN600 1980年商运，80万千瓦的BN800于2016年10月31日商运，是全球在运的 最大的钠冷反应堆。还计划建设一座功率为120万千瓦的更大型钠冷反应堆，目前已完成设计，首堆将于2026年启动 建设，2032年并网发电。