在碳中和路徑中，核電的作用無可替代。
我國核電建設曾因受福島核電事故的影響而按下暫停鍵，2019年重啟以來便逐漸步入“快車道”，2022年開始已連續四年每年核準的核電機組在10臺以上。截至今年6月底，我國商運核電機組58臺，裝機容量達6096萬千瓦；已核準或正在建設機組54臺，裝機容量近6000萬千瓦，在運在建加已核準的核電機組總規模升至世界第一。目前，我國核電產業已全面邁入產業快速發展、技術迭代升級、規模不斷擴大的新階段，部分領域實現了從跟跑到并跑、領跑的歷史跨越，已成為全球核電增長速度最快和在建規模最大的國家。這其中一個重要原因莫不是核電具有其他電力難以比擬優勢，不產生溫室氣體且電力能量密度高，對經濟拉動作用強。據測算，每1元核電建設投資可以帶動GDP增長1.03元，總產出增長3.04元；每增加1元的核電消費，拉動的GDP增長為1.18元。展望“十五五”，我國核電將迎來加快發展的關鍵時期，每年有望保持8~10臺的核準節奏，核電高質量發展的春天已經到來。對此，本文將帶你走進神秘的核電世界，探尋其背后的技術突破、成長邏輯，揭示未來發展壯大之路，特提出我國核電未來發展的“十大看點”。
看點之一，核電裝機規模能否在2030年前躍居世界首位
截至2024年底，我國商運核電機組57臺，總裝機容量5976萬千瓦，僅次于美法，位列全球第3位，但發電量超過法國，排名第2位；我國在建核電機組28臺，總裝機容量3370萬千瓦，在建機組裝機容量連續18年保持全球第一。另外，今年4月我國又核準了10臺核電機組，總裝機規模1220萬千瓦。2019年至2025年間，我國每年核準的核電機組數量分別是6臺、4臺、5臺、10臺、10臺、11臺、10臺，總計達56臺，僅華龍一號就達41臺，成為全球在運在建機組最多的三代核電機組。
美國作為最早使用核電的國家（1951年建造世界首臺商業核電機組），目前擁有商業核電機組94臺，凈裝機容量9700萬千瓦，但一半以上機組超過40年，已到了核電機組生命周期晚年。過去20年，美國只新建成了2臺核電機組，且千瓦單位造價高達8000～9000美元。排在第二位的法國現擁有在運行核電機組58臺，裝機容量約為6300萬千瓦，另有1200萬千瓦的核電在建項目。今年5月特朗普政府提出一項“雄偉核電計劃”，到2050年將美國核電容量從1億千瓦擴大到4億千瓦。
我國建一座核電站一般只需5～6年時間，比美法兩國要快得多，單位千瓦造價只相當于其一半左右，便宜不少。按照當前核準節奏和建設速度，到2030年我國在運核電裝機容量將超過1.1億千瓦，發電量約占全國發電量的8%。而美國這幾年因核電建設成本過大，電站收益難以覆蓋成本，加上老機組可能因設備老化而停運，預計到2030年前其核電裝機規模難以超過目前裝機水平；法國核電裝機2030年還不到8000萬千瓦。由此推算，預計到2030年，我國核電裝機規模邁上世界第一寶座；到2035年，發電量占比有望上升至10%左右，趕上目前全球發電結構平均水平；到2060年，發電量占比有望達到20%左右，與當前經合組織國家平均水平大體相當。
看點之二，小堆核電站會在2030年完成商業示范嗎
小堆，即小型模塊化反應堆，是指功率不超過30萬千瓦的核反應堆。其設計和建造采取模塊化方式。與大型核反應堆相比，小堆具有建造周期短、體積小功率大、單機投資低、廠址適應性強等特點，在安全性、適應性、多用途、可循環利用等方面均有一定優勢，可用于區域供熱、數據中心供電、海水淡化等場景，被稱為核電領域的“充電寶”。根據國際原子能機構（IAEA）的預測，到2050年，全球核能裝機將突破11億千瓦。其中，小堆將占核電總裝機容量的1/4，其間有約3億千瓦的成長空間。
近年來，世界上主要國家日益重視小堆技術研發，其中美、中、俄、韓等國走在了小堆研發的前列。我國現正在研發的不同用途、功率檔次和堆型的小型堆技術達12種。其中，正在海南建造的“玲龍一號”就是全球首個通過國際原子能機構安全審查的陸基商用模塊化小堆。每臺“玲龍一號”（ACP100）的年發電量達10億千瓦時，能夠滿足52.6萬家庭用電所需。今年4月我國面向全球正式發布了《小型模塊堆通用用戶要求文件》，標志著我國小堆技術創新取得重大進展，不僅有利于確立我國在該領域技術話語權，而且有助于我國小堆在全球范圍內應用推廣。
今年4月16日，“玲龍一號”小型堆主泵成功吊裝就位，預示著整體工程即將在2026年建成并投入運營，成為全球首個陸上商用模塊化小堆。按照相關專家推測，未來10年將是小堆開發驗證和推廣的重要窗口期，并通過標準化設計、規模化生產降低成本等舉措，逐步完成從實驗堆到示范堆的轉變，到2030年左右預計完成小型堆核電站商業示范并進入推廣應用階段。
看點之三，核電站真能實現“天生安全”嗎
無論是1979年的美國三哩島核事故，還是1986年的蘇聯切爾諾貝利核電站爆炸事故，再到2011年的如本福島核電站的海嘯核泄漏，核電站安全問題一直是核電站建設上的重中之重。哪怕只要出現一絲差池，就可能釀成無法料想的嚴重后果。20世紀50年代美國著名科學家泰勒曾提出：“要使公眾接受核能，反應堆安全必須是‘固有的’。”也就是說，即使在重、特大事故的情況下，不用人為和機器干預，核電站的反應堆堆芯不會熔毀，放射性物質不會外泄。這成為核能安全的最高目標。
這種永遠不會發生堆芯熔毀事故的核電技術在我國第四代核電站逐漸變為現實。2023年底，全球首座第四代核電站——華能石島灣高溫氣冷堆核電站正式投入商業運行。它的最大優勢就是安全。因為其核反應堆可以不靠外部動力、冷卻劑等就能做到核反應不失控、反應堆不熔毀、放射性物質不泄漏，從而達到“天生安全”的最高標準。這種核電站采用了超高溫氣冷堆的技術，使用了一種叫氦的惰性氣體作為冷卻劑，并且堆芯做成了球狀，能耐很高的溫度，即便達到1650℃時依然能夠有效阻止放射性泄漏。因此，無論遇到多么極端的自然災害或其他事故，它都不會導致堆芯熔毀、放射性物質不會外泄，從而確保了核電站絕對安全。
由此可見，我國第四代核電站技術將從根本上破除了懸掛人們頭上的核安全“魔咒”。雖然目前這一工程還只是示范性，但通過其建造運營，讓我國系統掌握了高溫氣冷堆從設計到建設、從裝備制造到調試運維等全產業鏈技術標準，從而為我國核電產業高質量發展提供了堅強的技術保證。
看點之四，內陸建核電將美夢成真嗎
我國現有核電站均處在沿海地區，內陸核電仍是一條不可觸碰的紅線。其實，早在2008年前后，我國曾規劃在湖南桃花江、湖北咸寧、江西彭澤等地建設內陸核電項目并相繼獲得了國家發改委的審批，但受2011年3月日本福島核事故牽連，暫停了新的核電項目實施，原本已獲批的內陸核電項目就此中斷，一直拖到現在仍未重啟。但從全球看，超過60%的核電機組位于內陸，美國98臺核電機組中有84臺分布在內陸，且其中絕大多數是二代核電技術，平均運行年限超過30年。
當然，內陸要想重啟開閘，需要滿足一個基本前提，即安全問題得到徹底解決，出現能夠規避堆芯融化、更安全的核電技術，讓人們不再談“核”色變。2017年，我國在甘肅武威啟動了國內首座2MW級的商業釷基熔鹽反應堆建造，并于2021年5月實現試運行，2023年6月獲得運行許可證，2024年6月實現滿功率運行，2025年3月正式并網發電。該電站采用釷作為燃料，利用液態鹽或二氧化碳進行熱量傳遞和發電，只需少量的水即可運行，尤其適用于沙漠干旱地區。該電站成功運行，不僅宣告了我國在釷基熔鹽核能技術產業發展領域繼續走在世界前沿，而且為未來內陸核電站建設提供了可行選擇。預計到2030年，我國計劃讓100MW釷基熔鹽堆閃耀商業舞臺。
實際上，內陸核電和沿海核電在技術和安全標準上并無本質區別，最大顧慮在于安全焦慮難消，時刻觸動大家敏感的神經。因為我國內陸屬于人口稠密地區，即便極小概率的核泄漏事件也極易釀成“天大災難”。為此，雖有不少業內人士呼吁內陸核電重啟，但國家采取慎中又慎的態度。這是大國政府應有的擔當。個人認為，內陸核電當然有“開閘”之日，但要建立在我國核電能夠實現“天生安全”的前提下，到時內陸核電才會真正被廣大民眾所接受。
看點之五，海水提鈾會成為現實嗎
我國核電裝機規模極有可能在今年超過法國，成為世界第二大核電裝機國家。但作為核能發電燃料的鈾礦卻十分匱乏，目前已探明的國內鈾資源總量不足，而且品位相對較差，目前鈾的年產量僅為3000余噸，存在較大缺口，高達70%的核電用鈾需要從國外進口，同我國石油進口比例大體相當。如果按照當前的核電發展規劃和建設進度，每年要增加6到8臺核電機組，預計到2035年我國鈾的需求量超過3萬噸，相當于90%的鈾燃料面臨缺口。因此，如何能安全獲得穩定的鈾資源就成了頭等大事，否則就成了“巧婦難為無‘鈾’之炊”。
今年7月位于內蒙古自治區鄂爾多斯市的中核集團“國鈾一號”示范工程順利生產出第一桶鈾產品，標志著我國鈾資源開發正式邁入綠色安全、智能高效的新時代。然而，希望能從浩瀚無邊的海水中提取鈾一直是中外科學家們孜孜追求的目標。這種想法看起來太浪漫，現實卻很骨感。雖然海水中蘊含量約45億噸鈾，若收集起來能滿足人類上千年核能發展需要，但真正想從海水提取鈾來卻“難于上青天”：從20世紀50年代英國人開始嘗試，到后來德國、美國、日本等爭相試驗，結果雖取得“小小成就”，但距離規模化應用相距甚遠，仍處于實驗性階段，而人類登上月球已經是56年前的事了。
我國開展海水提鈾的研究早在20世紀60年代就開始了。進入21世紀后又加大了這方面的研究。近年來，隨著我國海洋強國目標建設提出，海水提鈾研究更加活躍。中科院、中國工程物理研究院、中核集團是其中突出代表，多項研究成果獲得重大進展并處于全球領先水平，還在海南建成了目前最大的海水提鈾試驗平臺。相信總有一天，我國海水提鈾將從理想變成現實，到時我國核電發展不再受缺鈾所困，“中國貧鈾”的帽子就會被真正摘掉。
看點之六，民資入核會全面放開嗎
2020年9月，浙江三澳核電站正式核準浙江三澳核電一期工程，吉利邁捷入股2%，成為核電開發建設領域的第一個“吃螃蟹者”。這既是我國核電項目首次向民企拋出了“橄欖枝”，也開啟了民營資本參股投資民用核電項目的“先河”。到2024年8月核準三澳核電二期，民營資本參股比例提高到10%，還有同時核準的江蘇連云港核電項目也向民營企業開放，并且參股比例達到10%。另外，有些民營企業專注于核級閥門、管材、電纜、密封件、石墨材料等細分產業。這表明以前被國有資本完全壟斷的核電領域，現在對民營資本放開的“門隙”越來越大。
其實，早在2014年11月國務院《關于創新重點領域投融資機制鼓勵社會投資的指導意見》提出，“在確保具備核電控股資質主體承擔核安全責任的前提下，引入社會資本參與核電項目投資，鼓勵民間資本進入核電設備研制和核電服務領域”。按照此《意見》在確保具備核電控股資質主體51%控股比例的最低要求下，民營資本參與項目的最高上限可達49%。目前，我國具有核電開發資質的企業僅有四家，分別是中核、中廣核、華能和國家電投，民營資本并沒有資格也無能力主導核電開發建設。
前不久，國家能源局下發了《關于促進能源領域民營經濟發展若干舉措的通知》，明確提出“支持民營企業參股投資核電項目，建立健全長效工作機制”。這表明未來民企參股投資核電項目之路將越走越寬，但民資想獲得核電開發資質在短期內還是不太現實的。這是因為核電站建設作為世界上最復雜的能源系統，不但牽涉國家整體重大安全，而且有很高的技術和管理“門檻”。目前，我國還沒有一家民企有這樣的“硬核”實力。
看點之七，大量“核廢料”真能變廢為寶嗎
核電站帶來的最大“副作用”，是發電過程中產生核廢料該如何安全處理。我國目前擁有世界前三的核電裝機規模，每年產生3200噸左右核廢料，占全球的總量超過30%。這些核廢料會產生大量α粒子、β粒子、γ射線等。其輻射穿透能力很強，一旦進入土壤將對水源和食物鏈造成嚴重污染，甚至直接破壞人體細胞的DNA結構，導致細胞死亡或癌變，危害性極大。早期核廢料處理主要采取填埋方式，即直接將核廢料遷移到荒無人煙的荒漠或孤島進行掩埋，然后覆蓋厚厚的水泥“防護罩”。
這種辦法終非長久之計。因此，世界各國都為這個“燙手山芋”而發愁，科學家們絞盡腦汁想辦法如何能把這個“惡魔”馴服住。隨著科學技術發展，終于找到了解決的辦法。一種常用方法就是分級處理以及回收利用，如我國借鑒了法國經驗，通過“啟明星2號”等技術提升核燃料利用率至95%，雖然大量減少廢料產生量，但難以做到完全消失；另一種是高放廢液玻璃固化法。中核集團于2024年在江蘇完成了國產高放廢液玻璃固化冷臺架試驗，成功將高放射性廢物與玻璃基料熔合，形成了穩定固化體。該技術填補了國內空白，并達到國際領先水平，解決了高放廢液長期安全封存的難題。
總體來看，我國在探索核廢料處理道路上蹚出一條新路，大幅提升了核廢料處理效率，尤其是核廢料玻璃固化成為處理核廢物的“最優解”，但核廢料處理難題并沒有從根本上完全解決，仍需要加大探索尋找更加經濟、安全、高效的技術。只有想方設法把核廢料變“廢”為寶，朝著更安全、更可靠的方向發展，才能真正為子孫后代留下“一方凈土”。
看點之八，核電將成為我國能源出海又一張“名片”嗎
作為當今世界上最新型的核電堆，我國自主研發的“華龍一號”技術已走出國門、走向世界。2015年8月，我國出口到巴基斯坦的卡拉奇核電2號機組正式開工建設，并于2021年5月順利投入商業運行；3號機組也在2016年5月澆筑下第一罐混凝土，到今年4月正式通過最終驗收，意味著“華龍一號”海外首個工程兩臺機組全部交付巴方。這不僅展示了我國核電技術的先進性和可靠性，而且贏得了國際聲譽和市場份額。2022年2月，阿根廷政府已確定在阿根廷開建“華龍一號”機組的計劃，標志著我國核電正式走向南美，實現了里程碑式的跨越。目前我國已與82個“一帶一路”國家簽訂了核電合作計劃。
從技術端來看，我國核電機組的安全性能表現出色。根據世界公認的用于評估核電機組生產綜合性能的WANO綜合指數看，我國要高于美俄法等主要核電國家，共有33臺機組獲得了WANO綜合指數的滿分，位居世界前列；從成本端來看，我國自主研發且具備量產能力的“華龍一號”核電機組，成本造價只有2500美元/千瓦，僅為美國和法國同類機組成本的一半，且建造周期要節省很多，也是西方等其他國家難以比擬的。
總體而言，在全球氣候持續變暖和俄烏戰爭爆發的背景下，世界各國深刻認識到能源清潔利用和安全保障的重要性，將核電發展提升到了前所未有的戰略高度，核電重啟漸成全球共識。這為我國核電出海帶來了良機。“華龍一號”作為我國自主研發、具有完全自主知識產權的第三代核電技術，已成為目前核電市場接受度最高的三代核電機型之一，引領我國核電或將成為繼高鐵之后的又一張“中國名片”。目前其只是因為意識形態的原因而難以出口到歐美等發達國家。
看點之九，全球第一盞“核聚變燈”會首先在中國點亮嗎
作為能源領域皇冠上最亮的那顆“明珠”，核聚變能因其具有資源豐富、清潔綠色、安全高效等特點，成為破解全球能源危機的最大希望之光。前不久，我國工程院院士、著名核聚變研究專家李建剛在“好望角科學沙龍”上滿懷信心地表示，我國計劃于2027年建成聚變能實驗裝置，大家最遲會在2030年看到“核聚變點亮的第一盞燈”。這一發言極大地勾起了眾人的好奇心，全球第一盞“核聚變燈”真會首先在中國點亮嗎？
我國核聚變采取的是“三部曲”的發展技術路線圖，即從實驗裝置到聚變實驗堆、工程示范堆，再到聚變能原型電站。在實驗裝置方面，我國分別于2006年在安徽合肥建成全球首個全超導托卡馬克核聚變實驗裝置“東方超環”、2020年在四川成都建成“中國環流三號”托卡馬克可控核聚變大科學裝置，并取得不少重大科研成果。在聚變示范堆建設方面，正在合肥建設的新一代托卡馬克聚變裝置“緊湊型聚變能實驗裝置”已開啟總裝，計劃于2027年建成，有可能成為世界首個聚變示范電站。還有中核集團與江西聯創光電聯合在江西南昌建設全球首座聚變—裂變混合發電廠“星火”，計劃在2030年前建成。另外，我國計劃在2035年建設首個核聚變示范電站，力爭達到商業化門檻。
除我國之外，美國、歐盟、俄羅斯等也在大力推進核聚變研究。如美國Helion公司在華盛頓州建設全球首座商用核聚變發電廠，聲稱要在2028年發電；還有麻省理工學院孵化的CFS公司計劃在弗吉尼亞州建造聚變發電廠，預計2030年代初建成并投入發電。中美歐在核聚變發展上可謂是并駕齊驅，到底誰能先點亮首盞“核聚變燈”，讓我們拭目以待。
看點之十，可控核聚變真會成為人類終極能源嗎
如今，人類利用核能主要有兩種方式，即核裂變和核聚變。相較于核裂變，核聚變是指在人工控制條件下，通過持續、穩定的核聚變反應釋放能量的技術。因其釋放出能量更大、更持久，就像太陽光一樣，取之不盡、用之不竭，被譽為人類的終極能源，具體原理是將自然界中的氘和氚進行聚變反應所釋放的能量轉化為可控制的能源輸出。科學家早在1934年就首次實現核聚變反應，至今已有90余年。我國作為可控核聚變研究后起之秀，近年來在該領域研究有奮起直追之勢并創造了一系列世界紀錄。
可控核聚變研究已引起全球廣泛關注。其實現途徑主要有兩個，即磁約束核聚變和激光核聚變。現約有130個國有或私營聚變實驗堆，其中90個已投入運行，12個正在建設，28個尚在規劃中。美國、歐盟等處于世界領先地位。美國國家點燃實驗室采取激光核聚變方式，首次在核聚變反應產生了大約2.5兆焦耳的正能量。我國在該領域研究成果豐碩并處于第一方陣，2025年全球首個全高溫超導托卡馬克在上海落成。3月28日，我國新一代“人造太陽”中國環流三號實現了人類歷史性突破原子核溫度1.17億攝氏度、電子溫度1.6億攝氏度的“雙億度”參數首次達成，標志著我國核聚變研發距離聚變點火又邁進了重要一步。
一座核聚變電站可使用3000年之久，被形象比喻為“人造太陽”。全球可控核聚變研究正處于0到1催化的“前夜”，有人將其形象比喻為1903年的飛機。一旦人類真正掌握了該技術并大量投入商用，那么再也不會為能源短缺而發愁，走出太陽系也并非遙不可及。當宇宙飛船的聚變引擎照亮銀河時，星際旅行或許變為現實。
聯系地址：陜西省西安市北關正街35號方興大廈8樓
