工程院院士叶奇蓁：占领未来核能制高点中国在这些方面有后发优势-第2页-北极星核电网

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堆型+技术迎接核能的未来

记：核电是高科技产业，世界上很多国家也争先发展核电。您刚刚也说到，要对中国的核电有信心。而从这一轮核电竞技来看，中国的后发优势逐渐显现，那么要让这一优势放大，如何布局核电未来产业？

叶：中国核电未来的发展，我想从两个方面来讲，一个是堆的布局，还有一个是技术的发展。

从堆型发展上来看，一种是要发展功率大的反应堆，主要用于发电，既能支撑我国能源体系，又能支撑国家“走出去”战略。这种堆要实现批量化、规模化的发展，并且解决经济性的问题。

第二种是发展多用途模块化小型反应堆，便于在边缘地区、海洋平台使用，提供采暖、发电、海水淡化、制氢等多种用途，一些旧的火电机组，也可以用小堆去取代。此外，当前我国正在发展分布式能源系统，可自持的小堆也可以作为该能源系统的一部分。

从20世纪70年代开始，世界上很多国家都针对小堆开展了相关设计、研究，但至今，小堆还未能展示出大规模应用的实用性。主要是因为开发的进程缓慢、单位造价高、安装复杂等。近年来，在美国能源部倡议下，国际上对小堆的兴趣越来越强烈。国际上目前有四五种主流小堆，目标是在2020～2030年左右建成。中国、美国、欧洲、俄罗斯、日本都在开展相关研究。这里我想说，要切实满足市场需求，小堆必须真正采用创新的理念。小堆绝对不能是目前三代核电的“缩小版”，小堆的发展要充分吸取核能各方面发展优势。举几个例子，小堆可以采用高性能耐事故燃料，在事故发生的时候限制放射性物质的外泄；或者采用改进的堆芯，减少堆芯熔化的概率等……更多的可能性需要我们去创新。

再一个就是开发低温供热堆，专门针对供热。目前，我国大气污染排放严重，严重雾霾天气不少，核能供热代替燃煤有着可行性。中核集团开发的泳池式供热堆，可以做到零堆融，相当安全。由于供热堆只在供暖期间使用，它的扩展应用目前也在考虑，比如利用供热堆生产同位素。由于供热堆离城市近，便于短寿命同位素运输，将为推广同位素诊断和治疗创造有利条件。

记：在技术层面，核能未来发展方向有哪些？

叶：技术的持续改进主要是为了提高安全性。第一就是降低核电厂严重事故概率，要进一步研究堆芯熔化的机理以及堆腔注水技术，即使发生极其严重的事故，也要保证安全壳的完整性与可靠性，防止放射性物质外泄。

第二点就是开发耐事故燃料（ATF燃料），降低堆芯熔化的风险，缓解和消除锆水反应产生氢气爆炸的风险，提高事故下裂变产物的包容能力，从而提高核安全。ATF燃料的开发还有一个重要意义，全世界在运核电站多为二代核电站，要在二代核电站的基础上进一步改进安全系统，可能性比较小。但是可以通过更换燃料，大大提高安全性。

第三点就是加强核电领域人工智能的研究。2017年7月，国务院印发了《新一代人工智能发展规划》，规划指出，到2020年中国的人工智能总体技术和应用要与世界先进水平同步。核科技是高科技战略产业，是国家安全的重要基石。人工智能在核电领域的应用，具有重要意义，落实新一代人工智能在核能行业的发展规划，需要深入应用以工业机器人、图像识别、深度自学习系统、自适应控制、自主操纵、人机混合智能、虚拟现实智能建模为代表的新一轮智能技术。

总体来讲，核电在人工智能领域的发展分三个阶段。第一阶段是基础建设阶段。即从智能仪表、智能控制器到核电站全数字化仪控系统的建立。可以说，这一阶段我们已经有了基础。除了早期核电站如大亚湾核电站和秦山一期，国内的电站基本上采用了数字化仪控系统。第二阶段是人工智能架构的建立。利用互联网+建立大数据系统，开发数字核电站和虚拟现实技术。现在核电站已经有了数字化的测量系统，但是如何把分散系统的智能集成统一的大智能，需要充分发挥互联网+和大数据的优势。第三阶段是核电人工智能应用开发。人工智能要具有自学习、自适应的能力，包括操作指导、事故处理指导，核电站高放射区域、不可达地区利用机器人系统维修。这些技术也将为严重事故处理和电站退役创造条件。

核电站在人工智能领域，要做到哪一点、做到什么程度，还需要研究。但是，核电朝着智能化的方向发展是一定的。人工智能是今后国际竞争的制高点，中国核电技术要实现从并跑到领跑的跨越，必须考虑占领这一领域的制高点。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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