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近日，法国政府计划在2023年提交新的核电站建设计划，并希望新的核电站能够在2035年到2037年间投入使用，法国电力公司已向政府提交了建造6座新的压水堆的可行性报告。此前的2021年10月12日，法国总统马克龙在巴黎公布了“法国2030”投资计划，其中提出了要“重塑核电”，宣布法国将重新启动境内的核反应堆建设，以应对全球变暖。
核能成为法国能源和脱碳政策的核心
“法国2030”投资计划总投资额为300亿欧元，旨在“通过重振法国工业，提高法国经济，通过创新实现增长的能力”。整个计划共提出十大目标，包括模块化小型核反应堆（SMR）、绿色氢能、工业脱碳、电动汽车、机器人和数字化、低碳飞机、未来医学技术、文化和创意内容生产、太空探险、海底领域。计划将在2030年前向核能领域投资10亿欧元，以开发“颠覆性技术”，特别是“更加模块化”和“更加安全”的小型核反应堆。
对核能态度发生转变
欧洲能源价格的显著上涨，尤其是天然气价格的上涨，突显出能源问题的日益重要性。英、法等国政府、公众对核能的态度已发生转变，尤其是对模块化小型堆等更加安全、灵活的新堆型。按照法国原子能和替代能源委员会(CEA)的观点，核能在这两个方面都将发挥重要作用。作为低碳能源，它可以对法国2050碳中和目标的实现做出重大贡献，同时减少对化石燃料的依赖。马克龙表示：“为了保证法国的能源独立，保证我们国家的电力供应并实现我们的目标——特别是在2050年实现碳中和——我们将在几十年来首次恢复我国的核反应堆建设并继续发展可再生能源。核能是我们能源和脱碳政策的核心。”
2021年10月，法国电网运营商RTE通过模型计算对法国2050年实现碳中和目标的6种不同路径进行了预测，结论是，对法国来说，达成2050年净零排放目标成本最为低廉的办法就是大力发展核电，新建14座大型核反应堆以及一系列模块化小型堆，同时加上可再生能源电力投入，将满足法国的能源需求。
看好“模块化小型堆”
模块化小型反应堆功率介于50~500 MWe之间，作为一种安全、经济的核电新堆型，是国际原子能机构鼓励发展和利用核能开发的新方向。模块化小型反应堆具有高度的安全性、良好的经济性、功率规模的灵活性和特殊厂址的适应性，能够满足偏远城市供电、中小型电网的供电、城市供热、工业供汽和海水淡化等各种领域应用的需求，实现核能的综合利用。它的特点是模块化，不同的部件在工厂批量生产，然后在现场组装，成本上更加具有竞争力，建设工期也更短。
法国目前正在开发名为纽沃德（Nuward）的小型核反应堆。早在2019年9月，法国原子能和替代能源委员会(CEA)、法国电力集团(EDF)、法国海军集团(Naval Group)及法国原子技术公司(Technic Atome)开始联合开发Nuward小型堆。该设计以压水堆技术为基础，装机容量300~400 MWe，Nuward小型堆将向偏远地区或电网无法接入大功率电站的地区、消耗大量电力的工业场所供电。在这一项目中，CEA将提供反应堆堆芯研究及新技术认证方面的专业知识；EDF将提供反应堆设计、建造及运营方面的经验；法国海军集团将提供有关模块化及小型核设施方面的专业知识；法国原子技术公司则将提供该公司为法国核潜艇舰队开发20座反应堆所积累的紧凑型反应堆设计经验。截至目前，法国政府已为该项目提供5000万欧元的补贴资金，预计还将追加大笔投资支持下一阶段开发工作。
除了Nuward项目之外，CEA在2019年启动了一项关于多功能模块化小型堆的前瞻性研发计划，研究除发电以外的其它功能应用，包括生产无碳氢为汽车提供动力，以及为区域供暖或工业需求提供热量，帮助电力以外的其它领域脱碳。
模块化小型堆广受国际追捧
各国竞相研发
目前，模块化小型堆在国际上的关注热度很高。2021年11月，英国作为第26届联合国气候变化大会主办国公布了“零碳排放”战略，将核能列为英国于2050年实现净零碳排的关键科技，包括支持罗尔斯·罗伊斯公司投资数十亿英镑在英国建造至少16座小型模块化反应堆。罗马尼亚总统约翰尼斯在本届联合国气候峰会上和美国气候问题特别代表约翰·克里宣布，罗马尼亚将利用美国技术建造第一座小型模块化反应堆。2021年12月15日，通用电气-日立核能公司(GEH)、美国BWX技术公司和波兰Synthos绿色能源公司(SGE)签署了一份合作意向书，合作在波兰部署BWRX-300模块化小堆，并计划到本世纪30年代初在波兰至少部署10座BWRX-300小堆。2021年12月，通用电气-日立核能公司获得加拿大安大略电力公司BWRX-300模块化小堆订单，将在2022年内申请建设许可，最多建设4座机组，最快在2028年建成第一台机组。
我国走在前列
当前全球正在研发中的小型堆项目超过70个，中国走在前列。2021年7月，中核集团全球首个陆上商用模块化小堆“玲龙一号”（ACP100）在海南昌江开工建设。与大型核电站相比，模块化小堆建造周期短、初始投资小且能采用“以堆养堆”模式逐步投入资金；功率小、模块化建造更加安全，运维成本大幅降低；除发电外还能用于供热、制氢和海水淡化等。一座250MW小堆制氢日产量达到50吨，可作为绿氢大规模供应的重要解决方案，有望在全球能源转型中发挥关键作用，模块化小型堆等先进技术发展潜力巨大。
如何加快模块化小型堆发展为了适应新的发展形势，有必要采取更多措施，推动模块化小型堆高质量发展。
加快完善小型堆设计标准和监管体系
目前，我国核能行业的标准基本都是针对研究堆和大型核电反应堆，对于模块化小型堆尚没有相应的标准和监管体系。国外发展小型堆的国家同样面临该问题，还需要国家有关部门尽快制定完善小型堆的相关标准与监管规定，确保小型堆研发与建设有法可依，小型堆产业健康有序发展。
研究制定小型堆的中长期发展规划
小型堆产业是用途广泛、极具应用前景的产业，可以在多个领域促进国民经济发展，有必要制定小型堆中长期发展规划，明确小型堆未来发展目标与重点任务，研究制定小型堆未来发展技术路线。在以市场需求为导向的前提下，通过给予资金、政策和技术支持，争取国家力量推动小型堆技术重点突破和规模化应用。
推动小型堆列入国家科技重大专项
国家实施压水堆与高温气冷堆国家重大科技专项以来，产生了一批重大标志性成果，取得了显著的经济效益和社会效益，提升了我国科技和产业竞争能力。将国内目前有一定研发基础的小堆技术及其示范工程建设列入国家重大专项，在国家大力投入支持下，开展关键技术攻关，支持小堆的优化改进，提高小堆的适应性、经济性与安全性，更好更快地推动小型堆规模化应用。
加强小型堆国际技术交流和市场推广
在国家层面上，加强与美、俄等积极发展小堆的国家交流合作，借鉴国际先进技术和创新经验，开展关键技术攻关，促进我国小型堆向更高水平方向发展。鉴于小型堆在国际上比较受欢迎，是很多国家都认可的下一步重点发展堆型，国内小型堆企业可以进一步加大力度拓展国际市场，主动对接，提供定制化的小型堆出口方案，与“华龙一号”相互补充，助力国家“一带一路”倡议的实施。
（作者单位：中核战略规划研究总院）
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