深度 | 我国核电未来发展的“十大看点”

在碳中和路径中，核电的作用无可替代。

（来源：能源新媒  文/徐进 ）

作者系中国能建投资集团有限公司二级管理专家、总经济师

我国核电建设曾因受福岛核电事故的影响而按下暂停键，2019年重启以来便逐渐步入“快车道”，2022年开始已连续四年每年核准的核电机组在10台以上。截至今年6月底，我国商运核电机组58台，装机容量达6096万千瓦；已核准或正在建设机组54台，装机容量近6000万千瓦，在运在建加已核准的核电机组总规模升至世界第一。目前，我国核电产业已全面迈入产业快速发展、技术迭代升级、规模不断扩大的新阶段，部分领域实现了从跟跑到并跑、领跑的历史跨越，已成为全球核电增长速度最快和在建规模最大的国家。这其中一个重要原因莫不是核电具有其他电力难以比拟优势，不产生温室气体且电力能量密度高，对经济拉动作用强。据测算，每1元核电建设投资可以带动GDP增长1.03元，总产出增长3.04元；每增加1元的核电消费，拉动的GDP增长为1.18元。展望“十五五”，我国核电将迎来加快发展的关键时期，每年有望保持8~10台的核准节奏，核电高质量发展的春天已经到来。对此，本文将带你走进神秘的核电世界，探寻其背后的技术突破、成长逻辑，揭示未来发展壮大之路，特提出我国核电未来发展的“十大看点”。

看点之一

核电装机规模能否在2030年前跃居世界首位

截至2024年底，我国商运核电机组57台，总装机容量5976万千瓦，仅次于美法，位列全球第3位，但发电量超过法国，排名第2位；我国在建核电机组28台，总装机容量3370万千瓦，在建机组装机容量连续18年保持全球第一。另外，今年4月我国又核准了10台核电机组，总装机规模1220万千瓦。2019年至2025年间，我国每年核准的核电机组数量分别是6台、4台、5台、10台、10台、11台、10台，总计达56台，仅华龙一号就达41台，成为全球在运在建机组最多的三代核电机组。

美国作为最早使用核电的国家（1951年建造世界首台商业核电机组），目前拥有商业核电机组94台，净装机容量9700万千瓦，但一半以上机组超过40年，已到了核电机组生命周期晚年。过去20年，美国只新建成了2台核电机组，且千瓦单位造价高达8000～9000美元。排在第二位的法国现拥有在运行核电机组58台，装机容量约为6300万千瓦，另有1200万千瓦的核电在建项目。今年5月特朗普政府提出一项“雄伟核电计划”，到2050年将美国核电容量从1亿千瓦扩大到4亿千瓦。

我国建一座核电站一般只需5～6年时间，比美法两国要快得多，单位千瓦造价只相当于其一半左右，便宜不少。按照当前核准节奏和建设速度，到2030年我国在运核电装机容量将超过1.1亿千瓦，发电量约占全国发电量的8%。而美国这几年因核电建设成本过大，电站收益难以覆盖成本，加上老机组可能因设备老化而停运，预计到2030年前其核电装机规模难以超过目前装机水平；法国核电装机2030年还不到8000万千瓦。由此推算，预计到2030年，我国核电装机规模迈上世界第一宝座；到2035年，发电量占比有望上升至10%左右，赶上目前全球发电结构平均水平；到2060年，发电量占比有望达到20%左右，与当前经合组织国家平均水平大体相当。

看点之二

小堆核电站会在2030年完成商业示范吗

小堆，即小型模块化反应堆，是指功率不超过30万千瓦的核反应堆。其设计和建造采取模块化方式。与大型核反应堆相比，小堆具有建造周期短、体积小功率大、单机投资低、厂址适应性强等特点，在安全性、适应性、多用途、可循环利用等方面均有一定优势，可用于区域供热、数据中心供电、海水淡化等场景，被称为核电领域的“充电宝”。根据国际原子能机构（IAEA）的预测，到2050年，全球核能装机将突破11亿千瓦。其中，小堆将占核电总装机容量的1/4，其间有约3亿千瓦的成长空间。

近年来，世界上主要国家日益重视小堆技术研发，其中美、中、俄、韩等国走在了小堆研发的前列。我国现正在研发的不同用途、功率档次和堆型的小型堆技术达12种。其中，正在海南建造的“玲龙一号”就是全球首个通过国际原子能机构安全审查的陆基商用模块化小堆。每台“玲龙一号”（ACP100）的年发电量达10亿千瓦时，能够满足52.6万家庭用电所需。今年4月我国面向全球正式发布了《小型模块堆通用用户要求文件》，标志着我国小堆技术创新取得重大进展，不仅有利于确立我国在该领域技术话语权，而且有助于我国小堆在全球范围内应用推广。

今年4月16日，“玲龙一号”小型堆主泵成功吊装就位，预示着整体工程即将在2026年建成并投入运营，成为全球首个陆上商用模块化小堆。按照相关专家推测，未来10年将是小堆开发验证和推广的重要窗口期，并通过标准化设计、规模化生产降低成本等举措，逐步完成从实验堆到示范堆的转变，到2030年左右预计完成小型堆核电站商业示范并进入推广应用阶段。

看点之三

核电站真能实现“天生安全”吗

无论是1979年的美国三哩岛核事故，还是1986年的苏联切尔诺贝利核电站爆炸事故，再到2011年的如本福岛核电站的海啸核泄漏，核电站安全问题一直是核电站建设上的重中之重。哪怕只要出现一丝差池，就可能酿成无法料想的严重后果。20世纪50年代美国著名科学家泰勒曾提出：“要使公众接受核能，反应堆安全必须是‘固有的’。”也就是说，即使在重、特大事故的情况下，不用人为和机器干预，核电站的反应堆堆芯不会熔毁，放射性物质不会外泄。这成为核能安全的最高目标。

这种永远不会发生堆芯熔毁事故的核电技术在我国第四代核电站逐渐变为现实。2023年底，全球首座第四代核电站——华能石岛湾高温气冷堆核电站正式投入商业运行。它的最大优势就是安全。因为其核反应堆可以不靠外部动力、冷却剂等就能做到核反应不失控、反应堆不熔毁、放射性物质不泄漏，从而达到“天生安全”的最高标准。这种核电站采用了超高温气冷堆的技术，使用了一种叫氦的惰性气体作为冷却剂，并且堆芯做成了球状，能耐很高的温度，即便达到1650℃时依然能够有效阻止放射性泄漏。因此，无论遇到多么极端的自然灾害或其他事故，它都不会导致堆芯熔毁、放射性物质不会外泄，从而确保了核电站绝对安全。

由此可见，我国第四代核电站技术将从根本上破除了悬挂人们头上的核安全“魔咒”。虽然目前这一工程还只是示范性，但通过其建造运营，让我国系统掌握了高温气冷堆从设计到建设、从装备制造到调试运维等全产业链技术标准，从而为我国核电产业高质量发展提供了坚强的技术保证。

看点之四

内陆建核电将美梦成真吗

我国现有核电站均处在沿海地区，内陆核电仍是一条不可触碰的红线。其实，早在2008年前后，我国曾规划在湖南桃花江、湖北咸宁、江西彭泽等地建设内陆核电项目并相继获得了国家发改委的审批，但受2011年3月日本福岛核事故牵连，暂停了新的核电项目实施，原本已获批的内陆核电项目就此中断，一直拖到现在仍未重启。但从全球看，超过60%的核电机组位于内陆，美国98台核电机组中有84台分布在内陆，且其中绝大多数是二代核电技术，平均运行年限超过30年。

当然，内陆要想重启开闸，需要满足一个基本前提，即安全问题得到彻底解决，出现能够规避堆芯融化、更安全的核电技术，让人们不再谈“核”色变。2017年，我国在甘肃武威启动了国内首座2MW级的商业钍基熔盐反应堆建造，并于2021年5月实现试运行，2023年6月获得运行许可证，2024年6月实现满功率运行，2025年3月正式并网发电。该电站采用钍作为燃料，利用液态盐或二氧化碳进行热量传递和发电，只需少量的水即可运行，尤其适用于沙漠干旱地区。该电站成功运行，不仅宣告了我国在钍基熔盐核能技术产业发展领域继续走在世界前沿，而且为未来内陆核电站建设提供了可行选择。预计到2030年，我国计划让100MW钍基熔盐堆闪耀商业舞台。

实际上，内陆核电和沿海核电在技术和安全标准上并无本质区别，最大顾虑在于安全焦虑难消，时刻触动大家敏感的神经。因为我国内陆属于人口稠密地区，即便极小概率的核泄漏事件也极易酿成“天大灾难”。为此，虽有不少业内人士呼吁内陆核电重启，但国家采取慎中又慎的态度。这是大国政府应有的担当。个人认为，内陆核电当然有“开闸”之日，但要建立在我国核电能够实现“天生安全”的前提下，到时内陆核电才会真正被广大民众所接受。

看点之五

海水提铀会成为现实吗

我国核电装机规模极有可能在今年超过法国，成为世界第二大核电装机国家。但作为核能发电燃料的铀矿却十分匮乏，目前已探明的国内铀资源总量不足，而且品位相对较差，目前铀的年产量仅为3000余吨，存在较大缺口，高达70%的核电用铀需要从国外进口，同我国石油进口比例大体相当。如果按照当前的核电发展规划和建设进度，每年要增加6到8台核电机组，预计到2035年我国铀的需求量超过3万吨，相当于90%的铀燃料面临缺口。因此，如何能安全获得稳定的铀资源就成了头等大事，否则就成了“巧妇难为无‘铀’之炊”。

今年7月位于内蒙古自治区鄂尔多斯市的中核集团“国铀一号”示范工程顺利生产出第一桶铀产品，标志着我国铀资源开发正式迈入绿色安全、智能高效的新时代。然而，希望能从浩瀚无边的海水中提取铀一直是中外科学家们孜孜追求的目标。这种想法看起来太浪漫，现实却很骨感。虽然海水中蕴含量约45亿吨铀，若收集起来能满足人类上千年核能发展需要，但真正想从海水提取铀来却“难于上青天”：从20世纪50年代英国人开始尝试，到后来德国、美国、日本等争相试验，结果虽取得“小小成就”，但距离规模化应用相距甚远，仍处于实验性阶段，而人类登上月球已经是56年前的事了。

我国开展海水提铀的研究早在20世纪60年代就开始了。进入21世纪后又加大了这方面的研究。近年来，随着我国海洋强国目标建设提出，海水提铀研究更加活跃。中科院、中国工程物理研究院、中核集团是其中突出代表，多项研究成果获得重大进展并处于全球领先水平，还在海南建成了目前最大的海水提铀试验平台。相信总有一天，我国海水提铀将从理想变成现实，到时我国核电发展不再受缺铀所困，“中国贫铀”的帽子就会被真正摘掉。

看点之六

民资入核会全面放开吗

2020年9月，浙江三澳核电站正式核准浙江三澳核电一期工程，吉利迈捷入股2%，成为核电开发建设领域的第一个“吃螃蟹者”。这既是我国核电项目首次向民企抛出了“橄榄枝”，也开启了民营资本参股投资民用核电项目的“先河”。到2024年8月核准三澳核电二期，民营资本参股比例提高到10%，还有同时核准的江苏连云港核电项目也向民营企业开放，并且参股比例达到10%。另外，有些民营企业专注于核级阀门、管材、电缆、密封件、石墨材料等细分产业。这表明以前被国有资本完全垄断的核电领域，现在对民营资本放开的“门隙”越来越大。

其实，早在2014年11月国务院《关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见》提出，“在确保具备核电控股资质主体承担核安全责任的前提下，引入社会资本参与核电项目投资，鼓励民间资本进入核电设备研制和核电服务领域”。按照此《意见》在确保具备核电控股资质主体51%控股比例的最低要求下，民营资本参与项目的最高上限可达49%。目前，我国具有核电开发资质的企业仅有四家，分别是中核、中广核、华能和国家电投，民营资本并没有资格也无能力主导核电开发建设。

前不久，国家能源局下发了《关于促进能源领域民营经济发展若干举措的通知》，明确提出“支持民营企业参股投资核电项目，建立健全长效工作机制”。这表明未来民企参股投资核电项目之路将越走越宽，但民资想获得核电开发资质在短期内还是不太现实的。这是因为核电站建设作为世界上最复杂的能源系统，不但牵涉国家整体重大安全，而且有很高的技术和管理“门槛”。目前，我国还没有一家民企有这样的“硬核”实力。

看点之七

大量“核废料”真能变废为宝吗

核电站带来的最大“副作用”，是发电过程中产生核废料该如何安全处理。我国目前拥有世界前三的核电装机规模，每年产生3200吨左右核废料，占全球的总量超过30%。这些核废料会产生大量α粒子、β粒子、γ射线等。其辐射穿透能力很强，一旦进入土壤将对水源和食物链造成严重污染，甚至直接破坏人体细胞的DNA结构，导致细胞死亡或癌变，危害性极大。早期核废料处理主要采取填埋方式，即直接将核废料迁移到荒无人烟的荒漠或孤岛进行掩埋，然后覆盖厚厚的水泥“防护罩”。

这种办法终非长久之计。因此，世界各国都为这个“烫手山芋”而发愁，科学家们绞尽脑汁想办法如何能把这个“恶魔”驯服住。随着科学技术发展，终于找到了解决的办法。一种常用方法就是分级处理以及回收利用，如我国借鉴了法国经验，通过“启明星2号”等技术提升核燃料利用率至95%，虽然大量减少废料产生量，但难以做到完全消失；另一种是高放废液玻璃固化法。中核集团于2024年在江苏完成了国产高放废液玻璃固化冷台架试验，成功将高放射性废物与玻璃基料熔合，形成了稳定固化体。该技术填补了国内空白，并达到国际领先水平，解决了高放废液长期安全封存的难题。

总体来看，我国在探索核废料处理道路上蹚出一条新路，大幅提升了核废料处理效率，尤其是核废料玻璃固化成为处理核废物的“最优解”，但核废料处理难题并没有从根本上完全解决，仍需要加大探索寻找更加经济、安全、高效的技术。只有想方设法把核废料变“废”为宝，朝着更安全、更可靠的方向发展，才能真正为子孙后代留下“一方净土”。

看点之八

核电将成为我国能源出海又一张“名片”吗

作为当今世界上最新型的核电堆，我国自主研发的“华龙一号”技术已走出国门、走向世界。2015年8月，我国出口到巴基斯坦的卡拉奇核电2号机组正式开工建设，并于2021年5月顺利投入商业运行；3号机组也在2016年5月浇筑下第一罐混凝土，到今年4月正式通过最终验收，意味着“华龙一号”海外首个工程两台机组全部交付巴方。这不仅展示了我国核电技术的先进性和可靠性，而且赢得了国际声誉和市场份额。2022年2月，阿根廷政府已确定在阿根廷开建“华龙一号”机组的计划，标志着我国核电正式走向南美，实现了里程碑式的跨越。目前我国已与82个“一带一路”国家签订了核电合作计划。

从技术端来看，我国核电机组的安全性能表现出色。根据世界公认的用于评估核电机组生产综合性能的WANO综合指数看，我国要高于美俄法等主要核电国家，共有33台机组获得了WANO综合指数的满分，位居世界前列；从成本端来看，我国自主研发且具备量产能力的“华龙一号”核电机组，成本造价只有2500美元/千瓦，仅为美国和法国同类机组成本的一半，且建造周期要节省很多，也是西方等其他国家难以比拟的。

总体而言，在全球气候持续变暖和俄乌战争爆发的背景下，世界各国深刻认识到能源清洁利用和安全保障的重要性，将核电发展提升到了前所未有的战略高度，核电重启渐成全球共识。这为我国核电出海带来了良机。“华龙一号”作为我国自主研发、具有完全自主知识产权的第三代核电技术，已成为目前核电市场接受度最高的三代核电机型之一，引领我国核电或将成为继高铁之后的又一张“中国名片”。目前其只是因为意识形态的原因而难以出口到欧美等发达国家。

看点之九

全球第一盏“核聚变灯”会首先在中国点亮吗

作为能源领域皇冠上最亮的那颗“明珠”，核聚变能因其具有资源丰富、清洁绿色、安全高效等特点，成为破解全球能源危机的最大希望之光。前不久，我国工程院院士、著名核聚变研究专家李建刚在“好望角科学沙龙”上满怀信心地表示，我国计划于2027年建成聚变能实验装置，大家最迟会在2030年看到“核聚变点亮的第一盏灯”。这一发言极大地勾起了众人的好奇心，全球第一盏“核聚变灯”真会首先在中国点亮吗？

我国核聚变采取的是“三部曲”的发展技术路线图，即从实验装置到聚变实验堆、工程示范堆，再到聚变能原型电站。在实验装置方面，我国分别于2006年在安徽合肥建成全球首个全超导托卡马克核聚变实验装置“东方超环”、2020年在四川成都建成“中国环流三号”托卡马克可控核聚变大科学装置，并取得不少重大科研成果。在聚变示范堆建设方面，正在合肥建设的新一代托卡马克聚变装置“紧凑型聚变能实验装置”已开启总装，计划于2027年建成，有可能成为世界首个聚变示范电站。还有中核集团与江西联创光电联合在江西南昌建设全球首座聚变—裂变混合发电厂“星火”，计划在2030年前建成。另外，我国计划在2035年建设首个核聚变示范电站，力争达到商业化门槛。

除我国之外，美国、欧盟、俄罗斯等也在大力推进核聚变研究。如美国Helion公司在华盛顿州建设全球首座商用核聚变发电厂，声称要在2028年发电；还有麻省理工学院孵化的CFS公司计划在弗吉尼亚州建造聚变发电厂，预计2030年代初建成并投入发电。中美欧在核聚变发展上可谓是并驾齐驱，到底谁能先点亮首盏“核聚变灯”，让我们拭目以待。

看点之十

可控核聚变真会成为人类终极能源吗

如今，人类利用核能主要有两种方式，即核裂变和核聚变。相较于核裂变，核聚变是指在人工控制条件下，通过持续、稳定的核聚变反应释放能量的技术。因其释放出能量更大、更持久，就像太阳光一样，取之不尽、用之不竭，被誉为人类的终极能源，具体原理是将自然界中的氘和氚进行聚变反应所释放的能量转化为可控制的能源输出。科学家早在1934年就首次实现核聚变反应，至今已有90余年。我国作为可控核聚变研究后起之秀，近年来在该领域研究有奋起直追之势并创造了一系列世界纪录。

可控核聚变研究已引起全球广泛关注。其实现途径主要有两个，即磁约束核聚变和激光核聚变。现约有130个国有或私营聚变实验堆，其中90个已投入运行，12个正在建设，28个尚在规划中。美国、欧盟等处于世界领先地位。美国国家点燃实验室采取激光核聚变方式，首次在核聚变反应产生了大约2.5兆焦耳的正能量。我国在该领域研究成果丰硕并处于第一方阵，2025年全球首个全高温超导托卡马克在上海落成。3月28日，我国新一代“人造太阳”中国环流三号实现了人类历史性突破原子核温度1.17亿摄氏度、电子温度1.6亿摄氏度的“双亿度”参数首次达成，标志着我国核聚变研发距离聚变点火又迈进了重要一步。

一座核聚变电站可使用3000年之久，被形象比喻为“人造太阳”。全球可控核聚变研究正处于0到1催化的“前夜”，有人将其形象比喻为1903年的飞机。一旦人类真正掌握了该技术并大量投入商用，那么再也不会为能源短缺而发愁，走出太阳系也并非遥不可及。当宇宙飞船的聚变引擎照亮银河时，星际旅行或许变为现实。