近日，國家能源局、科學技術(shù)部聯(lián)合發(fā)布了《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》（以下簡稱《規(guī)劃》）?！兑?guī)劃》以科技創(chuàng)新為著力點，破解“十四五”時期我國能源高質(zhì)量發(fā)展難題，實現(xiàn)與國家科技中長期規(guī)劃及“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃等專項規(guī)劃的有機銜接?！兑?guī)劃》圍繞核能利用全產(chǎn)業(yè)鏈科技創(chuàng)新發(fā)展方向，對未來一段時間內(nèi)核能領(lǐng)域創(chuàng)新任務進行了全方位部署，是核能科技創(chuàng)新發(fā)展的指南針。

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國內(nèi)外核能發(fā)展趨勢

世界各國對核能的認識在歷次核安全危機與能源危機中不斷發(fā)展。福島事故后，全球核電建設整體進入穩(wěn)妥審慎發(fā)展階段，我國暫緩了新增核電項目審批，國際上更是棄核聲音不斷。但隨著近幾年國際社會對能源清潔低碳發(fā)展需求漸高，以及由俄烏戰(zhàn)爭引起的全球能源價格飆升，世界核能發(fā)展呈現(xiàn)復興趨勢。國際能源署建議歐洲推遲關(guān)停核反應堆以削減對天然氣的需求；原計劃在今年徹底斷掉核電的德國，也開始重新討論延期關(guān)停核電站甚至重啟舊核電站；法國宣布在2028年新建6個核反應堆，之后再追加8個；英國計劃從2022年到2030年每年新建1個核電機組。國家發(fā)展改革委和國家能源局發(fā)布的《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》明確提出，“十四五”期間，我國將積極安全有序地發(fā)展核電事業(yè)，其中，“沿海核電項目”被重點提及。

核能是安全、清潔、低碳、高能量密度的戰(zhàn)略能源。發(fā)展核能對于我國突破資源環(huán)境的瓶頸制約，保障能源安全，實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展而言是理性、現(xiàn)實的選擇。此外，在各類電源品種中，核電穩(wěn)定可靠，與煤電和水電一樣，可以提供電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行所需的轉(zhuǎn)動慣量，提高電力系統(tǒng)阻尼，加強系統(tǒng)擾動恢復能力，降低系統(tǒng)諧波污染的可能性，提高電網(wǎng)供電的安全性和可靠性。同時，核電兼?zhèn)湟欢ǖ呢摵烧{(diào)節(jié)能力，能夠與風電、太陽能發(fā)電等協(xié)同發(fā)展，是我國構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的重要組成部分。

核能科技創(chuàng)新發(fā)展趨勢

《規(guī)劃》提出，科技創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力，加快能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新，是保障國家能源安全、建設創(chuàng)新型國家和科技強國的必然要求。自日本福島核事故以來，盡管核電建設在世界范圍內(nèi)暫時進入減緩發(fā)展階段，但針對更安全、更先進核電技術(shù)的研發(fā)工作從未止步。世界核電技術(shù)在經(jīng)歷了不斷完善、逐步升級換代的過程之后，目前已經(jīng)從二代核電為主進入到三代核電的轉(zhuǎn)型升級，以及四代核電技術(shù)的研究開發(fā)與部分堆型的示范驗證階段。

“十三五”期間，我國核電技術(shù)自主創(chuàng)新能力顯著提升：一批關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)取得重大進展，一批關(guān)鍵設備和關(guān)鍵材料實現(xiàn)國產(chǎn)化，一批國際領(lǐng)先的大型臺架和試驗設施建成，掌握了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵核心技術(shù)。型號研發(fā)能力取得重大進展：“華龍一號”建設完工和CAP1400成功研發(fā)標志著我國成為繼美、法、俄等核電強國后又一個擁有獨立自主三代核電技術(shù)和全產(chǎn)業(yè)鏈的國家，高溫氣冷堆示范工程成功并網(wǎng)，60萬千瓦示范快堆工程進入安裝階段，“玲龍一號”（ACP100）小堆示范工程啟動建設，泳池式低溫供熱堆初步設計全面完成，核動力破冰船完成型號開發(fā)。核燃料循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈取得重大突破：成功應用800米超深地浸采鈾工藝，CF3燃料完成全周期隨堆運行考驗，掌握ATF燃料包殼涂層和高密度芯塊工藝，后處理科研專項全面實施。

總的來說，國內(nèi)外核能科技創(chuàng)新朝著更安全、更經(jīng)濟、標準化和型譜化、滿足更廣泛的用戶需求以及與“大數(shù)據(jù)”“人工智能”等新技術(shù)緊密結(jié)合等方向發(fā)展。核能應用場景由單一的“電力供應”向“國家能源、軍民融合、海洋開發(fā)、綜合利用”等方向擴展，供應產(chǎn)品也由純“電”向“電、熱、汽、水、同位素”等多用途方向拓展。以近期發(fā)展而言，在大規(guī)模電力供應市場上，大型和超大型三代壓水堆是目前核電新建及更新?lián)Q代的主要機型選擇，而小型模塊化反應堆是推動核能綜合利用的關(guān)鍵。

核能領(lǐng)域科技發(fā)展目標與方向

“十四五”期間，立足我國核能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及科技創(chuàng)新能力的實際情況，集中力量突破受制于人的關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵材料和關(guān)鍵裝備，推動核電優(yōu)化升級技術(shù)，促進新一代核電技術(shù)開發(fā)，積極探索小型模塊化反應堆多用途利用，突破壓水堆閉式燃料循環(huán)，帶動核能全產(chǎn)業(yè)鏈實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，加快推進我國由核電大國向核電強國轉(zhuǎn)變。具體包括以下幾方面。

推動三代核電技術(shù)型號優(yōu)化升級，進一步提升裝備自主化水平。以批量化發(fā)展和國際市場推廣應用為目標，進一步提高三代核電機組安全性、經(jīng)濟性、廠址適應能力，固化和提升核電設備設計和制造工藝，提高設備可靠性，完善具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的三代核電標準化型號和型號譜系。開展大型核電機組供熱（冷）方案優(yōu)化設計，推動核能海水淡化、核能制氫等工藝核心設備和關(guān)鍵技術(shù)研究，探索核能與風電、光伏、儲能、氫能等多能互補綜合能源系統(tǒng)解決方案，提高核能綜合利用效率。

發(fā)展小型模塊化反應堆，推動多功能、綜合型核能應用走在世界前列。完成先進模塊化小型反應堆典型項目一體化與智能化設計，以滿足在工業(yè)園區(qū)、海島、基地等多場景工程應用條件；實現(xiàn)小型供熱堆設計、裝備、建造和配套體系的標準化，適時開展小型堆供熱商用示范；攻關(guān)浮動式反應堆裝置總體技術(shù)方案等關(guān)鍵技術(shù)研究；突破移動式反應堆關(guān)鍵共性技術(shù)。

有序推進新一代反應堆技術(shù)研發(fā)，開發(fā)新型應用場景。針對（超）高溫氣冷堆、釷基熔鹽堆等我國具有領(lǐng)先技術(shù)優(yōu)勢的新一代反應堆開展集中攻關(guān)?！笆奈濉逼陂g，開展高溫氣冷堆主氦風機電磁軸承等關(guān)鍵設備優(yōu)化改造，研發(fā)“熱—電—氫”多聯(lián)產(chǎn)應用技術(shù)；建設20兆瓦小型模塊化釷基熔鹽研究堆及科學設施，探究堆內(nèi)燃料轉(zhuǎn)化規(guī)律，建立熔鹽堆材料失效評估、壽命預測標準方法，完成釷基熔鹽堆與發(fā)電系統(tǒng)耦合技術(shù)的研發(fā)與驗證。

著力開展全產(chǎn)業(yè)鏈上下游支撐技術(shù)，在乏燃料后處理、核電站延壽等技術(shù)領(lǐng)域取得階段性突破。開展先進核燃料、乏燃料后處理、放射性廢物處理等領(lǐng)域技術(shù)和設備研究，開展核電廠長周期安全可靠運行策略研究，針對服役年限即將到期的核電機組開展運行許可證延續(xù)論證及示范。在重大基礎設施支撐技術(shù)方面，加快反應堆熱工水力、嚴重事故機理等先進理論研究成果的試驗驗證技術(shù)攻關(guān)，支撐高水平臺架和研究設施的建設與升級。

研究未來核電與其他前沿學科的交叉與融合創(chuàng)新。圍繞未來核電與其他前沿學科的交叉與融合創(chuàng)新，推進物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等相關(guān)技術(shù)在核電領(lǐng)域的應用，包括研發(fā)設計、建造運行、安全監(jiān)管、延壽退役等各個環(huán)節(jié)。

核能領(lǐng)域科技發(fā)展建議

建議國家進一步加強頂層設計和統(tǒng)籌協(xié)調(diào)系統(tǒng)布局，建立和完善核能科技創(chuàng)新體系；加強基礎研究，特別是核電裝備材料、耐輻照核燃料和結(jié)構(gòu)材料等共性問題的研究；加強包括前端和后端的核電產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)調(diào)配套發(fā)展。

建議依托我國現(xiàn)有的核相關(guān)領(lǐng)域有實力的科研機構(gòu)和企業(yè)，整合國內(nèi)資源，組建核能國家實驗室，集中力量推進我國核能產(chǎn)業(yè)健康、快速發(fā)展，促進我國能源向綠色、低碳轉(zhuǎn)型。（電規(guī)總院供稿）

責任編輯：阮鈺

關(guān)鍵詞： 科技創(chuàng)新