在全球能源发展的大背景下，核电的身份已经从清洁能源转为“保供能源”，在能源安全中扮演着非常重要的角色。

随着新型电力系统建设的不断深入，可再生能源发电比例逐步提高，而可再生能源具有随机性、间歇性、波动性等特点，对电网稳定运行带来挑战。

核电是基荷能源，具有持续稳定电力供应的能力，可以有效缓解新能源波动对电网的冲击。核电与风光等新能源互为补充、协同发展，可以有效支撑大规模新能源上网消纳，在构建以新能源为主体的新型电力系统中发挥更大的作用。

核电还可提供高品质热能，满足其他高耗能行业生产需要，可以为新型工业园区、新型城镇清洁供暖，实现对化石能源的替代。超高温气冷堆核电可产生近千度的高温热，能用于大规模、持续、稳定制氢，是当前国际上公认的具有较大应用潜力的技术路线之一。未来，核能的清洁低碳、稳定高效的价值将进一步凸显。

市场有空间——

2035年发电量占比有望达10%

政府间气候变化委员会（IPCC）此前发布的评估报告指出，每百万千瓦核电机组每年可等效减排二氧化碳600万吨以上，过去50年，全球核能等效减排二氧化碳720亿吨。在中国，自1991年首台核电机组并网发电以来，核电发电量累计达3.5万亿千瓦时，等效替代标煤10亿吨，减排二氧化碳27亿吨以上。

中国核能行业协会专家委员会特邀顾问、国家电投原董事长王炳华表示，核能及其综合利用具有碳减排效益显著、安全稳定等优势，能源行业低碳转型以及工业部门、建筑业等脱碳的需要，为包括核能在内的低碳能源发展及开展综合利用提供了广阔的市场空间。

中国广核集团董事长杨长利指出，核电可为风电、太阳能发电等新能源消纳提供支撑，同时提高电力系统的转动惯量水平和阻尼能力，提升电力系统运行的安全性和可靠性。“在风电、太阳能等新能源占比日益提高的电力系统中，需要核电作为稳定电源，与新能源形成互补，发挥基础支撑作用。”

据中国核能行业协会核能智库工作委员会主任黄峰介绍，结合中国经济社会发展、产业转型升级、新型城镇化、电气化水平提升等综合研判，预计2030年全社会用电量达到11.5万亿千瓦时左右，2035年达到13.1万亿千瓦时左右，2060年达到16万亿千瓦时左右。2060年，为实现碳中和目标，中国非化石能源发电量比重应达到85%左右，在风电、太阳能发电等新能源总装机达到58.5亿千瓦的高发展目标下，全国仍将存在2.8万亿千瓦时左右的非化石发电量缺口。“这要求未来中国核电需要维持一定的建设速度与规模。”

“预计到2035年，我国核电发电量占比有望达到10%左右，相应减排二氧化碳约9.2亿吨。到2060年，为实现碳中和目标，核电装机规模要达到约4亿千瓦，发电量占比18%左右。”杨长利说。

技术有创新——

从“卡脖子”到“中国造”

核电技术创新，还体现在关键设备及安全管理系统的进步。《中国能源报》记者在走访中了解到，在我国核电技术迭代的研发过程中，设备国产化、软件自主化的实现都经历了异常艰辛的攻关过程。

蒸汽发生器是核电站不可或缺的主要设备之一，被称为“核电站之肺”。蒸汽发生器结构复杂，内部零件达上万个且价格昂贵，动辄就要花费上亿元人民币。以往大型核电站蒸汽发生器的设计技术及知识产权掌握在少数几家国外设计公司手中，他们对这项技术进行了长期封锁。为解决这一“瓶颈”，中国核动力院坚决启动了蒸汽发生器的技术攻关。

“决定进行自主研发时，条件很艰苦，没有经费自己筹，没有试验设施自己建，我们第一个大型试验装置就建在河南南阳的油田里，借他们的高温高压蒸汽做试验。”“华龙一号”蒸汽发生器设计总师张富源说，仅仅27个月后，用于“华龙一号”的第三代核电ZH-65型蒸汽发生器问世，而美国、法国制造首台三代核电蒸汽发生器的时间用了将近40个月。与此同时，与国外三代核电蒸汽发生器相比，ZH-65型蒸汽发生器产生的蒸汽压力更高、蒸汽湿度更低、经济性更好。

蒸汽发生器不是孤例。“华龙一号”的反应堆压力容器、堆内构建、控制棒驱动机构等关键设备都实现了“中国造”。据了解，中国核动力院在“华龙一号”方面共申请国内专利270余件，国际专利30件，覆盖了设计、燃料、设备、软件等领域。

“‘华龙一号’示范工程国产化率达到88%，机组自投入商运以来始终保持安全运行，充分验证了‘华龙一号’的安全性、先进性和可靠性”。福建福清核电有限公司党委宣传部副部长方胜杰说。

此外，漳州核电1号机组还是国产安全级DCS“龙鳞系统”首次应用的核电机组。DCS（Distributed Control System）即集散控制系统，被称为核电站的“中枢神经”，是核电站安全运维的关键，可提供各种控制和保护手段及监控信息，确保核电机组在不同工况下都能够安全、可靠和有效运行。

2013年，中国核动力院启动“龙鳞”系统研发工作；2018年，“龙鳞”系统完成核心技术攻关；2022年，在历经7年科技攻关和3年工程实践后，漳州核电1号机组安全级DCS系统成功起运交付。

“‘龙鳞’系统的应用，使我国核电运维在安全性和经济性上都有所突破，更是我国核电装备制造能力提升的显著标志。”中核国电漳州能源有限公司设备采购处副处长江振标感慨道。

利用有拓展——

多用途多领域应用持续更新

国际原子能机构此前发布的《世界核电反应堆》报告显示，截至2021年底，全球11个国家的69台核电机组实现区域供暖、工业供热、海水淡化等其中一项或两项综合利用。目前，我国也在核能供暖、核能工业供热以及同位素研发生产等领域陆续实现突破。

“核能综合利用是推动核能产业高质量发展迫切需要，不仅可提高核能利用效率，推动核能产业多元化发展，还能促进核能技术发展，并有利于提升核电灵活性。”王炳华表示。

据记者了解，我国已开展大型核电厂供暖、供汽示范，山东海阳核电、浙江秦山核电、辽宁红沿河核电已实现559万平米核能供暖。根据当前核电布局，利用北方地区已投运核电项目进行供暖，具备实现1.6亿平方米核能供暖能力。随着在建核电机组陆续建成投产，预计2030年将具备3.2亿平方米核能供暖能力。

此外，核能制氢、海水淡化具有较好的市场空间，核能集中供冷具备技术可行性。“当前核电海水淡化已为多个核电厂厂用水提供保障，正在探索商业化核电海水淡化项目。江苏、广东、贵州等多个省份也在规划和布局高温气冷堆、小堆开展综合利用。”王炳华透露。

针对核能综合利用面临的短板，王炳华建议，要加强政策支持，提升核能综合利用经济性，例如将核能供暖列入城市清洁取暖项目清单、研究通过多种渠道支持核能供热管网建设；还要创新商业模式，探索核能综合利用新的商业化路径。“在能源转化、能源储运输配等的非涉核环节引入社会资本，建立跨区域管网投资主体，理顺核能企业与管网运营企业关系，鼓励创造多方共赢的联合运营新模式，实现风险分摊和收益共享，提升各参与方的积极性。”

文章来源： ​中国能源报，中核集团