核能技术作为一种高效、可持续的能源形式，具有巨大的潜力和吸引力。世界核电技术已基本完成向三代的转型升级，进入四代技术研发与部分堆型的工程示范验证阶段。先进小型模块化反应堆、第四代核能系统以及热核聚变堆成为全球先进核能技术研发焦点。

一、核能技术的优势

核能技术以其高效能源生产的特点而受到重视。相对于化石燃料，核能反应释放的能量更为密集，一小部分核燃料可以产生大量的能量。核电厂的能源转化效率通常在30%至40%之间，远高于传统燃煤发电厂的30%左右。这意味着核能技术可以更有效地利用有限的资源来满足能源需求。

核能技术是一种低碳能源形式，其在发电过程中几乎不排放二氧化碳（CO2）等温室气体。相比于燃煤和燃油发电厂，核电厂的碳排放量非常低，对减缓气候变化具有重要意义。核能技术被视为一种替代传统化石燃料的清洁能源，可为国家和全球减少大量的碳排放。

核燃料的资源丰富度是核能技术的优势之一。尽管核燃料（如铀）的储量有限，但与化石燃料相比，核燃料的储量更加充足。通过核燃料的再处理和循环利用，可以进一步提高核燃料的利用效率和资源可持续性。

核能技术的发展还可以探索其他可用的燃料来源，如钍和锂等。因此，核能技术在能源资源的长期供应方面具有较大优势。

核能技术的优势包括高效能源生产、低碳排放和资源丰富度。这些优势使核能技术成为应对能源需求和气候变化挑战的重要选择。然而，在利用核能技术的同时，我们也必须充分考虑和解决其安全性、废物管理等方面的问题，以确保核能的可持续发展。

二、三代核电四代技术

三代核电持续优化改进，四代技术具备固有安全性。

国家能源局、科技部2021年联合印发《“十四五”能源领域科技创新规划》，其中“安全高效核能技术”重点任务明确指出，围绕提升核电技术装备水平及项目经济性，开展三代核电关键技术优化研究，支撑建立标准化型号和型号谱系。

“中国要调整能源结构，批量化发展核电，必须发展先进核电。从短期看，三代先进压水堆仍然是未来几十年的主力机型，不可替代。”国家电投“国和一号”总设计师郑明光表示，先进三代核电在经济上更具竞争力，同时设置完整的严重事故预防与缓解能力，消除大规模放射性释放的可能性，排除了核电风险对环境与公众的放射性危害。

郑明光介绍，“国和一号”是三代核电自主化和国家科技重大专项的标志性成果，其采用世界上最严格的安全和环保标准，经济性优于同等级机组，是代表世界三代核电先进水平的技术型号。

在安全性方面，“国和一号”采用的非能动技术可大大提高机组安全性与经济性。“能动技术是指必须依靠能动设备(有源设备)的运行技术，而非能动技术是指可依靠重力等自然因素完成运行。先进非能动核电在事故工况下72小时无须人为干预，就能够保证反应堆安全，可取消场外应急。” 郑明光介绍。

与此同时，下一代反应堆技术独特的安全性等优势在小堆领域具备独特应用价值。我国小堆技术近年发展迅速，高温气冷堆、钍基熔盐等小型堆领域走在世界前列。另外，国内核电企业、科研院所和高校等研发的10种小堆已收录于国际原子能机构小型模块化反应堆技术进展2022版手册中里，其中水冷型小堆7种，非水冷型小堆（高温气冷堆、熔盐堆）3种。

2001年成立的第四代核能系统国际论坛（GIF）提出“可持续性、经济性、安全与可靠性、废物最小化、防扩散和实体保护”六大领域的技术目标和相关评估指标。我国自2006年正式成为其成员国后，积极参与钠冷快堆、超高温气冷堆、铅冷快堆、超临界水堆、熔盐堆五种堆型的合作研发，其中钠冷快堆、超高温气冷堆已经开展工程示范。

郑明光认为，四代核电是拥有固有安全、高增值比、高热效率、防核扩散、废物最小化的特征性指标要求，需要具备三个以上的特征方能称为四代核电。

据清华大学高温气冷堆总设计师张作义介绍，位于山东荣成的我国第四代高温气冷堆核电项目——石岛湾球床模块式高温气冷堆核电站示范工程具备极致的固有安全（两不靠两不会），即反应性控制不靠紧急停堆系统、衰变热载出不靠应急冷却系统，还要具备放射性包容，即反应堆不会熔化、不会造成放射性大量释放。

三、可靠产业链支撑安全

技术突破靠研发，更离不开安全可靠的产业链支撑。其中，国产化率超过85%是国家科技重大专项大型先进压水堆总体目标。

据了解，通过140多个方案的互动与迭代，国家电投基于设计分析能力、试验研究能力以及材料装备研制供应能力等，最终形成先进型号，并牵引产业实现二代向三代的跨越，形成完整产业链体系。

郑明光表示，建成三代核电装备产业链体系，在关键技术、关键设备、关键材料全面实现自主化、国产化，不存在任何卡脖子问题。同时，国产化产业链有效解决了疫情和国际形势下少量进口设备交付不及时风险，确保工程进展，同时促进国际合作与有序竞争，避免垄断且增加国际核电事业的发展能力与产能规模。

记者还了解到，核反应堆技术更高经济性、安全性的代际演进伴随着对高性能核燃料和材料的持续追求。

叶奇蓁指出，我国需高度重视燃料和材料在核能技术发展中的驱动作用，进一步加强先进核燃料与材料科技创新、产业转化的长效发展和统筹协调机制建设。“例如，建立自主化先进燃料研制联合协同机制，充分利用各方优势资源，有序开展ATF燃料等先进燃料及材料自主化、国产化工作，集中力量打造具有国际竞争力的燃料品牌。”

文章来源： ​中国能源报 ，硬核新视野