相比其他能源，核电有清洁、环保、低消耗等优势，国内也在重点发展核电，国内第三代核电至少有2个系列——华龙一号、国和一号正在建设中，再往后就是第四代核电技术了。

第四代核电何时商用？日前中广核在互动平台也回应了这一话题，称目前全球四代核电技术整体上处于实验室研发阶段，离实际商用还有较长距离。

中广核表示，对于四代核电技术，公司正在开展相关研发，按计划推进相关工作。

一般来讲，世界核电技术的发展可以划分为下述四代。

（1）第一代核电技术。20世纪50～60年代，基于军用核反应堆技术，由美国、苏联、加拿大、英国等国家设计、开发、建造的首批原型堆或示范电站，验证了核能发电的技术可行性。

（2）第二代核电技术。在第一代核能系统的技术可行性得到验证以后，从20世纪70～90年代，对这些经验证的机型实施了标准化、系列化、批量化建设，至今仍在商业运行的核电厂，绝大部分属于第二代或二代改进型技术。这一时期是商用核电厂大发展的时期。

这一代的核电机组类型主要由美国设计的压水堆核电机型（PWR，System80）和沸水堆核电机型（BWR）、法国设计的压水堆核电机型（P4、M310)、俄罗斯设计的轻水堆核电机型（VVER），以及加拿大设计的重水堆核电机型（CANDU）等。

（3）第三代核电技术。派生于目前运行中的第二代核能系统。反应堆的设计基于同样的原理，并吸取了这些反应堆几十年的运行经验，进一步采用经过开发验证且可行的新技术，旨在提高现有反应堆的安全性，满足URD（美国核电用户要求）和EUR（欧洲核电用户要求）。第三代核能系统的开发始于20世纪90年代，第三代核电重在增加事故预防和缓解措施。降低事故概率并提高安全标准。第三代核电机型主要有AP1000、EPR、ABWR、APR1400、AES2006、ESBWR、CAP1400、华龙一号。

（4）第四代核电技术。未来新一代先进核能系统，无论是在反应堆还是在燃料循环方面都有重大的革新和发展。第四代核能系统的发展目标是增强能源的可持续性，核电厂的经济竞争性、安全和可靠性，以及防扩散和外部侵犯能力。第四代核能系统国际论坛（GIF）推荐的6种典型四代堆型分别为气冷快堆（GFR）、铅冷快堆（LFR）、钠冷快堆（SFR）、熔盐堆（MSR）、超临界水冷堆（SCWR）和超高温气冷堆（VHTR）。

第四代核电技术是具备未来大规模建设基础的核电技术，其安全性较高。

第四代核电技术主要有六种设计概念，包括三种快中子堆（钠冷快堆、铅冷快堆和气冷快堆）和三种热中子堆（超临界水冷堆、超高温气冷堆和熔盐堆）。目前我国在高温气冷堆和钍基熔盐堆两路线投入资源相对较多，相关试验、示范项目进展较快。

1、高温气冷堆：以氦气作为冷却剂、石墨作为慢化剂，模块化建造，固有安全性高。

2021年9月12日，华能石岛湾高温气冷堆核电站示范工程 1 号反应堆首次达到临界状态，机组正式开启带核功率运行。12月20日，该核电站成功并网发电，这标志着我国第四代商业化高温气冷堆正式投运。

安全特性：高温气冷堆采用高性能燃料元件，通过大的负温度系数，实现了反应堆的固有安全特性，排除了验证放射事故的发生。

发电效率：在核能发电领域，产生更高的温度意味着发电效率也更高。高温气冷堆在冷却过程中不使用水，通常以石墨作为慢化剂，以氦气作为冷却剂，堆芯出口温度可达 800-1000℃，高温使发电效率提高 30%以上。

经济性：高温气冷堆转换比（0.7-0.8）较高，通过气冷替代水冷，无需消耗大量的水资源，在缺水的地方也可以建造和运行。此外，高温气冷堆可以通过模块化方式建造，如此可大大缩短工期，提升经济性和环境适用性。

高温制氢：高温气冷堆堆芯出口温度可达 800-1000℃，在 800℃时，高温电解的理论效率高于 50%，温度升高会使效率进一步提高。因此，利用高温气冷堆技术为基础，进一步发展高温电解制氢是未来高温气冷堆的重要应用方向。

据测算，高温堆热化学制氢成本仅20元，接近化石能源制氢和焦炉煤气提氢成本，是成本最低的大规模新型制氢技术。高温气冷堆是最适合用于制氢的反应堆堆型。

由于高温气冷堆具有安全性强、高发电效率、经济性强等优点，未来可以在全国内陆以及更广阔范围内建设和应用，有效拓展核电使用范围和市场空间。

2、钍基熔盐堆（TMSR）：冷却剂是氟化盐，安全性高；热转换效率更高，且钍矿资源丰富。

我国采用另一“四代核电”技术路线的甘肃武威钍基熔盐堆（TMSR），于 2018 年开工建造，主体工程于2021年5月已基本完工，并于8月底完成机电安装，9月启动调试。

安全性:与当前水冷却剂不同，钍基熔盐堆的冷却剂是氟化盐，在冷却后凝固成固态盐，基本不会泄露和污染环境。传统核电站需要建立在靠水资源丰富的沿海地区，而钍基熔盐堆不借助水冷，因而可以在内陆偏远地区建造，安全性更高。经过充分燃烧后，理论上钍基熔盐堆产生的核废料仅为现有技术的千分之一。

发电效率：在核能发电领域，产生更高的温度意味着发电效率也更高。钍基熔盐堆的堆芯结构较为简单，因而可以设计成具有较高功率输出的小型反应堆，温度可达700-800℃。钍基熔盐堆发电效率高达45%-50%，与常规核电站中的轻水反应堆相比，熔盐反应堆的运行温度要高得多。

经济性：自然界中钍的储量，远比铀丰富，据估算世界上已知的钍储量是轴的 3 倍，可以为世界提供 1 万年的能源支持。我国钍的储量位列世界第二，提炼技术成熟，没有卡脖子的问题。

钍基熔盐堆主要优点在于其采用氟化盐作为冷却剂，运行过程中固有安全性更高，可以远离沿海人口密集的地区展开建设。且热转换效率更高，确保更好的经济性。更重要的是，我国钍资源丰富，可以确保核电生产的原材料充足，不会被卡脖子。因此第四代核电站-钍基熔盐堆若技术成熟后，可大规模向偏远人少的地区铺开推广。

据《中国核能发展报告（2023）》蓝皮书2022年以来，我国新核准核电机组10台，新投入商运核电机组3台，新开工核电机组6台。

截至目前，我国在建核电机组24台，总装机容量5682万千瓦，继续保持全球第一；

中国商运核电机组共54台，总装机容量5682万千瓦，位列全球第三2022年，我国核电总装机容量占全国电力装机总量的2.2%，约占全国总发电量的4.7%，核能发电量达到世界第二。

预计到2030年，我国核电运营机组有望超过美国，达到世界第一位。

在核电技术上，我国已经实现了由二代向自主三代核电技术的全面跨越。同时，高温气冷堆、小型堆、聚变堆等一批代表着当今先进水平的核能工程也取得重大进展。

在第四代核电技术上，我国的高温气冷堆核电站科技重大专项示范工程实现了初始满功率运行。

高温气冷堆可以实现零排放，放射性固体废物只有压水堆的十分之一。

文章来源： 股市翻身记，国家能源局，驱动之家