記者 | 戴晶晶

中國小型鈉冷快堆核電源研發工作取得重要突破。

日前，中國原子能科學研究院（下稱原子能院）發布消息稱，該院在國際上首次實現耦合斯特林發電系統的小型鈉冷快堆核電源非核集成測試裝置“一鍵啟停堆”驗證試驗。

截至目前，原子能院已完成了包括“一鍵啟停堆”、滿功率運行、緊急停堆等全部驗證試驗，為下一步開展小型鈉冷快堆核電源工程示范奠定了堅實基礎。

鈉冷快堆是以液態金屬鈉為冷卻劑，由快中子引起核裂變并維持鏈式反應的反應堆，為第四代核能的堆型。它可將天然鈾資源利用率從目前的約1%提高至60%以上。

根據第四代核能系統國際論壇（GIF）的推薦，另外五種四代堆型分別為氣冷快堆、鉛冷快堆、熔鹽堆、超臨界水冷堆和超高溫氣冷堆。

第四代核能系統的目標是使核電具有更好的經濟競爭性、安全和可靠性，要求燃料利用率高、廢物產生量小，以及擁有防擴散和外部侵犯的能力，是核能下一步發展的方向。

其中，鈉冷快堆是一項較為成熟的技術，全球范圍內運行時間超過了400多堆年。

中國是世界上第八個擁有快堆技術的國家。2010年，中國首個鈉冷快堆——中國實驗快堆（CEFR）達到首次臨界，并于2011年7月成功并網發電 。

2020年12月，中國核工業集團霞浦示范快堆工程2號機組正式開工建設。作為國家批準的重大專項，霞浦示范快堆工程采用單機容量60萬千瓦的鈉冷快中子反應堆。

2014年10月，示范快堆工程項目總體規劃方案獲得國家批準。根據國家批復的總體目標，項目1號機組計劃2023年建成投產；2號機組計劃2026年建成投產

相比大型核電站，小型核反應堆具有投資成本低、容量小、工期短、占地面積小等優勢。

原子能院稱，小型鈉冷快堆具有功率密度高、固有安全性好、小型化性能好、全壽期不換料等優勢，可應用于遠海島礁等偏遠地區，也可與風能、光伏等新能源耦合運行提高微電網穩定性，是小型先進反應堆的優選技術路線之一。

中國正在加速四代核電堆型的研發。

8月29日，工業和信息化部、財政部、商務部等五部門聯合印發的《加快電力裝備綠色低碳創新發展行動計劃的通知》提出，加快三代核電標準化、譜系化發展，持續推進鈉冷快堆、高溫氣冷堆、鉛鉍快堆等四代核電堆型的研發和應用；加快可控核聚變等前沿顛覆性技術研究。

今年12月9日，華能集團官網消息稱，華能石島灣高溫氣冷堆示范工程反應堆達到初始滿功率，實現了“兩堆帶一機”模式下的穩定運行。這一運行狀態驗證了示范工程所有系統滿足設計功能，為下一步工程投產運行奠定了基礎。

去年12月20日，華能石島灣高溫氣冷堆1號機組已完成發電機初始負荷運行試驗評價，首次并網成功，發出第一度電。

石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程項目，是全球首座具有第四代核電技術主要特征的球床模塊式高溫氣冷堆核電站。

2019年12月，中國首座鉛鉍合金零功率反應堆——啟明星Ⅲ號，在中核集團中國原子能科學研究院實現首次臨界，并正式啟動國內鉛鉍堆芯核特性物理實驗。

這標志著中國在鉛鉍快堆領域的研發跨出實質性一步，進入工程化階段。同時也意味著中國在鉛鉍快堆研發領域已躋身國際前列。

中國曾在1970年代選擇釷基熔鹽堆作為發展民用核能的起步點。1971年，上海“728 工程”建成了零功率冷態熔鹽堆并達到臨界，但限于當時的科技、工業和經濟水平，后轉為建設輕水反應堆。

2011年，中國重啟釷基熔鹽堆研究，中科院啟動了首批中科院戰略性先導科技專項（A類）“未來先進核裂變能——釷基熔鹽堆核能系統（TMSR）”，計劃用20年左右的時間，在國際上首先實現釷基熔鹽堆的應用，同時建立釷基熔鹽堆產業鏈和相應的科技隊伍。

據中科院官網消息，2017年11月，中科院與甘肅簽署府簽署了TMSR項目戰略合作框架協議，計劃在2020年建成TMSR實驗堆。該項目分兩期建設，總投資達220億元。

2018年4月，甘肅釷基熔鹽堆核能系統（TMSR）項目奠基開工。2021年，中科院稱，該釷基熔鹽堆將于當年9月底啟動試運行。

在超臨界水冷堆技術方面，中國從2003年開始跟蹤研究。2013年，中國核動力研究設計院承擔了 “超臨界水冷堆技術研發(第一階段)”項目，日前通過了國防科工局的驗收。項目提出的超臨界水冷堆總體技術路線，為中國超臨界水冷堆的發展明確了方向。

第29屆國際核工程大會開幕式上，國家核安全局副局長、核電安全監管司司長湯搏介紹，截至2022年6月，中國在運核電機組54臺，在建核電機組23臺，在運在建核電機組數為全球第二。