隨著世界人口的增長和經(jīng)濟發(fā)展，總體能源需求仍在不斷增加，另一方面由于相關(guān)節(jié)能增效的技術(shù)、政策與文化不斷推廣應(yīng)用，世界能源總體需求預(yù)期將以每年1.2%的速度平穩(wěn)增加，如果維持現(xiàn)有政策，未來20-30年的年平均增速預(yù)計在1.5%。
核能在世界能源結(jié)構(gòu)中占有一席之地，作為一種穩(wěn)定的大型基荷低碳能源，對于降低溫室氣體，控制氣候變化，保證能源供應(yīng)具有重要的作用。核電對于世界能源供應(yīng)和應(yīng)對氣候變化的貢獻和重要性已經(jīng)達成廣泛共識。在美國，核電保證了接近六成的低碳能源供應(yīng)。當(dāng)前世界能源結(jié)構(gòu)隨能源需求增長而持續(xù)多樣化。世界能源繼續(xù)朝著低碳方向轉(zhuǎn)型，能源結(jié)構(gòu)呈多元化態(tài)勢，可再生能源增長很快，不同形式的能源之間競爭日益激烈。
積極應(yīng)對氣候變化，是中國實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求，也是深度參與全球治理、打造人類命運共同體，推動全人類共同發(fā)展的責(zé)任擔(dān)當(dāng)。黨的十九大提出，要推進綠色發(fā)展，建立綠色低碳循環(huán)發(fā)展的經(jīng)濟體系，壯大清潔能源產(chǎn)業(yè)。推進能源生產(chǎn)和消費革命，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系。我國能源發(fā)展形勢與世界總體形勢是相符合的。其中，核能是推進綠色發(fā)展、建設(shè)美麗中國的重要能源選擇。在福島事故后核電發(fā)展形勢在發(fā)生深刻變化。受其影響，全球核電發(fā)展明顯放緩，目前仍處于低潮期，美國新建核電項目長期停滯不前，歐洲、日韓等提出逐步消減核電計劃，原來核電占比領(lǐng)先的美洲和歐洲正在逐漸降低核電比例，亞洲、尤其是中國成為新建核電的引領(lǐng)者。原來的核電巨頭陸續(xù)遭遇困境，有的甚至破產(chǎn)重組，核能工業(yè)界格局在重新洗牌。
而另一方面，以多功能小型化反應(yīng)堆、四代反應(yīng)堆、先進核燃料等為代表的先進核能研發(fā)工作不斷深入并取得實質(zhì)性進展，創(chuàng)新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。二代核電建設(shè)基本退出歷史舞臺，三代核電已成為主流，四代反應(yīng)堆、小型堆等技術(shù)格局、預(yù)期市場空間、機遇挑戰(zhàn)等都在發(fā)生復(fù)雜而深刻的變化。我國受世界環(huán)境影響，核能發(fā)展具有當(dāng)前全球形勢的普遍性。同時，由于我國核工業(yè)的具體情況，國內(nèi)核能發(fā)展也具有自身的特殊性。因此，深入分析和理解國內(nèi)外核能行業(yè)面臨的變革與挑戰(zhàn)，研究分析核能發(fā)展形勢和未來方向，對建設(shè)世界一流的能源企業(yè)、打造核心競爭力具有積極意義。
全球核能發(fā)展形勢分析
1.全球核電總體情況及發(fā)展形勢分析
2017年，全球共有448座在運核電反應(yīng)堆，總裝機容量為392 GWe，較2016年增加約1.2 GWe，當(dāng)年有4個新機組上網(wǎng)發(fā)電，同時有5個機組被關(guān)停�？梢钥闯�，總裝機容量的增加是由于新機組的平均單機容量高于關(guān)停機組，而非機組數(shù)量的增加。2017年IEA的數(shù)據(jù)顯示，全球核電發(fā)電量占總發(fā)電量11%，美國為19%，中國為3.9%。到2018年11月，全球在建核電站54個，總?cè)萘考s58GWe，其中當(dāng)年新開工建設(shè)4個機組，分別在土耳其、孟加拉、俄羅斯和韓國。隨著田灣四號機組于2018年10月底并網(wǎng)，全球核電發(fā)電容量首次超過了400GWe。
當(dāng)前世界能源結(jié)構(gòu)隨能源需求增長而持續(xù)多樣化。世界能源繼續(xù)朝著低碳方向轉(zhuǎn)型，能源結(jié)構(gòu)呈多元化態(tài)勢，可再生能源增長很快，充足的能源供應(yīng)加上能源效率的不斷提升，能源之間競爭日益激烈。在總體能源發(fā)展背景下，對核電發(fā)展總體形勢進行分析，可以得到一下幾點認識。
（1）核電低碳能源的性質(zhì)與貢獻毋庸置疑
圖1給出了各種發(fā)電技術(shù)壽命周期內(nèi)的溫室氣體排放情況，其中圖中的彩色條帶分別表示排放的下限、平均值和上限。從中可以明顯的看出，核電壽命周期內(nèi)的溫室氣體排放和水電相當(dāng)，相對其他的發(fā)電技術(shù)是非常低的。另外，從圖中可以看出，在溫室氣體排放相對較低的幾種發(fā)電技術(shù)中，光伏和風(fēng)電還屬于不可調(diào)度電能。
圖2給出了從1970年以來全球發(fā)電所排放的CO2實際總量以及三種低碳能源所避免的CO2排放量。從圖中可以看出，從上世紀70年代以來，電力生產(chǎn)所產(chǎn)生的CO2排放量隨著電力供應(yīng)的增加而上升，水電所避免的CO2排放作用明顯。由于上世紀70和80年代大規(guī)模的核電建設(shè)和投產(chǎn)，導(dǎo)致從80年代后期，核能所避免的CO2排放量明顯上升且由于新建機組大幅減少而一直維持在可觀水平，再次說明了核電對于工業(yè)發(fā)展后期全球溫室氣體排放和目前的水平消減做出了很大的貢獻。2017年在美國，56%的零碳排放的能源由其核能供應(yīng)，在新澤西州，97%的清潔能源來源于核能。
圖 2 全球發(fā)電所產(chǎn)生的CO2排放量以及低碳能源所避免的CO2排放量對比
（2）核電增長乏力，發(fā)展處于低潮
盡管各個國家情況不盡相同，但目前世界核電發(fā)展總體處于低潮期，發(fā)展速度明顯放緩，普遍受到政治、經(jīng)濟、福島事故后公眾接受度、科技發(fā)展程度等等因素的限制。圖 3為1970～2017年世界核電生產(chǎn)能力，可見總體核發(fā)電量不及歷史最高水平，不同地域的變化趨勢仍基本維持：1）亞洲、東歐及俄羅斯保持增長；2）西歐和中歐保持下降；3）美國的核能發(fā)電量基本維持，且處于下降邊緣；4）南美洲和非洲的核能發(fā)電量有所下降。
圖 3 1970-2017年核電產(chǎn)能
亞洲的容量增加的主導(dǎo)因素在兩個人口大國：中國和印度。中東阿聯(lián)酋表現(xiàn)積極，東歐的一些國家，如保加利亞等正在嘗試發(fā)展核電，但由于這些地域人口少，發(fā)展規(guī)模十分有限。福島事故后，受到政治、公眾態(tài)度、經(jīng)濟等問題的影響，大部分地區(qū)的核電基本都處在下降通道。尤其是傳統(tǒng)核電大國，美、法、德、日、韓都不同程度的減低核電容量比例。而本來要積極發(fā)展核電的南非也宣布取消原有核電發(fā)展計劃。
（3）核電面臨的主要問題
造成核電發(fā)展困局的原因是多方面的，除了政治、經(jīng)濟、地區(qū)科技及工業(yè)發(fā)展水平等主要因素影響外，對于核能發(fā)展所面臨的主要問題和挑戰(zhàn)在當(dāng)前核電工業(yè)界和學(xué)術(shù)界已有較為統(tǒng)一的認識[[iv]]，對主要觀點進行總結(jié)，主要包括：1）核電站安全性、尤其是福島事故后公眾對于核電安全性的擔(dān)憂增加；2）核電成本高、經(jīng)濟性不佳；3）來自經(jīng)濟性良好的天然氣、競爭力不斷增加的可再生能源以及新能源技術(shù)所產(chǎn)生的沖擊；4）乏燃料與放射性廢物的處置問題；5）在核電要實行更嚴格的安全監(jiān)管、新堆型安全評審等方面，各國政府監(jiān)管上也存在不確定性。
（4）不少二代機組面臨退役，新建機組已全面采用三代核電技術(shù)
通過調(diào)研可以發(fā)現(xiàn)，不少二代核電機組面臨退役，目前全球在建大型商用核電機組主要包括，AP1000、EPR、VVER系列中的三代機型和APR1400等，都屬于三代核電技術(shù)。二代技術(shù)已經(jīng)退出歷史舞臺。
2.核能技術(shù)發(fā)展形勢分析
盡管核電面臨重要問題和挑戰(zhàn)，發(fā)展乏力，但由于核能的高科技屬性，對國家戰(zhàn)略具有重要支撐作用，因此相關(guān)核能技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新，不論是在傳統(tǒng)核能技術(shù)強國，還是新興核能技術(shù)國家，都在緊鑼密鼓的開展。通過調(diào)研情況可以看出，這些技術(shù)研發(fā)工作對解決當(dāng)前核電所面臨的主要問題也具有很好的針對性。
（1） 重視拓展核能的非電應(yīng)用
圖 4 不同反應(yīng)堆溫度及不同工藝熱應(yīng)用溫度范圍
盡管核電發(fā)展受限，在核能的非電力應(yīng)用方面越來越受到重視，相關(guān)技術(shù)研發(fā)正在開展。如果在能量密集型生產(chǎn)領(lǐng)域引用核能技術(shù)將大大降低溫室氣體的排放。這些生產(chǎn)領(lǐng)域往往同時需要電力和工藝熱，而核能技術(shù)可以很好的滿足這些要求。目前主要的核電機組能夠提供的熱量溫度大約在300攝氏度，隨著核能技術(shù)開發(fā)，涌現(xiàn)的小型反應(yīng)堆和先進四代堆技術(shù)能夠供應(yīng)更高溫度的熱量。核能非電領(lǐng)域的應(yīng)用可以涵蓋海水淡化，制氫，原油開采，石油化工，船舶運輸，甚至是太空應(yīng)用。各種反應(yīng)堆能夠提供熱能的溫度范圍和相關(guān)工藝熱應(yīng)用溫度范圍如所示�？梢钥闯�，區(qū)域供暖和海水淡化這些與民生息息相關(guān)的領(lǐng)域所需溫度低于現(xiàn)有核電機組，因此從理論上講完全沒有技術(shù)障礙。對于中等溫度的應(yīng)用，如原油加工、直降生產(chǎn)等，小型堆和四代堆都可以滿足，對于更高溫度的應(yīng)用，如制氫、鋼鐵制造、水泥加工等，具有較高溫度的四代堆，如高溫氣冷堆、熔鹽堆等完全能夠滿足。
（2） 重視核能與多種形式能源的深度融合
自2015年巴黎氣候變化協(xié)議之后，人們越來越關(guān)注可行的，具有經(jīng)濟競爭力的清潔能源綜合解決方案。與傳統(tǒng)化石燃料相比，核能和可再生能源相結(jié)合的混合能源系統(tǒng)可以顯著減少溫室氣體（GHG）排放，這種整合還將促進海水淡化，氫氣生產(chǎn)，區(qū)域供熱，冷卻和其他工業(yè)應(yīng)用的熱電聯(lián)產(chǎn)。為了促進整合技術(shù)落地，還需進一步開展技術(shù)研發(fā)，采取適當(dāng)?shù)恼吆褪袌黾畲胧?/p>
低碳能源的兩個主要選擇是核能和可再生能源，許多國家在其國家能源結(jié)構(gòu)中擁有這些能源，目前已有部分國家開始探索它們之間耦合協(xié)同方式。核可再生混合能源系統(tǒng)是由核反應(yīng)堆，可再生能源發(fā)電和工業(yè)過程組成的綜合設(shè)施，可同時滿足電網(wǎng)靈活性，溫室氣體減排和投資資本的最佳利用需求。
核電目前基本是基荷運行，而風(fēng)能和太陽能等可再生能源則是間歇性的。如果核電采用負荷跟蹤模式，可以提高可再生能源的效率。剛剛在2018年10月，IAEA組織來自15個成員國的24位專家深入討論了關(guān)于協(xié)調(diào)使用核能和可再生能源的創(chuàng)新概念和研究。目前，美國的Idaho國家實驗室、MIT、EPRI都在進行相關(guān)研究，在Idaho國家實驗室，還將搭建核能-可再生能源系統(tǒng)試驗平臺（Detail）。
（3）小型化反應(yīng)堆技術(shù)開發(fā)應(yīng)用成為新趨勢
針對大型商用核電站成本高建設(shè)周期長等問題，小型化反應(yīng)堆在各方面相對靈活，小型模塊化反應(yīng)堆除了具有傳統(tǒng)反應(yīng)堆單一的發(fā)電功能以外，還有其他工業(yè)用途，主要為熱電聯(lián)產(chǎn)、工業(yè)供熱和海水淡化等。市場優(yōu)勢在于其固有的高安全性和高效率的熱、電聯(lián)產(chǎn)能力，同時具有經(jīng)濟性，能夠滿足不同用戶的需要。除了可以為城市供電外，還可以熱電聯(lián)產(chǎn)、提供海上及海島核動力、空間核動力等。很多國家都在致力開發(fā)小型化反應(yīng)堆，成為核能發(fā)展及應(yīng)用的一個新趨勢。當(dāng)前世界上很多國家都開發(fā)了具有各自特色的小型反應(yīng)堆，其中以壓水堆為主，大都借鑒了成熟的技術(shù)積累，最近開發(fā)的小型堆都具有三代以上的安全特性。
美國、中國、俄羅斯、法國、日本、韓國和阿根廷等國均提出了獨立的小型輕水堆設(shè)計方案，絕大部分處于設(shè)計或評審階段，俄羅斯部分堆型已進入建造或運行階段。在北美，很多私人投資的小企業(yè)，主導(dǎo)了先進核能研發(fā)，Third Way的最新調(diào)研顯示總共有56個公司在開發(fā)各式各樣的先進反應(yīng)堆。美國NUSCALE堆型獲得NRC許可，得到一個由西部6個州的市政電力公司組成的聯(lián)合企業(yè)的支持，在愛達荷州開始建設(shè)12個50MW的小型模塊化反應(yīng)堆，希望在2026年建成；阿根廷的CAREM-25原型堆正在建造；俄羅斯基于KLT-40S小堆的浮動核電站已于2017年完成建設(shè)，目前已經(jīng)完成臨界運行，預(yù)計2019年投入使用。
（4） 四代堆研發(fā)積極穩(wěn)步推進
上世紀80年代各國提出了許多新概念的反應(yīng)堆設(shè)計和核燃料循環(huán)方案。在美國能源部的倡議下，10個國家（美國、英國、瑞士、南非、日本、法國、加拿大，巴西、韓國和阿根廷）派專家組成了“第四代核能系統(tǒng)論壇”（Generation IV Nuclear Energy International Forum，簡稱GIF），中國也于2006年加入了GIF，目前GIF共有13個國家參與。GIF選定的六個候選堆型，分別是超臨界水冷堆，超高溫氣冷堆，熔鹽堆，鈉冷快堆，鉛冷快堆和氣冷快堆。目標是要在2030年開發(fā)出新一代核能系統(tǒng)，使其在安全性、經(jīng)濟性、可持續(xù)發(fā)展性、防核擴散、防恐怖襲擊等方面都具有顯著的先進性和競爭能力。
目前，部分四代堆前期示范堆都取得了實質(zhì)性進展，包括中國的鈉冷快堆和高溫氣冷堆，都視為是四代堆的前期示范項目，為開發(fā)真正意義上的四代堆提供了很好的研發(fā)示范基礎(chǔ)和經(jīng)驗。
（5） 關(guān)鍵共性支撐技術(shù)研究不斷深入
在核能關(guān)鍵共性支撐技術(shù)領(lǐng)域，針對反應(yīng)堆安全、嚴重事故預(yù)防和緩解、先進燃料與材料研發(fā)、核燃料循環(huán)及乏燃料處置等方面的研究不斷深入，這些研究對于核能應(yīng)用及安全監(jiān)管進步具有重要的作用。
在反應(yīng)堆安全方面，反應(yīng)堆安全分析程序及相關(guān)實驗驗證廣泛開展，目前美、德、法、韓以及中國等國都開發(fā)了自己的安全分析程序，如RELAP、COBRA、ATHLET、TRACE、MARS、COSINE等等，安全分析程序的開發(fā)、試驗驗證、應(yīng)用及改進都取得了進展。另外，在對局部重要熱工水力現(xiàn)象的研究方面，隨著CFD技術(shù)進步，其應(yīng)用日益增強，將發(fā)揮越來越重要的作用。
福島事故之后，嚴重事故預(yù)防和緩解領(lǐng)域不斷進行深入研究。包括對堆芯熔融物及熔池行為、氫氣爆炸、熔融物與混凝土反應(yīng)、蒸汽爆炸等的試驗及模擬，相關(guān)非能動安全系統(tǒng)可靠性研究，嚴重事故緩解改進措施等。同時，核安全監(jiān)管對于超設(shè)計基準事故和拓展事故工況在福島事故后也有了越來越多的強制性要求。
對于先進事故容錯燃料（ATF）的研發(fā)也取得了實質(zhì)進展。美國DOE設(shè)立了ATF研發(fā)計劃，并在2018年10月資助GE研發(fā)中心牽頭，聯(lián)合阿拉莫斯、橡樹嶺、愛德華國家實驗室，開發(fā)ATF燃料，提高對事故條件下極高溫度的抵抗力，保持燃料完整性。總部位于美國的全球核燃料公司（GNF）已制造ATF測試組件，裝入南方核電運行公司的兩臺Hatch核電站進行先導(dǎo)測試。法國的Framatome公司已與美國公用事業(yè)公司Entergy公司簽訂合同，在2019年秋季向阿肯色州核一核工廠的1號機組使用鍍鉻涂層的先導(dǎo)燃料組件。
國內(nèi)核能發(fā)展形勢分析
1.當(dāng)前主要情況
由于中國是能源消費大國，目前核電發(fā)電量占全國總發(fā)電量的4.16%。2015年統(tǒng)計結(jié)果表明全世界核能占總體能源消費4.4%，我國為1.3%，不僅距離核能發(fā)達國家，距離世界平均水平也存在很大差距。
到2018年11月，我國投入商業(yè)運行的核電機組共45臺，裝機容量達到 42,976MWe（額定裝機容量）。到2018年11月，我國在建核電13臺，總?cè)萘?2,841MWe，位居世界第一。在建、在運機組總數(shù)和容量世界第三，僅次于美國和法國。按照中國核電中長期發(fā)展規(guī)劃目標，到2020年，中國大陸運行核電裝機容量將達到5800萬千瓦，在建3000萬千瓦左右。福島事故后，國內(nèi)核電建設(shè)暫緩，僅最高在2015年批復(fù)開工了8臺核電機組的建設(shè)，之后一直在嚴格控制啟動速度。
在我國電力工程單位造價方面，目前核電最高，超過1.6萬元/千瓦，和海上風(fēng)電相當(dāng)，燃煤發(fā)電3.5千元/千瓦左右，水電工程單位造價平均約為1.1萬元/千瓦；陸上風(fēng)電為7.7千元/千瓦，集中式光伏約7千元/千瓦，分布式光伏約為6.6千元/千瓦。相對于其他能源造價，核電的造價還是處于高位。
核電技術(shù)總體上與世界先進水平保持同步。三代核電技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用走在世界前列，四代核電技術(shù)、模塊化小型堆、海洋核動力平臺、先進核燃料與循環(huán)技術(shù)取得突破，可控核聚變技術(shù)得到持續(xù)發(fā)展。
2.政策文件主要指導(dǎo)內(nèi)容梳理
通過梳理《能源發(fā)展十三五規(guī)劃》、《國家能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計劃》、《能源技術(shù)創(chuàng)新“十三五”規(guī)劃》以及國家能源局印發(fā)《2018年能源工作指導(dǎo)意見》中相關(guān)核電及核能技術(shù)發(fā)展的內(nèi)容，可以初步總結(jié)一下幾點。
1. 堅持安全高效發(fā)展核電，堅持核電中長期發(fā)展規(guī)劃，堆型逐步向自主三代主力堆型集中，深入實施CAP1400和高溫氣冷堆核電重大科技專項。
2. 積極開發(fā)新一代反應(yīng)堆，包括四代堆和小型堆，要推進相關(guān)示范工程建設(shè)。其中《國家能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計劃》特別提出積極研究推動北方地區(qū)核能供暖試點工作。
3. 在先進燃料、自主化燃料開發(fā)、嚴重事故緩解等共性支撐技術(shù)等方面繼續(xù)推動深入研究。
4. 發(fā)展乏燃料后處理自主技術(shù)，構(gòu)建先進核燃料循環(huán)系統(tǒng)。
5. 探索研發(fā)可控核聚變技術(shù)。
3.發(fā)展形勢及特點分析
國內(nèi)核能發(fā)展形勢既具有世界總體發(fā)展形勢的普遍性，也具有自身特點。
（1）國內(nèi)核電發(fā)展目前同樣處于低潮，但長期來看仍有發(fā)展空間
盡管中國位于世界在建機組數(shù)量首位，但是相對于我國目前核電占比和世界平均水平差距而言，尤其在福島事故后，我國核準速度已經(jīng)大大放緩，遠遠未達到每年6-8臺的預(yù)期目標。除了普遍性原因影響之外，還要考慮我國目前電力過剩的影響。
但是，對比世界各國人均用電量，我國人均年用電量不足4000千瓦時，約是日本的1/2、美國的1/3，中國人均生活用電量仍處于發(fā)展中階段。國內(nèi)目前人均用電量低說明當(dāng)前電力產(chǎn)能過剩是相對過剩。未來我國要在 2020年全面建成小康社會，2035年基本實現(xiàn)現(xiàn)代化，到本世紀中葉全面建成現(xiàn)代化強國，人均用電量定會翻倍增加，同時中國在控制全球氣候變化方面肩負重要責(zé)任，因此，從我國現(xiàn)代化建設(shè)和長期發(fā)展來看，核電仍會發(fā)展。
（2）在大型商用核電站方面已經(jīng)掌握三代核電自主化技術(shù)
目前已經(jīng)實現(xiàn)先進百萬千瓦級壓水堆核電站的自主設(shè)計、自主制造、自主建設(shè)和自主運營，全面建立與國際先進水平接軌的建設(shè)和運營管理模式，形成比較完整的自主化核電工業(yè)體系。掌握了AP1000 技術(shù)，世界首批AP1000機組建成并先后完成并網(wǎng)，標志著三代非能動核電技術(shù)消化吸收的完成。采用“華龍一號”自主三代技術(shù)的首堆示范項目開工建設(shè)，同樣的三代非能動自主化核電“國和一 號”CAP1400已經(jīng)完全具備開工建設(shè)條件。首座高溫氣冷堆技術(shù)商業(yè)化核電站示范工程建設(shè)進展順利，核級數(shù)字化儀控系統(tǒng)實現(xiàn)自主化。
（3）先進小型化反應(yīng)堆開發(fā)應(yīng)用具有發(fā)展前景
開發(fā)小型堆對我國調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、支撐智能電網(wǎng)的發(fā)展、推動核能多元化應(yīng)用、提升核電技術(shù)創(chuàng)新能力、確保核電技術(shù)領(lǐng)先地位、裝備制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級、走出去、軍民融合發(fā)展等具有重要意義。
在我國，小堆設(shè)計多重多樣，競相開放。中國核工業(yè)集團公司自2004年開始設(shè)計研發(fā)我國自主的小型輕水堆ACP100，目前已進入工程設(shè)計階段，ACP100 關(guān)鍵設(shè)備及軟件均屬自主研發(fā)，示范工程正在海南昌江進行建設(shè)，預(yù)計建設(shè)單臺100 MWe的ACP100機組。中國廣核集團設(shè)計了ACPR100和ACPR50S，打算應(yīng)用于海上浮動平臺。此外清華大學(xué)、中國科學(xué)院核能安全技術(shù)研究所等單位都在開展小堆前期工作。目前已經(jīng)通過國家能源局工程示范立項的主要包括中核集團的ACP100s和中廣核集團的ACPR50s。
結(jié)合近年我國建設(shè)海洋強國的行動，基于小型堆技術(shù)的海洋核動力平臺可以提供電力、熱能、淡水等資源保障，并且以核能發(fā)電、供應(yīng)熱能或淡水，可根據(jù)需要變換供應(yīng)點，且具有一次裝料運行時間長，運行成本低、無有害氣體排放、續(xù)航力高、海洋環(huán)境適應(yīng)能力強等優(yōu)點，是海洋油氣開采能源供應(yīng)和島礁能源供給的最佳選擇。中船重工集團進行了海洋核動力平臺的研發(fā)。
另外，世界上主要發(fā)展中國家和新興工業(yè)國家用電需求有限，電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)尚不完善，將近75%的發(fā)電機組小于500 MWe，同時發(fā)展中國家的經(jīng)濟實力有限，無法支撐大型反應(yīng)堆的建設(shè)。在“一帶一路”建設(shè)背景下，構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)，關(guān)系到未來全球能源格局，已得到越來越多國家的支持和響應(yīng)。相對大型堆，小型堆系統(tǒng)簡化、安全性高、投資成本低，可有效的滿足“一帶一路”沿線國家對能源的需求。
（4）全面開展四代堆研發(fā)及示范工程建設(shè)
中核集團主攻鈉冷快堆，在實驗快堆的基礎(chǔ)上，開始霞浦示范項目CFER600設(shè)計建設(shè)。清華大學(xué)的首座高溫氣冷堆技術(shù)商業(yè)化核電站示范工程建設(shè)不斷推進。中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所聚焦熔鹽堆，承擔(dān)中國科學(xué)院先導(dǎo)專項“釷基熔鹽堆”項目開展研發(fā)和武威示范項目建設(shè)。中國科學(xué)院正式啟動了戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項“未來先進核裂變能ADS嬗變系統(tǒng)”，針對鉛基反應(yīng)堆CLEAR開展全面研發(fā)工作，計劃到2030年后建成工業(yè)示范的加速器驅(qū)動核廢料嬗變系統(tǒng)。
（5） 關(guān)鍵共性支撐技術(shù)研究深入推進
在反應(yīng)堆基礎(chǔ)物理、熱工水力研究、相關(guān)軟件開發(fā)、試驗驗證等方面，三大核電集團、核安全局、中科院、各大主要高校等都相應(yīng)開展了各具特色的研究工作。中核集團具有水堆、快堆軟件及試驗臺架，廣核具有小堆、華龍型號非能動安全、燃料元件等試驗平臺，國家電投開發(fā)了三代非能動核電軟件，擁有完整的非能動安全、嚴重事故等試驗臺架。清華大學(xué)在高溫氣冷堆開展研究，上海交大、西安交大、華北電力、重慶大學(xué)等高校在反應(yīng)堆物理、基礎(chǔ)熱工水力和嚴重事故研究中都開展了深入的研究工作。這些試驗研究工作已經(jīng)達到世界水平，正在積極開展各個方面的國際合作。另外，在自主燃料組件開發(fā)方面和ATF方面都投入了研究力量，并且部分自主化燃料組件已經(jīng)開始進行相應(yīng)實驗測試，為最終入堆考驗做好基礎(chǔ)研發(fā)工作。
基于三代非能動核電技術(shù)的核能發(fā)展對策
三代非能動核電產(chǎn)業(yè)具備以下特點：
（1） 具備三代非能動核電技術(shù)核心競爭力；
（2）形成了較好的科技研發(fā)體系和能力；
（3）沿海核電廠址競爭激烈，內(nèi)陸核電受國家核電政策影響進展緩慢；
（4）三代非能動核電推廣應(yīng)用還面臨重大挑戰(zhàn)；
（5）國際合作格局發(fā)生變化，海外市場還未取得明確進展。
發(fā)展對策可以考慮以下幾點：
（1）完成三代核電AP1000自主化依托項目和CAP1400示范工程建設(shè)，完成壓水堆重大專項任務(wù)。優(yōu)化改進CAP1000，進一步提高經(jīng)濟性和安全性形成CAP1000設(shè)計體系并進行批量建設(shè)。燃料、軟件、儀控、設(shè)備等三代核電關(guān)鍵領(lǐng)域核心技術(shù)通過驗證并站在世界前列。
（2）致力于開發(fā)更安全更經(jīng)濟的核電技術(shù)，爭取成為先進型號供應(yīng)商和核電市場引領(lǐng)者。具備為國內(nèi)外客戶提供系列化先進核電型號一體化解決方案和全壽期技術(shù)服務(wù)的能力。
（3）積極推進核電向核能轉(zhuǎn)變，推進多用途小型模塊化堆等新型號的技術(shù)研發(fā)，推動北方地區(qū)核能供熱項目落地；積極開展核能多能形式利用、核能-其他能源耦合等研究，推動示范項目落地。
（4）積極推進四代堆核能技術(shù)研發(fā)。
（5）在關(guān)鍵共性支撐技術(shù)和重點基礎(chǔ)研究方面持續(xù)深入開展物理、熱工、安全、嚴重事故分析、先進容錯燃料、自主化燃料組件、先進材料研發(fā)，廣泛開展國內(nèi)外合作，達到世界領(lǐng)先水平，為集團核能技術(shù)創(chuàng)新可持續(xù)發(fā)展提供基礎(chǔ)研發(fā)能力支持。