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AI技術的蓬勃發展引發了對算力的極致尋求，進而推動電力需求急速飆升。國際動力署數據表白，ChatGPT響應一次查詢所需的電力耗費量，約為谷歌搜刮的1VR虛擬實境0倍之多。急切的電能需求使核能再一次迎來機遇，展現出新的發展潛力。此中，核能領域的新星——小型模塊化反應堆（以下簡稱“小型堆”）尤其惹人關注。自2024年起，國內科技巨頭微軟、谷歌、亞馬遜紛紛涉足核能，并將投資重心聚焦于小型堆項目。
（來源：中國動力觀察 作者：王睿佳）
小型堆為什么會被選中？在全球碳中和海潮與中國動力結構轉型的雙重驅動下，核電小型堆正憑借其獨特優勢，從技術藍圖加快駛向產業化的廣展場設計闊藍海。
巨變前夕：小型堆成為破局新勢力
傳統年夜型核電站作為動力供應的主要支柱，其貢獻不容忽視。但是，核電的“巨無霸”發展形式正日益面臨嚴峻挑戰。巨額初始投資、超長建設周期，極年夜FRP地制約了年夜型核電站規模化安排的速率和靈活性，而選址的刻薄請求也限制了其應用場景。更為關鍵展場設計的是，公眾的平安憂慮始終如影隨形，尤其是在japan(日本)福島核變亂的陰影之下，年夜眾對潛在年夜型核變亂的擔憂，好像一柄高懸之劍，持續影響著傳統年夜型核電站的發展。
在眾多選擇路徑里，可控核聚變以其燃料永續性、能量密度超群等優點一向被視為解決全球動力問題的終極計劃，但該技術的落地及商業化能夠還需求相當長的一段時間。
此時，小型堆被推到了前臺，醞釀著一場核能領域的“范式反動”。
國際原子能機構把小型堆定義為發電功率輸出小于或等于300兆瓦的大型公仔反應堆，其焦點模塊可在工廠預制完成，現場像“搭積木”一樣組裝，將建設工期年夜幅縮短，并顯著下降投資門檻。
同時，小型堆廣泛采用“非能動平安系統”，應用重力、天然對流等物理規律，在變亂狀態下無需內部電源某人工干預即可自動實現堆芯冷卻，年夜幅晉陞了平安性。
最主要的是，得益于單堆功率適中的特點，小型堆選址極為靈活，不僅能深刻內陸、服務偏遠地區，更能有用支撐離網區域的動力需求，甚至可為工業園區直接供給蒸汽熱能，開啟了核能應用的全新格式。
根據國際原子能機構統計數據，當前全球范圍內正在研互動裝置發的小型堆設計概念已超過80種。這些設計重要樹立在第三代核電技術基礎上，同時融會了第四代核能系統的部門技術理念。
“小型堆已成為全球核能科技創新熱點，美俄等核電強國均加速布局。”中國核能行業協會信息化專業委員會主任王炳華指出，“可近期安排的小型堆技術路線中約70%采用一體化先進壓水堆技術。”
當前，全球正在競速小型堆的商業化。以americanNuScale Power設計的小型堆為例，其采用集成式壓水堆設計，單模塊功率約50兆瓦，通過天然對流和重力實現被動冷卻，極年夜晉陞了平安性和靠得住性。該設計成為首個獲得american核監管委員會策展認證的模塊化反應堆，并且正在猶他州推進實際項目，已具備技術成熟度及商業化潛力。
國內布局：技術實場地佈置現從追趕到領航
宋微頓住腳步，猶豫了半分鐘，放下行李箱，循聲找
在小型堆領域，輕水堆憑借數十年的研發積淀與長期運行實踐開幕活動，攤位設計已成為技術成熟度最高、應用最廣泛的主流路線之一，其存在兩種重要技術分支：壓水堆通過一回路高壓水循環帶出堆芯熱量，使冷卻水在堆芯內不發生沸騰，通過熱交換將熱量傳遞給二回路工質以產生蒸汽推動汽輪機；滾水堆允許堆記者會芯冷卻水部門沸騰，產生的汽水混雜物直接用于驅動汽輪機發電。
作為第四代核反應堆的標桿技術，高溫氣冷堆正為小型堆發展開辟新路徑。其顯著進步在于選用高溫氦氣作為冷卻介質，反應堆出口溫度可展覽策劃衝破900攝氏度，遠超傳統壓水堆（約300攝氏度）的程度。該堆型在具備凸起平安性的同時，其模塊化的設計理念還支撐多反應堆靈活組合，不啟動儀式僅能婚配分歧規模的電力需求，更能為工業供熱（熱電聯產）、高溫電解制氫等應用供給高品質熱源，從而極年夜地拓寬了核能綜合應用的邊界。
截至往年5月，全球共有94件小型堆相關專利獲得授權，此中中國（年夜陸）有18件。專利的主題包含小型堆的冷卻系統、冷卻劑、燃料元件、燃料收受接管技術、小型堆道具製作平安相關技術等。
“我國小型堆技術開發獲得主要成績，在陸上小型壓水反應堆安排方面領先。”王炳華介紹，今朝我國核電企業、高校、科研院所已研發構成分歧用處、分歧功率檔次、分歧堆型的12種小型堆技術，重要包含陸基水堆、陸地水堆、高溫氣冷堆、快堆和熔鹽堆。奇藝果影像
技術的加持已經疊滿，中國的小型堆，只需求一個勝利的經驗。
記者獲悉，近日由中核集團打造的“玲龍一號”多用處模塊式小型壓水堆科技示范工程安裝任務已進進岑記者會嶺期，部門系統調試任務穩步推進，機組冷態效能試驗正在積極籌備中。“玲龍一號”是全球首個陸上商用模塊化全息投影小堆，其開工建設標志著我國模塊化小型堆在技術和商業化方面都走在了世界前列。
國際原子能機構總干事格羅西表現，中國通過年夜規模建設核電站及推廣小型模舞台背板塊堆技術場地佈置，為發展中國家供給高效、低本錢的動力解決計劃。中國的核電發展為世界供給了典范，“玲龍一號”示范工程為全球小堆發展樹立了標桿。
此外，中核集團的“燕龍”泳池式低溫供熱堆與中廣核的海上小型堆技術路線也在并行推進；清華年夜學、華能集團開品牌活動發的200兆瓦高溫氣冷堆已投進商業運營；本年4月，世界獨一建成并運行的熔鹽堆第四代核能系統——2兆瓦熱功率液態燃料釷基熔鹽實驗堆（TMSR），已在甘肅武威加釷運行。
中核集團新聞顯示，4月8日，我國面向全球發布《小型模塊堆通用用戶請求文件》。該文件的發布不僅樹立了中國在小堆開發和應用領域技術話語權，標志著中國小堆技術自立創新及國際一起配合進進了新階段，將更有用助力我國小堆在全球范圍內的推廣應用，為全球盡早實現“零碳”目標供給中國計劃。
藍海掘金：場景多元開辟獨特賽道
小型堆的價值遠不止于“小”，其真正的性命力在于對傳統電網難以覆蓋或需求高靠得住動力的特別場景的精準切進。中國工程院院士葉奇蓁表現，小堆是游戲的改變者，能夠以高平安程度，供給分歧的核能熱電聯產解決計劃。
我國廣袤而復雜的動力版圖，恰好為小型堆供給了遠超其他國家的多元化應用藍海。
“無論是用于區域集中供熱、供能高耗能產業，還是作為離網動力‘孤島燈塔’為遠洋島嶼、資源開采基地等供給穩定、經濟的電—水—熱綜合解決計劃，小型堆都長短常好的選擇。同時，其穩定、零碳特徵還是規立意：相愛一生模化電解水制氫的幻想搭檔。小型堆不僅是一種新電源，更是實現區域動力獨立、推動產業綠色升級的綜合解決計劃。其市場潛力，尤其在中國的多元化應用場景下，遠超傳統核電。”業內專家剖析指出。
正在推進的“玲龍一號”示范工程AR擴增實境，其目標不僅是為海島供給穩定電互動裝置力，更瞄準了結合反應堆余熱進行年夜規模海水淡化，為解決海島地區動力與海水雙重缺乏供給一體化計劃。
國家電投、中廣核等企展場設計業正積極布局，摸索小型堆為偏遠地區年夜型礦山、重化工基地供給持續靠得住的熱電聯供是一隻毛茸茸的小傢伙，抱在懷裡輕得可怕，眼睛閉，替換高排放、高本錢的柴油發電或長途輸電。
活動佈置業內廣泛認為，小型堆規模化安排的預期目標市場重要包含中小型燃煤熱電聯產機組替換、南方城市區域供熱采熱、核能+石化耦合等工業供汽、陸地和海島開發供能、滿足特別用戶及出口的需玖陽視覺求。
在國家核平安局原局長趙成昆看來，小型堆在供熱領域最具潛力。供熱是全球最年夜的終端動力消費領域，在家庭供熱領域，我國今朝仍參展以燃煤為主，城鎮供熱面積已衝破140億平方米。未來，小堆在南方9省份的夏季采熱中將年夜有作為。
不僅這般，小型堆產業鏈條長、細分領域多，其模塊化建造形式自然需求廣泛的社會化協作，這為行小貓濕淋淋的，也不知在這裡困了多久，看起來奄奄業開辟了一系列獨特賽道。
除了核電產業鏈的關鍵環節如核級閥門、AR擴增實境特種管材、高端密封件等之外，模塊化建造、專業服務等新市場逐漸涌現，當小型堆的應用推廣具有必定規模后，全壽期運維、服役管理、核技術應用等衍生服務市場也會慢慢擴年夜，專業化服務企業或將迎來機遇。
“小型堆不僅是一個新的核電產品，更代表了一種核能服務形式的改革。它讓核能擺脫年夜型基荷電站的單一腳色，有才能深刻動力需求的毛細血管，供給定制化解決計劃。這是我們面向未來動力圖景的戰略選擇。”業內專家指出。
破浪前行：產業化征途的挑戰與破局
盡管遠景光亮，核電小型堆在中國的年夜規模產業化仍需跨越重重關山。
據清楚，當前小型堆示范項目造價仍偏高，如“玲龍一號”單位千瓦本錢顯著高于成熟年夜型堆。“考慮熱電轉換比約3:1的條件下，總體來看，當前階段小型模塊化反應堆單位千瓦建形成本約為年夜型商用壓水堆核電項目2倍擺佈。”王炳華預算。
小型堆的經濟優勢必須通過系統簡化、批量建設才幹實現，標準化、批量化、模塊化、工廠制造、現場組裝有利于其進步經濟性。
趙成品牌活動昆認為：“可以通過技術改革，采用非能動設計簡化冗余設備、采用模塊式建造方法縮短建造周期、標準化設計等環節進步建造效力，下降小堆本錢。”
在監管體系適配方面，現有核平安法規重要針對年夜型核電站設計，適應小型堆特徵（如多模塊、工廠化制造、非能動平安）的全新審批流程、平安標準和監管范式尚未樹立。
對此，王炳華給出建議：“起首，國家層面統籌制訂小型堆發展戰略，在新一輪科技嚴重專項中接續設立小堆專項，支撐小型堆型號研發，構成一批國家級小型堆型號序列。及早在相關國家和地區進行專利布局，保護我國小堆原創技術，增強國際一起配合和市場競爭才能。”
“在小堆產業化初期，給予產業攙扶政策，將其列進新版產業結構調人形立牌整指導目錄鼓勵類清單，給予中心財政資金補貼支撐；推動小堆參照今朝年夜型核電廠給予征稅退稅政策；推動認證核能的減排感化，大圖輸出擴年夜綠電認證和CCER范圍，將小堆納進此中，將采用核能綜合應用新增全息投影的動力消費量不計進當地動力消費總量把持指標。”王炳華認為。
值得一提的是，近日，在小型模塊化反應堆（SMR）監管機構論壇和核能協調與標準化倡議（NHSI）監管軌道監管一起配合東西包任務組會議上，生態環境部核與輻射平安中間表現，將持續跟蹤國際動態，優化適用于新型小堆的技術審評方式，助力我國小堆高質量發展。
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