上世紀(jì)末，1999年6月美國(guó)能源部科學(xué)和技術(shù)辦公室，把按“URD”等電力用戶要求文件研究開發(fā)的先進(jìn)輕水堆核電機(jī)型，定名為第三代核電，至今已有二十多年。在本世紀(jì)初二十多年內(nèi)，核電機(jī)型的研發(fā)進(jìn)入示范驗(yàn)證階段。通過(guò)了示范驗(yàn)證，就意味著具備推廣建設(shè)條件，可進(jìn)入核電市場(chǎng)，為世界核電發(fā)展做貢獻(xiàn)了。

能源危機(jī)加速了核電重啟

在氣候變化和能源危機(jī)推動(dòng)下，世界各國(guó)政府正在向支持核電方向轉(zhuǎn)變。俄羅斯-烏克蘭沖突爆發(fā)，美西歐集團(tuán)對(duì)俄羅斯的極限制裁及俄羅斯的反擊，歐洲能源價(jià)格極度高漲，世界能源危機(jī)爆發(fā)，能源發(fā)展態(tài)勢(shì)將發(fā)生逆轉(zhuǎn)。原本依賴俄羅斯進(jìn)口天然氣，“全面廢核”的德國(guó)，考慮要重新采用核能。法國(guó)總統(tǒng)宣布重振核電計(jì)劃，恢復(fù)民用核電發(fā)展，計(jì)劃新建6臺(tái)新核電機(jī)組，要求首臺(tái)于2035年投入運(yùn)營(yíng)，并研究后續(xù)建設(shè)8臺(tái)機(jī)組的可行性。遭到嚴(yán)重打擊的法國(guó)國(guó)家電力集團(tuán)EDF，大批機(jī)組退出運(yùn)行，陷入破產(chǎn)邊緣，政府決定對(duì)EDF實(shí)施100%國(guó)有化，渡過(guò)難關(guān)。英國(guó)首相3月21日宣布將核電在總發(fā)電量中的占比，將由16%提高到25%。以德、英、法為代表的西歐，掀起復(fù)蘇核電新浪潮。中東歐國(guó)家的波蘭、捷克、匈牙利、保加利亞、烏克蘭等，在國(guó)際局勢(shì)推動(dòng)下，也表示了要積極參與新核電建設(shè)的意向，世界核電發(fā)展由下行態(tài)勢(shì)，開始向上行轉(zhuǎn)變。俄烏軍事沖突和美西方對(duì)俄羅斯的極端制裁，加劇了歐洲能源危機(jī)，也加速了核電的重啟。

建設(shè)三代核電需通過(guò)示范驗(yàn)證

新研發(fā)的三代核電機(jī)型要批量推廣建設(shè)，首先要通過(guò)示范驗(yàn)證，證明其工程技術(shù)可行性、安全可行性、經(jīng)濟(jì)上可承受性，環(huán)境的可接受性等。真正通過(guò)驗(yàn)證，被社會(huì)公眾、市場(chǎng)認(rèn)可后，投資者才會(huì)愿意投資建設(shè)。

通過(guò)示范驗(yàn)證的條件：

1. 示范驗(yàn)證工程應(yīng)圓滿建成。有讓人們看得見摸得著在運(yùn)行的核電機(jī)組。

2. 滿足URD、EUR等用戶要求文件的要求，通過(guò)核安全監(jiān)督機(jī)構(gòu)的評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)。作為示范驗(yàn)證工程開工建設(shè)的條件，應(yīng)予滿足。

3. 安全可靠性、環(huán)境可接受性得到驗(yàn)證。可能存在安全隱患得到充分揭示，并確有可靠的解決方法，解決方案得到驗(yàn)證并經(jīng)權(quán)威專家機(jī)構(gòu)審議通過(guò)。

4. 經(jīng)濟(jì)可承受性得到驗(yàn)證。可承受的建設(shè)總投資和電價(jià)，能被投資者和用電戶雙方接受，有能力籌資、購(gòu)買。

5. 有后續(xù)建設(shè)項(xiàng)目跟進(jìn)，最好有國(guó)際貿(mào)易項(xiàng)目。可證明已得到社會(huì)、公眾和國(guó)際的認(rèn)可。

當(dāng)然，要批量規(guī)模推廣建設(shè)，還會(huì)有一些與政治、貿(mào)易、外交、軍事相關(guān)問(wèn)題的考慮。

參與示范驗(yàn)證的第三代核電的機(jī)型，主要有美國(guó)西屋的AP1000，美國(guó)通用電氣的ABWR和ESABWR，法國(guó)的EPR，俄羅斯的VVER-1200，加拿大的重水堆ACR1000等，還有后起的韓國(guó)的APR-1400，中國(guó)的“華龍一號(hào)”，法國(guó)和日本聯(lián)合開發(fā)的Atmea1等。隨著世界核電的技術(shù)發(fā)展，同一機(jī)型還會(huì)演變出一些不同設(shè)計(jì)的版本，如俄羅斯的VVER-1200，有V392m和V491兩種版本，美國(guó)的AP1000有15版設(shè)計(jì)和19版設(shè)計(jì)兩個(gè)版本，中國(guó)“華龍一號(hào)”，有中核的、中廣核的、融合的三個(gè)版本。先進(jìn)沸水堆ABWR則有更多種版本。通過(guò)示范驗(yàn)證的情況，大體有已圓滿通過(guò)、即將通過(guò)、受限制地通過(guò)、淘汰退出等幾種情況，還有新提出的設(shè)計(jì)概念，正為示范驗(yàn)證做準(zhǔn)備等。

美法機(jī)型在中國(guó)的示范

中國(guó)發(fā)展核電，以自主開發(fā)和引進(jìn)消化再創(chuàng)新相結(jié)合的發(fā)展道路。在規(guī)模化自主建設(shè)二代改進(jìn)機(jī)型和自主研發(fā)三代核電機(jī)型的同時(shí)，引進(jìn)了美國(guó)西屋公司AP1000(15)技術(shù)和進(jìn)口法國(guó)EPR設(shè)備建設(shè)兩條道路。主觀上是引進(jìn)外國(guó)先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，發(fā)展我國(guó)核電技術(shù)，在客觀上又起到幫助外商提供試驗(yàn)場(chǎng)所，進(jìn)行示范驗(yàn)證的作用。包括廣東臺(tái)山EPR和三門、海陽(yáng)AP1000項(xiàng)目。

廣東臺(tái)山EPR項(xiàng)目

進(jìn)口法國(guó)設(shè)備建設(shè)廣東臺(tái)山核電，為法國(guó)EPR作第三梯隊(duì)的示范驗(yàn)證。臺(tái)山核電由廣核和法國(guó)EDF合資建設(shè)。2009年10月正式開工，2018年12月建成投運(yùn)，總投資( 合同價(jià) )80億歐元( 包括2026年前的核燃料費(fèi) )。工程建設(shè)雖也發(fā)生了工程延遲和超支現(xiàn)象，但總的形象比法國(guó)主持的第一、第二梯隊(duì)好得多。原因是法國(guó)吸取了前兩梯隊(duì)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，另外中國(guó)工程建設(shè)隊(duì)伍的參與發(fā)揮了重要作用。所發(fā)生的延誤和超支，主要是由于法國(guó)技術(shù)問(wèn)題引起的，如法國(guó)FL3項(xiàng)目暴露的壓力容器頂蓋碳密度分布異常問(wèn)題等。延誤和超支對(duì)工期和投資的影響，也沒有像第一第二梯隊(duì)那么嚴(yán)重。

三門和海陽(yáng)AP1000項(xiàng)目

中國(guó)引進(jìn)美國(guó)西屋AP1000(15)技術(shù)，是作為成熟的先進(jìn)技術(shù)引進(jìn)的，希望通過(guò)建造4臺(tái)機(jī)組實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，作為國(guó)產(chǎn)化的依托項(xiàng)目建設(shè)。建設(shè)的是美國(guó)西屋轉(zhuǎn)讓給我們的，技術(shù)上尚未完全成熟的AP1000(15)技術(shù)。建設(shè)三門、海陽(yáng)核電，客觀上是為美國(guó)西屋公司作AP1000(15)做示范驗(yàn)證。確切地說(shuō)，我國(guó)建造的4臺(tái)機(jī)組是在西屋公司AP1000(15)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，加上符合中國(guó)條件的修改，與美國(guó)正宗的AP1000(19)有較大差別。因此，中國(guó)三門、海陽(yáng)示范驗(yàn)證的結(jié)論，不能簡(jiǎn)單地搬用到AP1000(19)。

雙雙奪冠，中國(guó)核工業(yè)取得里程碑式的勝利

2018年6月29日、30日的24小時(shí)內(nèi)，中國(guó)第一臺(tái)EPR機(jī)組、第一臺(tái)AP1000機(jī)組，并網(wǎng)發(fā)電，取得三代核電機(jī)型建設(shè)的兩個(gè)世界第一，受到世界廣泛贊揚(yáng)。2018年7月1日《世界核工業(yè)狀態(tài)報(bào)告網(wǎng)》對(duì)中國(guó)雙雙奪冠發(fā)表評(píng)論;“標(biāo)志了中國(guó)核工業(yè)發(fā)展的里程碑，凸顯了EPR和AP1000全球擴(kuò)張和雄心的全面失敗”。把示范驗(yàn)證的工作和結(jié)論，分開評(píng)論。就是說(shuō)，現(xiàn)在中國(guó)建的EPR和AP1000，還不具備批量產(chǎn)業(yè)化的條件，全球擴(kuò)張雄心的失敗，并不認(rèn)為EPR和AP1000示范驗(yàn)證的通過(guò)。

CAP1000的示范驗(yàn)證，得到中國(guó)政府機(jī)構(gòu)認(rèn)可

在三門、海陽(yáng)4臺(tái)機(jī)組成功建成后，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化為CAP1000，滿足三代要求，最近又有6臺(tái)后續(xù)機(jī)組，經(jīng)中國(guó)政府部門批準(zhǔn)開工建設(shè)，說(shuō)明其示范驗(yàn)證，已得到中國(guó)政府機(jī)構(gòu)的認(rèn)可。它是以美國(guó)西屋AP1000(15)版設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)補(bǔ)充、完善，加上符合中國(guó)條件的修改，和4臺(tái)機(jī)組建設(shè)的實(shí)踐，與美國(guó)的(19)版有較大差別，它不能作為美國(guó)AP1000(19)驗(yàn)證通過(guò)的依據(jù)。CAP1000要出口到外國(guó)，受到技術(shù)上和產(chǎn)權(quán)上的限制。因它作了很多適合中國(guó)條件的改進(jìn)，仍受美國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的限制，技術(shù)源頭來(lái)自美國(guó)，要符合美國(guó)政府的政治外交戰(zhàn)略利益，示范驗(yàn)證還要得到進(jìn)口國(guó)，國(guó)際市場(chǎng)的認(rèn)可。因此，CAP1000可認(rèn)定為是受限制的通過(guò)。

技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)性結(jié)論

1. 示范驗(yàn)證通過(guò)情況。圓滿通過(guò)機(jī)型：VVER1200(V-392m、V491)，華龍一號(hào)HPR(cn)，APR1400。即將通過(guò)機(jī)型：“華龍一號(hào)”HPR(cg、融合)，VVER-Toi，“國(guó)和一號(hào)”。有限制通過(guò)的有已由中國(guó)政府機(jī)構(gòu)認(rèn)可的CAP1000或AP1000(15)。驗(yàn)證失利機(jī)型：EPR和APl000(19)。要生存發(fā)展，必須改進(jìn)設(shè)計(jì)，降低成本，縮短工期。退出示范機(jī)型：美國(guó)GE的ESABWR，加拿大的ACR1000等。

2. 三代核電的經(jīng)濟(jì)性。參考國(guó)際市場(chǎng)上俄羅斯VVER-1200取得近40臺(tái)機(jī)組定單看，取得定單項(xiàng)目的建造成本大多在6000美元/千瓦左右，大致可看成是經(jīng)濟(jì)上可承受的邊界。只要建造成本控制在此邊界之內(nèi)，就是可承受的，有較強(qiáng)生存發(fā)展能力，能滿足世界核電復(fù)興發(fā)展的要求。驗(yàn)證證明，三種圓滿通過(guò)機(jī)型的建造成本，都低于這個(gè)邊界，在經(jīng)濟(jì)上符合世界核電復(fù)興發(fā)展的要求。美法的AP1000(19)、EPR建造成本都超過(guò)了10000-12000美元/千瓦，經(jīng)濟(jì)上是不可接受了( 除非有特殊政治條件 )。

3. 三代核電的建設(shè)工期。中、俄、韓已通過(guò)示范機(jī)型，建設(shè)周期5-7年，而法國(guó)EPR、美國(guó)AP1000(19)建設(shè)周期長(zhǎng)達(dá)12-17年，是中國(guó)“華龍一號(hào)”的2-3倍。與實(shí)現(xiàn)地球升溫小于1.5度的目標(biāo)，到2050年的不到30年時(shí)間內(nèi)要核電生產(chǎn)能力增長(zhǎng)4倍( 世界核協(xié)會(huì)預(yù)測(cè) )相比，前者尚有可能，后者就無(wú)望了。

4. 中國(guó)核電技術(shù)水平國(guó)際地位的提高。中國(guó)已成為具備建設(shè)三代核電能力的中、俄、韓、法、美、日六強(qiáng)之一;站在國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)平臺(tái)上競(jìng)爭(zhēng)的中、俄、韓、法、美五強(qiáng)之一;中國(guó)的“華龍一號(hào)”是圓滿完成示范驗(yàn)證的世界三種機(jī)型之一。

5. 中國(guó)核電發(fā)展進(jìn)入世界前列。中國(guó)已建成運(yùn)行54臺(tái)機(jī)組，名列世界第三，僅比第二名的法國(guó)差2臺(tái);2021年全年累計(jì)核發(fā)電量4071.41億千瓦時(shí)，超過(guò)法國(guó)，居世界第二;在建核電機(jī)組23臺(tái)，約占世界在建的一半，多年來(lái)常居首位。

6. 中核“華龍一號(hào)”是世界核電機(jī)型中建造工期短，經(jīng)濟(jì)性好，建造成本是俄羅斯機(jī)組的一半，美法機(jī)組的l/4-1/5，是世界核工業(yè)突破昂貴、工期長(zhǎng)屏障的希望所在。

核能發(fā)展未來(lái)展望

1. 核能在氣候變化和能源危機(jī)雙重推動(dòng)下，政治軍事危機(jī)的促進(jìn)下，對(duì)發(fā)展的要求將愈加迫切。三代核電機(jī)型示范驗(yàn)證的通過(guò)，也將促進(jìn)核電發(fā)展，將由下行態(tài)勢(shì)向上行轉(zhuǎn)變。

2. 核能的安全、可靠、可承受性，7×24全天候穩(wěn)定、靈活可調(diào)性的驗(yàn)證，可與波動(dòng)性可再生能源可優(yōu)化匹配，它將在世界未來(lái)清潔能源系統(tǒng)中的基本負(fù)荷，發(fā)揮更加重要的作用。

3. 核能應(yīng)用將向廣泛的多種應(yīng)用目標(biāo)發(fā)展，多用途小型核反應(yīng)堆有個(gè)較大的發(fā)展，但核能發(fā)電仍然是主攻方向。在多種核能發(fā)電應(yīng)用中，大型核電仍會(huì)是主要方向。

4. 以EPR、AP1000為標(biāo)志的，發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體國(guó)家示范驗(yàn)證失利而逐步衰落。美法引領(lǐng)世界核電的時(shí)代，正逐步向由中、俄引領(lǐng)的新時(shí)代轉(zhuǎn)變。以中俄韓為代表的成功通過(guò)示范的三代核電，將蒸蒸日上。

我國(guó)核能發(fā)展建議

1. 堅(jiān)持積極發(fā)展核電的方針，堅(jiān)定適度平穩(wěn)發(fā)展不動(dòng)搖，不受國(guó)際核電下行的影響。我國(guó)有“華龍一號(hào)”HPR000、“國(guó)和一號(hào)”等先進(jìn)機(jī)型，應(yīng)抓住這個(gè)發(fā)展機(jī)遇，堅(jiān)持發(fā)展核電不動(dòng)搖，適度加快核電發(fā)展。

2. 從實(shí)際出發(fā)不跟風(fēng)，要貫徹全面、綜合、協(xié)調(diào)發(fā)展的技術(shù)政策。既要抓緊新核電的建設(shè)，又要抓好現(xiàn)有核電的高效利用。既要抓好大型核電反應(yīng)堆的建設(shè)運(yùn)營(yíng)，又要發(fā)展小型反應(yīng)堆的多目標(biāo)應(yīng)用。在抓緊傳統(tǒng)反應(yīng)堆發(fā)展的同時(shí)，抓好先進(jìn)反應(yīng)堆的研發(fā)。既努力把核能應(yīng)用于電力生產(chǎn)，又要積極推進(jìn)非發(fā)電應(yīng)用。

3. 重點(diǎn)建設(shè)“華龍一號(hào)”。我國(guó)“華龍一號(hào)”核電，技術(shù)已經(jīng)全面掌握，完全獨(dú)立自主，安全，經(jīng)濟(jì)、可靠、實(shí)惠，應(yīng)重點(diǎn)建設(shè)。對(duì)于通過(guò)引進(jìn)消化吸收已掌握的“AP”類技術(shù)，要為我所用，適當(dāng)發(fā)展。要警惕美國(guó)政府利用西屋公司作為對(duì)付我國(guó)的政治外交戰(zhàn)略工具，利用其技術(shù)優(yōu)勢(shì)，長(zhǎng)臂控制，對(duì)我制造事端。

(作者：溫鴻鈞 中核集團(tuán)退休核能專家)