封面報道 | 核電迎來“黃金十年”

本文首發于《能源》雜志2025年第10期封面文章欄目。

文/本刊記者 范珊珊

從引進吸收到技術跟跑，再到引領發展，中國核電在規模、技術與產業鏈上均獲得巨大突破。中國核電產業正迎來“黃金十年”。

10月，中國核電行業在“十四五”收官之際接連傳來好消息。10月14日，世界聚變能源集團第2次部長級會議暨國際原子能機構（IAEA）第30屆聚變能大會在成都召開。大會期間，全球首個IAEA“聚變能研究與培訓協作中心”落地位于成都的中核集團核工業西南物理研究院。10月16日，中核集團研發的“玲瓏一號”（ACP100）小型核反應堆在海南昌江的全球首堆建設穩步推進關鍵節點——一回路冷態功能試驗圓滿成功。它是我國具有完全自主知識產權的全球首個陸上模塊化小型核反應堆以及全球首個通過國際原子能機構通用安全審查的小型反應堆，也是中國核電技術多元化布局的重要里程碑。

20世紀80年代，我國確立了“熱堆—快堆—聚變堆”核能“三步走”的發展戰略。40年來，熱堆、快堆、聚變堆之間優勢互補和緊密銜接，支撐起了我國核能產業快步自主發展的格局，躋身世界核電大國行列。

“熱堆是最成熟并具有顯著經濟性的核能技術，是近中期核電建設的主力堆型百年尺度能源;快堆是富有潛力的核能技術，是中遠期建設的主力堆型千年尺度能源;聚變堆作為顛覆性核能技術，則是遠期建設的主力堆型萬年尺度能源。”中核集團科技帶頭人白云生介紹說。

40年來，我國充分發揮技術優勢與基礎科研能力，以秦山一期30萬千瓦起步，同時吸收法國M310技術，研發了60萬千瓦、百萬千瓦級二代熱堆核能機型，實現了標準化、批量化發展。

2011年以后，對標全球最高安全標準，加快推進“華龍一號”等自主三代核電實現批量化發展。進入“十四五”，我國熱堆實現了規模化、批量化、國產化發展，形成的研發體系、工程體系、裝備體系、人才隊伍等更為快堆和聚變堆的研發設計與建設奠定了良好基礎。

被視為人類終極能源的核聚變技術也取得了一系列突破，先后建成全超導“東方超環”、新一代人造太陽“中國環流三號”等實驗裝置。其中，“東方超環”實現了1億攝氏度等離子體穩態運行1066秒，大幅刷新了世界紀錄；“中國環流三號”首次實現了原子核、電子溫度1.6億攝氏度的“雙億度”運行，標志著我國核聚變研究挺進了燃燒實驗。

不僅是核電技術取得了多維度的突破，近幾年來，我國核電產業發展勢頭迅猛，駛入了發展“快車道”。從裝機規模的增長趨勢來看，按照當前的建設速度與節奏，2030年前我國運行核電規模將成功登頂世界第一。可以說，我國核電已正式迎來“黃金時代”，在產業規模、技術創新、全產業鏈發展等多個維度均取得了令人矚目的成就。

1

核電規模：

升至世界第一

核能發電具有能量密度高、單機功率大、土地利用率高、不受季節和氣候影響、發電成本穩定且相對較低等優點，是一種清潔、高效的新能源。

2019年核電重啟以來，我國核電發展提速，最近三年每年核準機組都在10臺以上，2024年達到了11臺機組，為歷年之最。“十四五”期間，我國新核準建設核電機組46臺、新增裝機5450萬千瓦，運行裝機容量、年發電量均增長約30%。

截至目前，我國大陸地區在運和核準在建核電機組共112臺，裝機容量1.25億千瓦，成為世界第一核電大國。其中，在運58臺、裝機6091萬千瓦，核準在建54臺、裝機6446萬千瓦。規模增長的背后，是核電對能源結構優化的關鍵貢獻。2024年，全國核電發電量達4469億千瓦時，占全國總發電量的4.5%，相當于等效減少標準煤消耗約1.4億噸，減排二氧化碳約3.7億噸。在綠色低碳發展的主旋律下，核電作為“零碳基荷電源”，正成為大規模替代化石能源的核心力量，與風電、光伏發電形成了互為補充和協同發展的格局。

2024年7月底，中央發布《經濟社會發展全面綠色轉型的意見》。《意見》明確提出，加快沿海核電清潔能源基地建設。這無疑給核電產業注入了強心針，顯示出核電產業強大旺盛的

生命力。

此外，核電安全運行業績穩居世界前列。我國核電在規劃、選址、設計、建設、運行、退役等環節全面落實最高安全標準和最嚴安全要求。我國核電機組保持良好安全紀錄，未發生國際核與輻射事件分級手冊1級及以上運行事件/事故，未對公眾和環境造成任何不良影響。世界核電運營者協會最新統計顯示，我國核電機組運行指標綜合指數平均值為97.61分，滿分機組數量為36臺，均居世界第一。770項單項指標中，94.03%處于世界中值以上，83.64%達到優秀值，繼續保持全球領先水平。

2

技術突破：

從跟跑到領跑

20世紀90年代起，我國相繼購買俄羅斯、加拿大、美國、法國的核電機組，核電站發展步入了“萬國牌”階段。在引進、消化吸收中埋頭學習，中國核電人致力于研發具有完整自主知識產權的三代壓水堆。經過30余年的發展，從秦山核電站“零的突破”到“華龍一號”全球首堆商運，從引進AP1000技術到自主研發“國和一號”，我國三代核電技術已躋身世界前列。

1.自主三代技術成功突圍

2021年1月30日，“華龍一號”全球首堆中核集團福清核電5號機組正式投入商業運行，成為全球唯一按計劃建成的三代核電機組，實現了從中國制造到中國創造的跨越式發展，也是在核電“萬國牌”夾縫中打造的一張嶄新的中國名片。

福建福清、廣西防城港4臺“華龍一號”機組的建成投產，標志著我國三代核電技術進入了批量化建設階段，為未來五年進一步擴大應用范圍奠定了基礎。目前，世界上核準在建、在運的“華龍一號”機組共41臺，成為全球核準在運在建機組總數最多的三代核電技術，也是當前核電建設的主力堆型。作為先進百萬千瓦級核電機組，單臺“華龍一號”核電機組年發電量近100億千瓦時能夠滿足100萬人口的生產生活年度用電需求。

此外，“國和一號”示范工程1號機組實現了并網發電并達到滿功率運行，2號機組示范工程項目建設穩步推進；山東萊陽項目可行性研究報告通過了評審。在非能動核電廠建設和運行經驗的基礎上，“國和一號”標準設計和優化工作持續推進，采用最新有效標準，在批量推廣時實現了先進性、安全性、經濟性與環境友好性的更好平衡。“國和一號”目前已具備整機100%的國產化能力，今年可實現已識別關鍵零部件100%國產化能力。

2.四代技術：全球首座商用電站落地

2024年12月，山東石島灣高溫氣冷堆示范工程正式投入商業運行，成為全球首座第四代核電技術商業示范電站，年減排二氧化碳約90萬噸。該堆型憑借“固有安全”特性，可徹底規避核泄漏風險，標志著我國在四代核電技術領域實現了全球領跑。不僅如此，華能山東石島灣核電站集聚了設計研發、工程建設、設備制造、生產運營等產業鏈上下游500余家單位，先后攻克了多項世界級關鍵技術，設備國產化率超90%。

中國科學院釷基熔鹽堆研發也取得突破，在甘肅武威建成2MWt液態燃料釷基熔鹽實驗堆，2024年6月實現滿功率運行，2024年9月完成4.87kg釷添加鹽加載入堆，原理上驗證了技術可行。

3.小型堆與前沿技術：打開應用新空間

除“玲龍一號”小型堆首堆取得關鍵進展外，我國在前沿核技術領域亦有突破：C-14核電池“燭龍一號”問世，將電池續航能力提升至“百年起步”級別；一體化閉式循環快堆核能系統在反應堆、金屬燃料、干法處理技術等方面取得了系列重要進展。這些成果為核電多元化發展開了新空間。小型堆憑借造價低、建造周期短、安全靈活的優勢，未來在分布式能源供電、城市供熱、工業供汽、海水淡化、同位素生產等領域的需求將進一步被激發。

3

安全性：

全產業鏈自主可控

經過“十四五”的深耕，我國已構建起了規模大、門類全、水平高、能力強的完整核電工業體系，成為全球少數擁有完整核電產業鏈供應鏈的國家之一，為未來五年的持續領跑提供了堅實支撐。

在裝備制造上，目前中國核電裝備產能已全球領先。

“十四五”時期，我國核電裝備國產化能力不斷提升，在建設、設計、裝備制造、運營管理方面積累了大量經驗。技術自主不僅提升了國際競爭力，而且帶動了高端裝備制造、新材料等關聯產業發展。“華龍一號”核島主設備國產化率超90%，帶動了近6000家企業協同創新。

2024年，核電關鍵主設備實現了100%國產化以及關鍵零部件技術的自主可控，全年國內核電主設備累計交付114臺套，為“華龍一號”、國和系列、高溫氣冷堆等先進核電技術的穩定運行提供了堅實保障。

以哈電集團、東方電氣、上海電氣、中國一重、中國二重等為代表的大型核電裝備企業研發制造能力快速提升，形成了每年10臺（套）核電主設備加工制造能力，打造出了一條規模大、門類全、水平高、能力強的核電供應鏈體系，引領我國裝備制造業由中低端向高端躍進。核電裝備材料自主化能力水平大幅提升，新建項目國產化率達到90%以上。核電建設有效帶動了上下游產業的發展。

在資源保障上，從原料供應到后處理安全可控。中國核電發展中心主任茍峰撰文指出，“十四五”期間，我國核電上下游協調保障體系更加健全。建立了國內生產、海外開發、國際貿易等多措并舉的天然鈾供應保障體系，有力保障了我國核電規模化發展的“糧食”安全。天然鈾海外開發取得了突破性進展，建成了非洲、中亞等海外鈾礦基地。建成了與核電發展協調匹配的鈾純化轉化、鈾濃縮、燃料組件的生產能力。核電乏燃料、核廢物安全管理等工作有序推進。

2024年，中國國內產能規模最大的天然鈾生產基地“國鈾一號”開工建設。中國已形成萬噸級鈾純化轉化能力，鈾純化轉化基地、鈾濃縮生產線運行穩定，鈾濃縮產能擴建有序推進。鈾資源是核電發展的重要原料。中國在鈾資源開發和加工能力上的提升，保障了核電產業的原料供應。核燃料元件加工產業能力躋身世界前列，能夠滿足壓水堆、重水堆、高溫氣冷堆等機組的核燃料元件需求，持續推進CF3自主品牌核燃料組件的應用。

國內核燃料后處理環節實現了零的突破。作為核電站安全運行必不可少的一個環節，近年來，核電廢物處置成為我國核電行業有序發展的一項重要課題。2021年，我國首座核電廢物集中處置場——龍和處置場開始建設，2022年建成投運，可以滿足我國上百臺核電機組運行百年產生的放射性固體廢物的處置需求。建成以來，龍和處置場陸續接收了來自核電廠的低放廢物。持續監測結果顯示，處置場周圍的環境狀況與接收廢物前沒有明顯的差別。

4

綜合利用：

從“單一發電”到“多元服務”

“十四五”時期，我國核能產業發展邁入了一個全新的階段。經過幾十年的安全運行與技術積累，核電不再局限于“單一發電”的傳統模式，而是逐步向“多元服務”轉型，形成了發電、供熱、供汽、制氫、海水淡化等多領域協同發展的新格局。這一轉變，不僅是核能技術應用的延伸，而且是我國能源結構優化、綠色低碳轉型的重要體現。

過去，核電站的主要功能是發電。

核反應堆產生的熱能用于驅動汽輪機發電，電能經由電網輸送至千家萬戶。隨著我國能源轉型戰略的深入推進，核能巨大的熱能潛力逐漸被重新審視。核能發電效率高、穩定性強、碳排放幾乎為零，與可再生能源形成互補，是實現“雙碳”目標的重要支撐力量。特別是在北方清潔供暖、沿海工業熱能利用以及未來氫能制備等領域，核能展現出了廣闊的發展空間。

近年來，核能供熱應用率先實現了突破。山東海陽核電站的核能供暖工程，作為全國首個商用核能供暖項目，率先打破了“核電只能發電”的固有觀念。項目全部建成后，供暖總面積超過800萬平方米，覆蓋海陽市城區及周邊地區，有效替代了傳統燃煤鍋爐供暖，每年減少二氧化碳排放超過18萬噸。隨后，浙江秦山核電站、遼寧紅沿河核電站相繼實現了核能供熱或熱電聯供，累計供暖面積已超過1300萬平方米，惠及居民超過40萬人。這些項目不僅改善了區域空氣質量，而且標志著我國在核能清潔供暖領域的技術和管理體系已趨成熟，具備了推廣復制的條件。

在工業領域，核能的應用迎來了實質性突破。江蘇田灣核電廠率先開啟核能供汽新模式，通過專用蒸汽管網為周邊石化產業園區提供穩定的工業蒸汽，每年供汽量達480萬噸，相當于替代燃煤約70萬噸，可等效減排二氧化碳107萬噸。這一舉措有效減少了重工業領域的碳排放，為石化、冶金、化工等高耗能產業提供了可持續的“零碳熱源”。田灣核電的探索，為未來五年核能在工業供熱領域的拓展提供了重要范例，也展示了核電企業多元化發展的廣闊前景。

除供暖、供汽外，核能在制氫和海水淡化領域的潛力正逐步釋放。核電站在發電過程中產生的余熱和穩定電力，可為高溫電解水制氫提供理想的能源來源，有望實現大規模、低碳的“核能制氫”。這不僅能支撐未來氫能交通、儲能及化工應用的發展，而且將成為我國能源體系中實現“電—氫—熱”耦合的重要路徑。同時，核能驅動的海水淡化技術在沿海地區具有巨大的應用潛力。利用核電站余熱進行多級閃蒸或反滲透淡化，可為缺水地區提供可持續的淡水資源，緩解“水—能—環境”三重壓力。

從國家層面看，核能綜合利用已被納入多項政策和規劃。國家能源局、生態環境部等部門相繼發布政策文件，明確提出要推動核能在清潔供暖、工業供熱、海水淡化、制氫等領域的示范和推廣應用。《“十四五”現代能源體系規劃》中明確提出，要積極推進核能綜合利用示范工程，探索多用途核能應用模式，形成一批可復制、可推廣的項目經驗。政策的加持，為核能產業多元化發展提供了堅實支撐。

隨著國家“雙碳”目標的深入推進，核能的角色將從“基礎電力支撐”轉向“綜合能源服務”。未來的核電企業，不僅是發電企業，而且是能源綜合服務提供商。通過發展核能供熱、核能制氫、核能海水淡化等新業態，核電企業能夠在區域能源體系中承擔更重要的角色，實現經濟效益與社會效益的雙贏。與此同時，核能綜合利用的推進，將帶動裝備制造、材料科學、智能控制等多個產業鏈的協同創新，形成新的經濟增長點。

展望“十五五”乃至更長遠的未來，核能綜合利用將迎來關鍵的“應用窗口期”。在安全為前提、創新為動力的引領下，我國核能產業有望實現從“發電主導型”向“多能互補型”的根本轉變。核能不再只是電力的來源，而將成為驅動綠色發展、促進能源結構優化、支撐現代工業體系的重要引擎。只有積極融入國家能源戰略布局，持續探索核能新業態，才能在新時代能源體系重構中占據主動，開創核能綜合利用的新篇章。

5

融合發展：

核能與數字化耦合

在核能與其他產業融合領域，核電與算力耦合、為算力中心提供清潔電力，被認為是極具潛力的發展方向。同時，5G、大數據、人工智能、工業互聯網等新基建領域的快速發展為數字化轉型打下了堅實的基礎。“華龍一號”在設計、建造、運維方面開展了卓有成效的數字化和智能化探索，顯著提高了核電站的安全性、經濟性和實用性。智慧核電站作為新動能和業態的代表，正在引領行業的變革。

通過數字化、智能化和網絡化技術的深度融合，在提升效率、降低成本、增強安全性方面邁出了堅實步伐。中核控制開發的龍核?平臺、廣利核的“和睦系統”等DCS產品達到國際先進，中國核電自主研發了核電安全生產管理系統ASP-1，數字化運行規程平臺在福清核電3、4號機組和海南核電1、2號機組同步上線。

實際上，我國核電之路可以說是跌宕起伏，實現了從“跟跑”再到“領跑”的跨越。“十四五”期間核電技術的連續突破，充分表明了我國正從“核電大國”向“核電強國”邁進。

“十五五”時期，我國將迎來核電快速發展時期和核電建設上的高潮期。一方面，三代核電技術將持續優化，實現批量化、標準化建設；另一方面，第四代核電技術將加快商業化應用，小型模塊化反應堆有可能成為我國核電產業又一亮麗“名片”，一體化快堆研發、受控核聚變研究等核技術有望取得新突破，核電制氫、核電供熱（汽）、海水淡化等應用新場景層出不窮，關鍵核能技術實現完全自主可控，核心設備國產化率大幅提升。

未來，核電參與電力市場交易程度將繼續加深，成為我國新型電力系統的重要基礎性支撐電源。當前我國正在加快推動全國統一電力市場建設，核電市場化交易電量比例已從2020年的30%左右提升至2024年的46.1%，并呈現逐年上升趨勢。在新型電力系統構建過程中，隨著新能源占比逐步提升，電力電量實時平衡、頻率與電壓支撐不足等問題日益突出。未來，隨著煤電發電量占比逐步減少，核電將是穩定托底的基礎電源，在承擔基荷、提供電網安全支撐、應急保障等方面發揮著重要作用。

站在新的歷史起點上，中國核電產業正蓄勢待發。根據《中國核能發展報告（2025）》預測，到2040年，我國核電裝機容量達到2億千瓦，發電量占比提升至10%左右。面對全球核能復興與競爭并存的浪潮，中國核電產業應繼續保持穩健的核電裝機節奏，發揮百萬千瓦級大型反應堆作為能源基石的壓艙石作用，為實現“雙碳”目標提供堅實的保障。同時，加大對第四代核能技術、聚變能等顛覆性技術的研發投入，確保在下一代核能競賽中占據領先優勢。未來5年，將是中國核電實現高質量發展的關鍵時期。在“雙碳”目標引領下，中國核電正以更加自信的姿態，向著核電強國的目標穩步邁進。

歡迎投稿，聯系郵箱

tg@inengyuan.com

“十五五”規劃建議：加快建設新型能源體系，推動碳“雙控”轉型