核電因穩(wěn)定、高效、經(jīng)濟的特征，使其成為了替代化石能源、推動綠色低碳轉(zhuǎn)型以及能源供給側(cè)改革的必然選擇。現(xiàn)階段，我國的能源供給側(cè)結(jié)構(gòu)主要還是依賴化石能源，煤炭消費比重高達64.4%，非化石能源的消費比重僅占12%。構(gòu)建經(jīng)濟、清潔、安全的能源供給體系，逐步替代高污染、高排放的化石能源，是推進能源供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革切入點，具有可持續(xù)發(fā)展的意義。
“十三五”規(guī)劃綱要對于我國未來的核電發(fā)展提出了具體的量化指標。《規(guī)劃綱要》明確，到2020年國內(nèi)“核電運行裝機容量達到5800萬千瓦，在建達到3000萬千瓦以上，加強核燃料保障體系建設(shè)”。
4月6日，第十四屆中國國際核工業(yè)展覽會暨第二十屆太平洋地區(qū)核能大會在京開幕。國務(wù)院總理李克強在賀信中表示：“中國政府高度重視核能發(fā)展，堅持安全高效發(fā)展核電。近年來，設(shè)計開發(fā)了‘華龍一號’等三代核電技術(shù)，建設(shè)了一批核電站，建立了較完整的核科技工業(yè)體系。”
同一天，中科院核能安全技術(shù)研究所發(fā)表聲明稱，該所先進核能研究團隊在第四代核裂變反應(yīng)堆堆芯核心技術(shù)上取得重要突破，研發(fā)出新型燃料組件及包殼材料，解決鉛基堆堆芯高份額燃料、高密度冷卻劑、耐高溫耐腐蝕結(jié)構(gòu)材料等關(guān)鍵技術(shù)難題。這一成果打破國外相關(guān)技術(shù)壟斷，實現(xiàn)第四代核裂變反應(yīng)堆核心技術(shù)自主掌握。
在安全性和經(jīng)濟性方面有突出優(yōu)勢
據(jù)新華社報道，鉛基堆被“第四代核能系統(tǒng)國際論壇（GIF）”組織評定為有望首個實現(xiàn)工業(yè)示范和商業(yè)應(yīng)用的第四代核裂變反應(yīng)堆。得益于鉛基材料優(yōu)良的中子物理和熱物理特性以及穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，鉛基堆在產(chǎn)能安全性和經(jīng)濟性方面具有突出優(yōu)勢，還具有良好的核廢料“焚燒”處理能力和核燃料增殖能力，是一種能夠?qū)崿F(xiàn)多種應(yīng)用和可持續(xù)發(fā)展的先進核能系統(tǒng)。西方多個國家目前正積極推動鉛基堆工程化應(yīng)用，計劃在本世紀二十年代實現(xiàn)商業(yè)示范。
據(jù)介紹，燃料組件及包殼是鉛基堆堆芯的核心構(gòu)件，其結(jié)構(gòu)設(shè)計和所用材料受到堆內(nèi)復(fù)雜的服役環(huán)境的挑戰(zhàn)。
由中國核學(xué)會理事長李冠興院士、上海大學(xué)周邦新、華中科技大學(xué)李德群及行業(yè)內(nèi)知名專家組成的專家組，近日對中科院核安全所自主研發(fā)的“中國鉛基堆原型燃料組件及包殼材料”進行成果鑒定。
專家組認為，中國鉛基堆原型燃料組件及包殼材料實現(xiàn)自主化研發(fā)，填補國內(nèi)空白，其中新型包殼材料的耐高溫和耐腐蝕性能處于國際先進水準，對促進中國液態(tài)金屬冷卻反應(yīng)堆創(chuàng)新發(fā)展有重要意義。
據(jù)介紹，鉛基堆已被選作中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項“未來先進核裂變能─ADS嬗變系統(tǒng)”和國家“十二五”重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目“加速器驅(qū)動嬗變研究裝置”的反應(yīng)堆系統(tǒng)。中科院核安全所負責(zé)“ADS嬗變系統(tǒng)”中鉛基堆的研發(fā)工作，目前已完成反應(yīng)堆系統(tǒng)詳細設(shè)計及主要技術(shù)研發(fā)，并在核心設(shè)計理念與關(guān)鍵設(shè)備研製方面實現(xiàn)突破，具備鉛基堆工程實施能力。
近年來在中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)專項的支持下，中國科學(xué)院核能安全技術(shù)研究所聯(lián)合國內(nèi)相關(guān)單位已全面開展鉛基反應(yīng)堆的研究、設(shè)計、鉛鉍回路建設(shè)以及關(guān)鍵設(shè)備研制等工作，目前已取得顯著進展。該所創(chuàng)造性地提出了具有臨界/次臨界雙運行模式的10MW中國鉛基研究反應(yīng)堆CLEAR-I開發(fā)思路，正在組織開展初步工程設(shè)計工作和關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)；已基本建成大型多功能鉛鉍綜合實驗回路裝置群、關(guān)鍵技術(shù)驗證平臺，已開展設(shè)計/分析軟件體系研究，為鉛基反應(yīng)堆研發(fā)打下了堅實基礎(chǔ)。同時，正在建造具有國際先進水平的強流中子發(fā)生器和鉛鉍零功率實驗裝置，將為開展鉛鉍反應(yīng)堆物理方案與軟件設(shè)計驗證準備條件。
為核電企業(yè)帶來機遇
目前中國大陸在運核電機組30臺，總裝機容量約2831萬千瓦，在建機組24臺，總裝機容量約2672萬千瓦，居世界第一位。2015年，我國自主研發(fā)的三代核電技術(shù)“華龍一號”通過國際原子能機構(gòu)的通用核安全審評。同時，國內(nèi)外首堆相繼開工，標志著該技術(shù)的先進性、成熟性、經(jīng)濟性等得到廣泛認同。自主研發(fā)的大型壓水堆CAP1400和小型多功能堆ACP100等核電技術(shù)也已具備工程實施條件。
在核電重啟及“一帶一路”戰(zhàn)略等推動下，中國核電企業(yè)迎來黃金發(fā)展機遇，相關(guān)上市公司業(yè)績表現(xiàn)也備受關(guān)注，據(jù)統(tǒng)計，以中國核電等為代表的上市公司預(yù)計2015年凈利潤增幅均在五成以上，臺海核電、沃爾核材、智慧能源、上海臨港、明星電纜等公司更預(yù)計年報凈利潤翻倍，此外，天橋起重、安泰科技、升華拜克、大唐發(fā)電等已披露年報的核電類上市公司凈利潤增幅確定在五成以上，天橋起重和安泰科技凈利潤增幅更是達到496.49%和146.13%。
核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化在我國具有巨大的提升空間。據(jù)美國核科學(xué)顧問委員會專家評估報告《國家同位素未來需求》介紹，早在2009年美國同位素與輻射技術(shù)的產(chǎn)值就達到了6000億美元，占其當年GDP的比例為3%左右。而根據(jù)中國同位素與輻射行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2010年中國核技術(shù)應(yīng)用年產(chǎn)值約為1000億元，僅占當年GDP的0.3%。
“2015年中國國民生產(chǎn)總值超過60多萬億元，按美國占GDP比例計算，核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)在中國的潛在市場規(guī)模將達到2萬億元。但國內(nèi)目前核技術(shù)市場僅幾千億元，增長空間巨大。”
