在探討大國碳中和路徑的過程中,一份深度報告揭示了我國核電行業邁向四代核電技術的轉型之路,旨在解決核能利用的現有痛點,并朝著“終極能源”的目標穩步前進。
截至2024年,我國核電領域取得了顯著成就,運營及在建核電總量躍居世界第一,總量約達1.13億千瓦。然而,盡管規模龐大,核電在我國發電量中的占比仍較低,2023年僅占4.86%,遠低于全球平均水平。這一現狀凸顯了核電行業在發電量占比、安全性、燃料供應、乏燃料處理、廠址選擇及利用場景等方面面臨的挑戰。
面對這些挑戰,四代核電技術應運而生,被視為核能利用發展的新篇章。與三代核電相比,四代核電在堆型設計上進行了革新,旨在全面提升安全性與效率。其固有安全性設計確保了系統在正常及異常情況下均能維持安全狀態。在燃料利用方面,快堆技術能夠高效利用天然鈾中的鈾-238,將天然鈾利用率提升至60%以上;而釷基熔鹽堆則開辟了使用釷作為燃料的新途徑,有效緩解了我國天然鈾資源稀缺的問題。快堆還具備處理乏燃料的能力,有助于減少對環境的影響。
四代核電技術的多樣性為其廣泛應用提供了可能。鈉冷快堆、鉛冷快堆、氣冷快堆、(超)高溫氣冷堆、超臨界水堆及熔鹽堆等多種堆型,各自擁有獨特的技術特性和應用優勢。這些堆型的發展不僅將推動核能的高效利用,還將拓寬核能的應用場景,如供汽、制氫、制氨等綜合利用,為核電行業的未來發展開辟了新的道路。
在安全性方面,四代核電技術的固有安全性設計顯著降低了核電擴散性風險,減少了冷卻水的需求。部分堆型的小型化設計更是降低了廠址條件的限制,使得核電廠址的選擇更加靈活多樣。四代核電技術還可以利用現有的煤電廠址進行“煤改核”,進一步推動了能源結構的優化調整。
隨著四代核電技術的不斷成熟和應用,我國核電行業將迎來新的發展機遇。通過提高核能利用效率、拓寬應用場景以及優化能源結構,四代核電技術將為實現碳中和目標提供強有力的支撐。同時,這也將推動核電行業在技術創新、產業升級以及國際合作等方面取得更加顯著的成果。
在探索四代核電技術的道路上,我國核電行業正不斷取得新的突破。未來,隨著更多四代核電項目的落地實施,我國核電行業將迎來更加廣闊的發展前景,為實現碳中和目標和推動全球能源轉型作出更大的貢獻。