核能變流動充電寶?中國微型核堆揭牌 堆芯僅雪櫃大卻可供電十年

撰文:CCTV中央電視台
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提到核能,人們往往想到核電站。如今,一種體積更小、部署方式更加靈活的核能裝置,正在拓展核能應用的邊界。作為先進核能的前沿方向,微型反應堆深度融合新能源、新材料與高端裝備製造,是未來產業的重要賽道。

10月20日,四川能源核產業有限公司正式揭牌,公司核心業務就是聚焦先進微型核反應堆的技術研發與產業化,標誌着中國微堆技術正式從實驗室走向工程化應用的新階段。

一種體積更小、部署方式更加靈活的核能裝置,正在拓展核能應用的邊界。(CCTV中央電視台)

什麼是微型反應堆?

微型核反應堆是一種電功率不超過10兆瓦的先進核能裝置。與傳統核電站不同,它並非簡單地將大型反應堆縮小,而是一種從設計之初就追求固有安全、極致小巧的全新核能裝置。

中國微型核反應堆僅雪櫃大小▼▼▼

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微型反應堆有哪些優勢?

相較於傳統核能裝置,微型反應堆在安全性、成本等方面擁有一系列優勢:

1. 運輸便利

中國核動力研究設計院副總工程師崔懷明介紹,微堆堆芯大小與家用冰箱相近,兩三個貨櫃就能裝入整個發電系統,無論是地上的卡車、天上的飛機,還是海裏的輪船,都能運輸。

2. 安全性高

中國核動力研究設計院四所副所長孫超介紹,微堆的核心安全優勢來自「固有安全燃料+固有安全堆型」的雙重疊加,它採用的鈾氫鋯燃料,自帶「剎車」功能,一旦温度升高,核反應會自動減弱,甚至停止反應,從根本上防止反應失控。由於固有安全性高,微堆無需配套安全殼設施、無須設置場外應急體系,將工程整體建設周期壓縮至30個月以內。

3. 成本低

在海島與偏遠地區,微堆可以替代成本高昂、供應不穩的柴油發電,浮體式微堆可建在島礁周邊,不佔用陸地面積,產生的熱能還可用於海水淡化與温水養殖,形成「發電—淡水—養殖」的綜合利用模式。

以一台2兆瓦級鈾氫鋯鉛鉍微堆為例,設計壽命達40年以上,裝一次燃料可連續供電5至10年,產生的熱能除發電外,還可以引入海水淡化設施持續生產淡水。

一台2兆瓦級鈾氫鋯鉛鉍微堆為例,設計壽命達40年以上,裝一次燃料可連續供電5至10年,產生的熱能除發電外,還可以引入海水淡化設施持續生產淡水。(CCTV中央電視台)

4. 與大電網形成互補

中國核動力研究設計院四所副所長孫超介紹,如果把大電網比作能源體系的主動脈,那麼微堆就是深入末梢的毛細血管,恰恰能抵達傳統電網覆蓋不到的偏遠海島、遠海平台、深山礦區、極地科考站等場所,成為大電網之外的「能源補位者」。不同於傳統大中型核電站,微堆憑藉固有安全、體積小巧、部署靈活的特點,正在跳出集中式電站場景,向海島、礦區、工業園區、數據中心等多元領域延伸,成為大電網之外的重要能源補充。

5. 綠色清潔

微堆可為化工園區、高耗能產業提供清潔電力與熱力,替代傳統燃煤燃氣供能模式。此外,微堆在城市應急備用電源等新興領域前景廣闊,還可以給算力中心供應清潔能源。

中國微型反應堆產業有哪些優勢?

中國微堆產業鏈呈現典型的「上游高度集中、中游實力強勁、下游本地化服務」格局。

.上游核燃料環節,鈾氫鋯燃料設計製造技術由中國核動力院掌握。中國核動力研究設計院四所副所長孫超介紹,中國是繼美國之後全球唯二掌握鈾氫鋯燃料設計與製造核心技術的國家。在同樣的功率等級下,鈾氫鋯燃料的鈾裝量可節省四分之一至二分之一,燃料成本顯著降低。

中國微堆產業鏈呈現典型的「上游高度集中、中游實力強勁、下游本地化服務」格局。(CCTV中央電視台)

.在中游設備製造與系統集成環節,國內技術儲備豐富。

.下游應用覆蓋深海探測與資源開發及海島能源保障、算力中心供電、工業綠色轉型等場景,市場前景廣闊。

此外,中國微堆產業正探究創新發展模式。新成立的四川能源核產業有限公司,通過「技術+資本+市場」的創新合作模式,聯動產業鏈全鏈條的核心製造企業、科研院所、高校等共同佈局核能新賽道。中國核動力研究設計院產業開發部副主任沈雲海表示,這一創新模式的目標是打造集技術研發、項目孵化、產業投資於一體的綜合性核能產業平台。通過市場化運作方式,持續引入社會資本,加速微堆產業化進程。

全球微型反應堆產業前景如何?

當前,全球微堆正處於從技術驗證走向示範工程的關鍵階段。微堆市場正處於加速擴張起點,全球12個國家已將微型核能納入國家能源戰略,國際原子能機構已識別出127種小堆設計,其中相當一部分由民營企業和創業團隊推動。

中國核動力研究設計院副總工程師崔懷明介紹,2026年微型核能相關意向訂單容量已達1.8GW,佔當年新增需求的38%,預計到2030年全球累計裝機量將突破3200台,帶動產業鏈總價值超過420億美元。

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