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白云生、安東尼：科技創新引領核能發展新未來

堅持核能熱堆—快堆—聚變堆“三步走”發展戰略，這是核能可持續發展及創新發展的必由之路。

中法兩國都進行了大型熱堆電廠技術開發與大規模建設。中法兩國還積極推進小型模塊化反應堆和第四代反應堆技術的研發和應用，不斷提高先進堆型機組的安全性、經濟性和防核擴散。中法兩國都積極開展可控核聚變技術研發，積極參加國際熱核聚變實驗堆（ITER）計劃。

1.優化壓水堆的研發、設計和工程建設管理，加強先進核燃料元件的研發

法國充分吸收了第一批 EPR 核電機組建設和運行的經驗，并將其反饋到核電新型號 EPR2 和 EPR1200 的優化和改進中。中國正充分吸收“華龍一號” （HPR1000）的實踐經驗并持續改進，研發更安全、更經濟、更先進的華龍后續型號。

中法兩國注重借鑒現有成熟的核電工程技術和施工經驗，通過優化反應堆設計，采用現代信息技術、數字化、增材制造、模塊化和標準化施工，應用先進核燃料及創新融資方案等，最大限度縮短工期，提高核電機組的安全性和經濟性。

在先進燃料元件方面，自日本福島核事故以來，中國一直推進耐事故燃料 （ATF）的研究和試驗組件測試。中法兩國均在推動 MOX 燃料和快中子反應堆先進燃料元件的研發。法國壓水堆 MOX 燃料已成功實現規模化工業應用，充分驗證了其安全性，減少了天然鈾消耗。中國已掌握快中子堆 MOX 燃料元件的關鍵技 術，正在推進堆內輻照考驗，并積極推進金屬燃料元件研發。

2.多用途模塊化小型反應堆已成為核能技術創新的重要方向

小型模塊化反應堆（SMRs）等先進反應堆正逐漸成為一些國家的重要技術選項，以及一些國家大型反應堆的補充。如果技術成熟度、多用途應用擴展和經濟性不斷取得突破性進展，預計 2030 年后，SMRs 將在新建核電機組中占越來越大的份額。全球正在開發的各種微、小反應堆型號超過 80 種，涵蓋了多種反應堆類型，包括水冷、氣冷、液態金屬冷卻和熔鹽冷卻，以及其他潛在的技術和各類核燃料循環技術。

中國正在推進多種小型模塊化反應堆項目。海南昌江多用途小型模塊堆示范項目采用“玲龍一號”（ACP100）技術，由中核集團研發，電功率為 125 MW， 計劃 2026 年建成投運，將成為首座商業小型模塊化反應堆，實現核能多用途利用示范，如熱電聯產、制冷和海水淡化。此外，中國正在努力推進多種小型模塊化反應堆的研發，海上浮動堆、核供熱反應堆和低溫供熱堆等的研發均已取得重大進展。

法電集團在2023年年初確定了小堆發展戰略，同步成立了專門開發小型模塊化反應堆的專業化公司。小型堆 Nuward 的開發得益于相關戰略合作伙伴的貢獻，包括法國原子能和替代能源委員會（CEA）、法國阿托梅科技公司（TechnicAtome）、 法國海軍集團（NavalGroup）、法馬通（Framatome）和比利時動力集團（Tractebel） 等。該項目定位于 300 ～ 400 MW 功率的小堆市場，并支持發電以外的其他潛在用途，如制氫、區域供熱、海水淡化、熱電聯產、二氧化碳捕獲和處理等。法國還在開發其他小堆項目，包括第四代反應堆。

3.推動第四代反應堆的利用和發展

為了充分利用鈾資源并確保核能的可持續發展，必須發展快中子反應堆和核燃料閉式循環。中法兩國積極研發第四代核能系統，推動核能可持續發展，實現安全性提高、經濟競爭力增強及核不擴散等目標。

中國建成了實驗快堆（CEFR），正在推進鈉冷快堆的示范與商用，大力推進一體化快堆核能系統的研發，目標是構建先進的核燃料閉式循環體系。中國建成了全球首座具有第四代核電技術特征的高溫氣冷堆（HTR-PM）示范工程及配套的核燃料供應體系，積極研發超高溫氣冷堆核電廠。在CEA的參與下，法國持續開展鈉冷快堆關鍵技術研發，以確保擁有必要的技術能力，以備未來之需。

4.積極參與國際熱核聚變實驗堆計劃，開展聚變科學技術與工程研究

聚變能是人類能源問題最終的解決方案之一，眾多聚變技術正在加速突破。中法兩國積極參與國際熱核聚變實驗堆（ITER）計劃，承擔了大量科研任務，在托卡馬克裝置研發、設計和建造方面取得了豐富的經驗，并在本國開展了聚變科學與技術研究，以提高聚變反應堆的經濟性并驗證其工程化的可行性。

中國的聚變技術研發取得了重要突破。2023 年，中核集團所屬的核工業西南物理研究院的“環流三號”托卡馬克裝置首次實現 100 萬安培等離子體電流下的高約束模式運行。中國科學院等離子體物理研究所建造的世界上第一個非圓截面全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST），實現了 403 s 的穩態高約束模式等離子體運行。

(白云生、安東尼分別為《核能支持低碳發展前瞻性研究課題——中法核能合作首份藍皮書》中方和法方的主編）