中美俄競爭小型核反應堆

一、美國CNN有線電視網對世界核能反應器分析 

   美國CNN有線電視網發表文章，稱新浪潮反應器技術可能會啟動核復興而美國正指望著它。隨著世界爭先恐後地削減化石燃料，小型反應器（SMR）正迅速成為核復興的下一個希望。美國、俄羅斯和中國正在爭奪建造和銷售這些飛機的主導地位。拜登政府和美國公司正在向小型模組化反應器投入數十億美元，以爭取商業和全球影響力。由於玲瓏一號SMR接近完工，中國在建設技術方面處於領先地位，而俄羅斯正在生產世界上幾乎所有的SMR的燃料，美國正在這兩方面追趕。美國已在風能和太陽能競賽中輸給了中國，中國現在提供了世界上大部分的太陽能電池板和風力渦輪機，而最大的問題是美國尚未成功讓SMR在陸地上運轉，SMR是一個巨大的全球市場，可以為美國帶來資金和就業機會，美國正試圖向各國出售SMR。大多數國家都在嘗試快速使其能源系統脫碳，以應對氣候危機。目前，風能和太陽能提供了世界至少 12% 的電力，在歐盟等一些地方，再生能源提供的電力甚至超過了化石燃料。國際能源總署(IAEA)認為到2050年需要將核能增加一倍以上。 

在過去十年裡，世界大部分地區都對核能持冷漠態度。但IAEA表示核能復興即將到來。該組織預測，2025年全球核電發電量將達到歷史最高水準。這是因為福島核事故後暫停的日本幾座傳統核電廠很快將重新啟動，中國、印度、韓國和歐洲的新反應爐也將重新啟動。幾十年來對核安的擔憂似乎開始消退，人們正在權衡利弊，包括儲存放射性廢物的問題，可能會為尋求出口小型反應器的國家創造一個更友善的市場。如果小型反應器有助於促進核能的普及，它們可能成為應對氣候變遷的有力途徑。去年12月在杜拜舉行的 COP28 氣候談判上，美國帶頭承諾將全球核能產能增加兩倍，現已簽署 25 個國家。美國政府已為其國際 SMR 計劃撥出7,200萬美元。包括由通用電氣日立核能公司等設計的SMR正被美國推銷至歐洲數國，美國公司也在東南亞及中歐和東歐取得成功。俄羅斯國有核公司也表示，數十個國家對俄羅斯製造的浮動小型反應器表示了興趣。俄羅斯的國家核能公司幾乎滿足了全球對 SMR 燃料的需求。中國雖並沒有在國外建造很多核電廠，但作為唯一一個在陸地上運行小型反應器玲瓏一號的國家，它處於贏得大量市場份額的有利位置。 

二、全球首個小型核反應堆「玲龍一號」

  「玲龍一號」是全球首個通過國際原子能機構(IAEA)通用安全審查的小型模組化壓水反應堆，是中國中核集團在成熟壓水堆核電站和核電技術的基礎上開發的具有自主知識產權的創新型核反應堆。小型核反應堆(SMR)是指發電功率30萬千瓦以下的反應堆，小型堆對環境影響小，較安全且選址便利。小型堆具有高機動性，因此能成為風能和太陽能等可再生能源的良好補充，可與綠能互補在夜間和無風時獲取電力。一般而言小型堆建設成本低，施工期短，且由於功率密度的下降，反應堆的安全性自然提高。「玲龍一號」的功率只有12.5萬千瓦，雖然功率低，但優點為佔地面積小、安全性高、建造週期短、部署靈活，被視作核能領域的移動行動電源。中核集團「玲龍一號」總設計師宋丹戎稱，對核電廠來說，最關鍵的組件就是反應器和反應器冷卻劑系統。傳統大堆的組件一般採用分散式的分佈方式，但是「玲龍一號」則把關鍵組件集合在一起，形成了一體化、模組化的反應器模組，這也是「玲龍一號」最突出的創新點。一體化、模組化的設計不僅使反應器更緊湊、佔地面積更小，而且還取消了傳統大堆中的主管道，從設計上就消除了主管道斷裂造成冷卻劑喪失事故的可能性，使反應爐更安全。 

   依據中國核電網報導，2月6日上午，在海南昌江的核電基地，全球首個陸上模組化小型核反應器“玲龍一號”外穹頂吊裝完成，標誌著反應器廠房的主體結構已全部施工完成，並為後續的反應堆廠房的封頂奠定了基礎。「玲龍一號」預計於2026年上半年併網發電，建成後年發電量可達10億千瓦時，滿足52.6萬戶家庭生活所需。小型核反應堆的目的不是和大反應堆拼發電績效，而是要實現核能的多用途，包括城市供熱、工業供汽、海水淡化、石油開採、偏遠地區孤網熱電聯供、燃煤熱電機組替代等應用。玲龍一號是中國繼華龍一號後，具有自主智慧財産權，100%中國制造的創新型核反應爐，是全球首個通過國際原子能機構通用安全審查的小型模組化壓水反應堆，具有廣闊的全球市場前景。位于海南省昌江核電站的“玲龍一號”自2021年7月開工建設，建成投運後，預計每年發電量可達10億度，可滿足海南52.6萬戶家庭用電需求。同時，每年可減少二氧化碳排放量約88萬噸，相當于一年植樹750萬棵。玲龍一號只是十萬千瓦級的小堆，但它的優點就是能「部署靈活」。玲龍一號最重要的目標就是外銷走出海外賺外匯，根據IAEA發布的《2025核能技術路線圖》，只有在本國成功建造小堆後，才可以在其他國家推廣，所以玲龍一號可能領先美國出海。 

三、中國玲龍一號對中國核能未來影響 

   玲瓏1號即將建造完成，它象徵中國核能發電技術的超前，其實玲瓏一號並不能直接用做核動力航母的反應堆，但可提供航母的核動力設計支持，還能夠順應發展SMR的世界潮流，幫助改變中國的核電模式，以及改變世界核能的格局，讓中國在全球範圍內的核電地位得到進一步的穩定提升。玲瓏1號在2021年海南開始正式開工建設，成為全球首個陸上商用核反應的小塊堆。這種小巧玲瓏的核電技術引發了國際方面廣泛關注，不僅為中國取得了國際方面核電的認可，還為中國核電技術未來的升級奠定了堅實的基礎。玲瓏1號其實更側重的是其廣泛的商業用途，他和航母所使用的核反應堆技術有明顯區別，因為它使用了燃料濃度較低的核燃料，如果應用到航母上核燃料的濃度要達到40%以上。玲瓏1號核技術如果應用到軍用的航母上可能不太現實，至少目前的反應堆功率是不夠支持核動力航母的，畢竟使用低濃度鈾則兩年就要更換一次燃料，基本上就等於差不多工作兩年休息一年，這對於海軍在役的軍艦執行任務會產生很大的影響，所以說從這個角度來看，玲瓏1號不太適合軍用。 

    軍用的航母使用核反應堆必須要能夠適應這些惡劣的條件，而且還能夠保持穩定工作，就要專門考慮到這些經常變化的參數來達到一個動態的平衡，所以玲瓏1號核反應堆暫時來看，是不適合應用到核動力航母上裝載。玲瓏1號的研發單位中核集團又推出了ACP100S型號，重點放在海上浮動核電站的項目，那麼這個版本就等於是玲瓏1號的海洋專用版本，用途專門針對海洋環境所設計。而且根據相應的功能特點，也更加靠近能支持航母的核動力需求。玲瓏1號的海上版本主要應用於海上的固定發電技術平台，已經納入了中國國家十三五規劃當中，屬於國家重點保護工程。玲瓏1號技術對於中國核電未來的發展有重要的影響，因為核電站就算是技術先進的國家，也有難以避免的核洩漏事故爆發，而且傳統核電站的修建體積，佔地面積，都非常的大，生產技術不安全因素，也比較明顯。世界上最先使用核電站技術的美國，俄羅斯和日本等，都發生過核電站的嚴重事故，造成了非常嚴重的損失和後果，這些也讓世界範圍內的人對核電站談之色變，甚至心有餘悸。如果小型的核反應堆技術能夠應用，將會對減少核事故帶來積極的推動作用，現在經過國際原子能的倡議，很多國家都在努力研發功率小於30萬千瓦的核反應堆。設想非常好，但是落到實際的時候會發現，小型的核反應堆技術難上加難。大型核電站和國家電網是並網連接的，小型的反應堆它是根據特殊地區的用電需求，有針對性的去補充，而且也能夠靈活的調整和在建設當中進行側重於不同的用途。