中國國和一號第三代核電站併聯發電

一、國和一號示範核電站成功併網發電 

     依媒體報導，2024年10月31日，中國國家能源局宣布「國和一號示範工程」1號機組首次併網發電成功。這項消息不僅標誌著中國在綠色低碳發展道路上的新里程碑，也是繼華龍一號又成功發展了另一種第三代核電站。中國能源局指出中國的綠色低碳轉型進程不斷加快，風電和太陽能發電裝置佔比已超過新增總發電裝置的80%。這一趨勢表明，中國在利用再生能源方面已取得了顯著成效，而國和一號的成功併網發電將進一步推動減碳進程。國和一號示範工程的啟動，優化了中國能源結構，增加了電力供應的多樣性，並提升了市場的競爭力。國和一號示範工程的成功併網發電，不僅是中國核電產業的技術創新，更是全球能源轉型的重要一步。國和一號和華龍一號，均為中國具有完整自主智慧財產權的三代核電技術。華龍一號規劃至少興建23座機組，國和一號並聯成功後也可能實現批量化建設。國和一號的型號代碼是CAP1400，C代表中國A、P分別代表先進（Advanced）和非能動（Passive），意指中國自主設計的、裝置容量達140萬千瓦級以上的先進非能動核電技術。透過引進消化吸收美國西屋公司第三代非能動壓水堆 AP1000核電技術，中國研製了國產化的CAP1000，開發出功率更大、具有完全自主知識產權的第三代核電型號國和一號。 

      國和一號示範工程位於山東榮成，第一期共兩台機組，發電功率為150萬千瓦，設計壽命60年，投產後年發電量114億度，可滿足逾1100萬居民的用電需求，每年可減少溫室氣體排放超過900萬噸。國和一號示範工程由國家電投國核示範電站有限責任公司負責建造、管理和營運。第三代核電技術是為防範核能事故而生。中國從2003年起啟動第三代核電技術的招標工作，並於2006年決定引進美國西屋公司AP1000第三代核電技術，從2009年開工建設，經歷十餘年技術引進、消化、吸收和再創新，共建有浙江三門核電一期、山東海陽核電一期共4個機組。目前，中國主的第三代核電技術有五種，分別為美國的AP1000、法國的EPR、俄羅斯的VVER，以及中國自己的華龍一號和國和一號。華龍一號是中核公司的ACP1000和中廣核公司的ACPR1000兩種技術的融合；國和一號則是在消化、吸收、全面掌握AP1000的基礎上，開發出的功率更大的核電機組技術。 

二、華龍一號與國和一號比較

      雖然華龍一號已批量化，規劃建造23台機組，但國和一號可能等級較高。雖然都是第三代核電，但華龍一號是在法國二代堆M310基礎上改進而來的，法國設計較繁雜以致系統增加了不少。而國和一號則是基於美國西屋純三代堆AP1000的的國產化功率放大版本，系統複雜程度和運行成本比華龍一號低了很多。華龍一號的發展從中國第一艘核潛艇開始。1965年8月，中國第一代核子潛艦開始研發，1970年8月30日，核潛艇陸上模式堆實現滿功率運行，12月26日，中國自主研發的第一艘核潛艦成功下水。核潛艇技術能不能移植過來做核電廠？經過無數科研人員努力，在1991年12月15日，中國自行設計建造的秦山核電廠成功併網發電，但功率很小，只有30萬千瓦。於是引進法國先進的二代改良型壓水堆M310技術。之後在這基礎上不斷消化，形成了中國的CPR1000。接著中廣核集團在CPR1000基礎上，研發出具有三代核電安全技術特性的核電技術，取名為ACPR1000。同時中國核工業集團引進了美國西屋公司的AP1000技術，並在這基礎上也推出了第三代核電技術，取名為ACP1000。最後決定採用技術融合方案，即採用中核ACP1000技術的177堆芯，採用中廣核ACPR1000技術的三套非能動安全裝置，把兩者加一起就誕生了後來的華龍一號。

      2007年國家電投公司引進、消化、吸收美國西屋公司的AP1000技術，實現中國第三代核電的自主化。國家電投，從2008年啟動研發，歷時12年在2020年研製出擁有自主智慧財產權的第三代核電技術，取名為國和一號(CAP1400)。西屋公司合約規定如果後續中國自己製造出來的機組功率能夠達到135萬千瓦以上，就可以算是中國擁有第三代核電自主知識產權，否則要交專利費，於是中國研製了150萬千瓦的高功率核電站。國和一號跟華龍一號的差別在單機功率上，華龍一號最大功率是100萬千瓦，而國和一號可以達到150萬千瓦，是中國自主設計最大功率的核電機組。功率越大，就可以發出越多的電，目前採用華龍一號的福清核電五號機組，一年發電量近100億度；而一台國和一號機組年發電量可達114億度。在安全性上，華龍一號採用的是"能動+非能動"安全設計，而國和一號採用"非能動"安全設計。

三、中國4400 億美元的核電建設有助於達成碳中和目標      

      中國計劃在未來 15 年內至少建造 150 座新反應堆，比世界其他國家過去 35 年建造的還要多，這項工程將耗資高達 4400 億美元。中國到2060年要實現碳中和目標。中國表示，核電計劃每年可減少約 15 億噸碳排放，超過英國、西班牙、法國和德國排放量的總和。中國的最終計劃是到 2060 年用清潔能源取代幾乎所有的 2,990 台燃煤發電機組。為實現這一目標，風能和太陽能將在能源結構中佔據主導地位。彭博新能源財經和世界核協會在內的分析師估計，中國可以以每千瓦 2,500 至 3,000 美元的成本建造核電站，約為美國和法國近期項目成本的三分之一。中國首個自主研發的華龍一號，仍在卡拉奇和福建省繼續安全運行。如今國和一號併聯發電成功，也將開始量化生產。

      中國已核准且興建中的機組數量顯著領先全球，中國在第三代和四代核電上已經穩居世界先進水平，其安全性相比過去曾發生事故的國外機組早已大幅提升。 事實上，核電廠的健康運作並不僅僅取決於科技本身，也與國家能力有密切關係，同樣的技術在不同國家的表現可能有天壤之別。中國的核電發展從世界邊緣到世界中心的歷程中，展現別國難以複製的獨特優勢。美國知名科技智庫ITIF描繪全球核電領域勢力消長時稱，截至2024年5月，美國仍是核能生產領域的全球領導者。美國94座在運核電廠佔全球核能發電量的31%，占美國發電量的五分之一和清潔能源發電量的一半。然而，這幾乎完全是先前部署的核電廠延役的影響，因為美國在過去十年中只建成了兩座核電廠。中國已有56座核核電機組運轉中，還有31座興建中，到2030年，中國預計將超過美國成為核電發電能力最大的國家。並且總體而言，中國在大規模部署第四代核反應器的能力上可能比美國領先10至15年"。的確，從在建核電廠規模、成套設備供應能力等關鍵指標來看，中國在主流第三代核電建設上的領先地位已無可爭議，在第四代核電各條技術路線上的佈局也堪稱周全，同樣重要的是，在創新能力各項指標上，中國核電產業表現搶眼，中國已成為核能創新領域的全球領導者。