上世紀末，1999年6月美國能源部科學和技術辦公室，把按“URD”等電力用戶要求文件研究開發(fā)的先進輕水堆核電機型，定名為第三代核電，至今已有二十多年。在本世紀初二十多年內，核電機型的研發(fā)進入示范驗證階段。通過了示范驗證，就意味著具備推廣建設條件，可進入核電市場，為世界核電發(fā)展做貢獻了。

能源危機加速了核電重啟

在氣候變化和能源危機推動下，世界各國政府正在向支持核電方向轉變。俄羅斯-烏克蘭沖突爆發(fā)，美西歐集團對俄羅斯的極限制裁及俄羅斯的反擊，歐洲能源價格極度高漲，世界能源危機爆發(fā)，能源發(fā)展態(tài)勢將發(fā)生逆轉。原本依賴俄羅斯進口天然氣，“全面廢核”的德國，考慮要重新采用核能。法國總統(tǒng)宣布重振核電計劃，恢復民用核電發(fā)展，計劃新建6臺新核電機組，要求首臺于2035年投入運營，并研究后續(xù)建設8臺機組的可行性。遭到嚴重打擊的法國國家電力集團EDF，大批機組退出運行，陷入破產(chǎn)邊緣，政府決定對EDF實施100%國有化，渡過難關。英國首相3月21日宣布將核電在總發(fā)電量中的占比，將由16%提高到25%。以德、英、法為代表的西歐，掀起復蘇核電新浪潮。中東歐國家的波蘭、捷克、匈牙利、保加利亞、烏克蘭等，在國際局勢推動下，也表示了要積極參與新核電建設的意向，世界核電發(fā)展由下行態(tài)勢，開始向上行轉變。俄烏軍事沖突和美西方對俄羅斯的極端制裁，加劇了歐洲能源危機，也加速了核電的重啟。

建設三代核電需通過示范驗證

新研發(fā)的三代核電機型要批量推廣建設，首先要通過示范驗證，證明其工程技術可行性、安全可行性、經(jīng)濟上可承受性，環(huán)境的可接受性等。真正通過驗證，被社會公眾、市場認可后，投資者才會愿意投資建設。

通過示范驗證的條件：

1. 示范驗證工程應圓滿建成。有讓人們看得見摸得著在運行的核電機組。

2. 滿足URD、EUR等用戶要求文件的要求，通過核安全監(jiān)督機構的評審通過。作為示范驗證工程開工建設的條件，應予滿足。

3. 安全可靠性、環(huán)境可接受性得到驗證?？赡艽嬖诎踩[患得到充分揭示，并確有可靠的解決方法，解決方案得到驗證并經(jīng)權威專家機構審議通過。

4. 經(jīng)濟可承受性得到驗證?？沙惺艿慕ㄔO總投資和電價，能被投資者和用電戶雙方接受，有能力籌資、購買。

5. 有后續(xù)建設項目跟進，最好有國際貿(mào)易項目?？勺C明已得到社會、公眾和國際的認可。

當然，要批量規(guī)模推廣建設，還會有一些與政治、貿(mào)易、外交、軍事相關問題的考慮。

參與示范驗證的第三代核電的機型，主要有美國西屋的AP1000，美國通用電氣的ABWR和ESABWR，法國的EPR，俄羅斯的VVER-1200，加拿大的重水堆ACR1000等，還有后起的韓國的APR-1400，中國的“華龍一號”，法國和日本聯(lián)合開發(fā)的Atmea1等。隨著世界核電的技術發(fā)展，同一機型還會演變出一些不同設計的版本，如俄羅斯的VVER-1200，有V392m和V491兩種版本，美國的AP1000有15版設計和19版設計兩個版本，中國“華龍一號”，有中核的、中廣核的、融合的三個版本。先進沸水堆ABWR則有更多種版本。通過示范驗證的情況，大體有已圓滿通過、即將通過、受限制地通過、淘汰退出等幾種情況，還有新提出的設計概念，正為示范驗證做準備等。

美法機型在中國的示范

中國發(fā)展核電，以自主開發(fā)和引進消化再創(chuàng)新相結合的發(fā)展道路。在規(guī)模化自主建設二代改進機型和自主研發(fā)三代核電機型的同時，引進了美國西屋公司AP1000(15)技術和進口法國EPR設備建設兩條道路。主觀上是引進外國先進技術和設備，發(fā)展我國核電技術，在客觀上又起到幫助外商提供試驗場所，進行示范驗證的作用。包括廣東臺山EPR和三門、海陽AP1000項目。

廣東臺山EPR項目

進口法國設備建設廣東臺山核電，為法國EPR作第三梯隊的示范驗證。臺山核電由廣核和法國EDF合資建設。2009年10月正式開工，2018年12月建成投運，總投資( 合同價 )80億歐元( 包括2026年前的核燃料費 )。工程建設雖也發(fā)生了工程延遲和超支現(xiàn)象，但總的形象比法國主持的第一、第二梯隊好得多。原因是法國吸取了前兩梯隊的經(jīng)驗教訓，另外中國工程建設隊伍的參與發(fā)揮了重要作用。所發(fā)生的延誤和超支，主要是由于法國技術問題引起的，如法國FL3項目暴露的壓力容器頂蓋碳密度分布異常問題等。延誤和超支對工期和投資的影響，也沒有像第一第二梯隊那么嚴重。

三門和海陽AP1000項目

中國引進美國西屋AP1000(15)技術，是作為成熟的先進技術引進的，希望通過建造4臺機組實現(xiàn)國產(chǎn)化，作為國產(chǎn)化的依托項目建設。建設的是美國西屋轉讓給我們的，技術上尚未完全成熟的AP1000(15)技術。建設三門、海陽核電，客觀上是為美國西屋公司作AP1000(15)做示范驗證。確切地說，我國建造的4臺機組是在西屋公司AP1000(15)設計基礎上，加上符合中國條件的修改，與美國正宗的AP1000(19)有較大差別。因此，中國三門、海陽示范驗證的結論，不能簡單地搬用到AP1000(19)。

雙雙奪冠，中國核工業(yè)取得里程碑式的勝利

2018年6月29日、30日的24小時內，中國第一臺EPR機組、第一臺AP1000機組，并網(wǎng)發(fā)電，取得三代核電機型建設的兩個世界第一，受到世界廣泛贊揚。2018年7月1日《世界核工業(yè)狀態(tài)報告網(wǎng)》對中國雙雙奪冠發(fā)表評論;“標志了中國核工業(yè)發(fā)展的里程碑，凸顯了EPR和AP1000全球擴張和雄心的全面失敗”。把示范驗證的工作和結論，分開評論。就是說，現(xiàn)在中國建的EPR和AP1000，還不具備批量產(chǎn)業(yè)化的條件，全球擴張雄心的失敗，并不認為EPR和AP1000示范驗證的通過。

CAP1000的示范驗證，得到中國政府機構認可

在三門、海陽4臺機組成功建成后，標準規(guī)范化為CAP1000，滿足三代要求，最近又有6臺后續(xù)機組，經(jīng)中國政府部門批準開工建設，說明其示范驗證，已得到中國政府機構的認可。它是以美國西屋AP1000(15)版設計為基礎補充、完善，加上符合中國條件的修改，和4臺機組建設的實踐，與美國的(19)版有較大差別，它不能作為美國AP1000(19)驗證通過的依據(jù)。CAP1000要出口到外國，受到技術上和產(chǎn)權上的限制。因它作了很多適合中國條件的改進，仍受美國知識產(chǎn)權的限制，技術源頭來自美國，要符合美國政府的政治外交戰(zhàn)略利益，示范驗證還要得到進口國，國際市場的認可。因此，CAP1000可認定為是受限制的通過。

技術水平和經(jīng)濟性結論

1. 示范驗證通過情況。圓滿通過機型：VVER1200(V-392m、V491)，華龍一號HPR(cn)，APR1400。即將通過機型：“華龍一號”HPR(cg、融合)，VVER-Toi，“國和一號”。有限制通過的有已由中國政府機構認可的CAP1000或AP1000(15)。驗證失利機型：EPR和APl000(19)。要生存發(fā)展，必須改進設計，降低成本，縮短工期。退出示范機型：美國GE的ESABWR，加拿大的ACR1000等。

2. 三代核電的經(jīng)濟性。參考國際市場上俄羅斯VVER-1200取得近40臺機組定單看，取得定單項目的建造成本大多在6000美元/千瓦左右，大致可看成是經(jīng)濟上可承受的邊界。只要建造成本控制在此邊界之內，就是可承受的，有較強生存發(fā)展能力，能滿足世界核電復興發(fā)展的要求。驗證證明，三種圓滿通過機型的建造成本，都低于這個邊界，在經(jīng)濟上符合世界核電復興發(fā)展的要求。美法的AP1000(19)、EPR建造成本都超過了10000-12000美元/千瓦，經(jīng)濟上是不可接受了( 除非有特殊政治條件 )。

3. 三代核電的建設工期。中、俄、韓已通過示范機型，建設周期5-7年，而法國EPR、美國AP1000(19)建設周期長達12-17年，是中國“華龍一號”的2-3倍。與實現(xiàn)地球升溫小于1.5度的目標，到2050年的不到30年時間內要核電生產(chǎn)能力增長4倍( 世界核協(xié)會預測 )相比，前者尚有可能，后者就無望了。

4. 中國核電技術水平國際地位的提高。中國已成為具備建設三代核電能力的中、俄、韓、法、美、日六強之一;站在國際市場競爭平臺上競爭的中、俄、韓、法、美五強之一;中國的“華龍一號”是圓滿完成示范驗證的世界三種機型之一。

5. 中國核電發(fā)展進入世界前列。中國已建成運行54臺機組，名列世界第三，僅比第二名的法國差2臺;2021年全年累計核發(fā)電量4071.41億千瓦時，超過法國，居世界第二;在建核電機組23臺，約占世界在建的一半，多年來常居首位。

6. 中核“華龍一號”是世界核電機型中建造工期短，經(jīng)濟性好，建造成本是俄羅斯機組的一半，美法機組的l/4-1/5，是世界核工業(yè)突破昂貴、工期長屏障的希望所在。

核能發(fā)展未來展望

1. 核能在氣候變化和能源危機雙重推動下，政治軍事危機的促進下，對發(fā)展的要求將愈加迫切。三代核電機型示范驗證的通過，也將促進核電發(fā)展，將由下行態(tài)勢向上行轉變。

2. 核能的安全、可靠、可承受性，7×24全天候穩(wěn)定、靈活可調性的驗證，可與波動性可再生能源可優(yōu)化匹配，它將在世界未來清潔能源系統(tǒng)中的基本負荷，發(fā)揮更加重要的作用。

3. 核能應用將向廣泛的多種應用目標發(fā)展，多用途小型核反應堆有個較大的發(fā)展，但核能發(fā)電仍然是主攻方向。在多種核能發(fā)電應用中，大型核電仍會是主要方向。

4. 以EPR、AP1000為標志的，發(fā)達經(jīng)濟體國家示范驗證失利而逐步衰落。美法引領世界核電的時代，正逐步向由中、俄引領的新時代轉變。以中俄韓為代表的成功通過示范的三代核電，將蒸蒸日上。

我國核能發(fā)展建議

1. 堅持積極發(fā)展核電的方針，堅定適度平穩(wěn)發(fā)展不動搖，不受國際核電下行的影響。我國有“華龍一號”HPR000、“國和一號”等先進機型，應抓住這個發(fā)展機遇，堅持發(fā)展核電不動搖，適度加快核電發(fā)展。

2. 從實際出發(fā)不跟風，要貫徹全面、綜合、協(xié)調發(fā)展的技術政策。既要抓緊新核電的建設，又要抓好現(xiàn)有核電的高效利用。既要抓好大型核電反應堆的建設運營，又要發(fā)展小型反應堆的多目標應用。在抓緊傳統(tǒng)反應堆發(fā)展的同時，抓好先進反應堆的研發(fā)。既努力把核能應用于電力生產(chǎn)，又要積極推進非發(fā)電應用。

3. 重點建設“華龍一號”。我國“華龍一號”核電，技術已經(jīng)全面掌握，完全獨立自主，安全，經(jīng)濟、可靠、實惠，應重點建設。對于通過引進消化吸收已掌握的“AP”類技術，要為我所用，適當發(fā)展。要警惕美國政府利用西屋公司作為對付我國的政治外交戰(zhàn)略工具，利用其技術優(yōu)勢，長臂控制，對我制造事端。

(作者：溫鴻鈞 中核集團退休核能專家)