加快新一代核能發展 攀登世界經濟制高點

哈秋舲

中國核電站分布圖。 制圖/劉保國

一、前言

改革開放以來，我國在經濟發展、科學進步、文化繁榮、社會穩定及人民生活水平提高等方面，均取得了巨大的成就。為此，我國人民也付出了巨大的代價，主要是依靠出賣廉價勞力，大量消耗寶貴的自然資源，犧牲生態環境等。

我國社會經濟今后的發展，必須是建立在普遍提高產品質量的基礎上，依靠某項主導科學的發展而發生質的提升。

快中子增殖堆是新一代核能，可以使鈾原料利用率提高至60%～70%，是目前解決能源問題的唯一現實途徑。我國自主研發的試驗快堆，已成功實現并網運行(40%)。

在當前能源危機的前夕，加快發展快堆技術的開發和建設，可以解決能源與環境這兩個方面的基本問題，以保證我國經濟可持續發展。我國快堆技術仍處在實驗階段，示范工程尚在建設初期，任務十分緊迫。

二、能源形勢十分嚴峻

我國經濟快速發展，能源消耗巨大。我國GDP約占世界的10%，而能源消耗是世界平均水平的兩倍，其原因是某些產業科技含量總體水平不高，能源利用率低。我國經濟持續發展，如果人均GDP達到1萬美元，在節能50%的條件下，還需要增加50%能源，能源形勢十分嚴峻。

我國電力總裝機容量已經超過10億kW，其中水電裝機容量超過2億kW，約占全國總裝機容量的22%，水電是可再生的清潔能源，我國水電已開發總儲量的40%～50%。在建規模約1億kW，水電可開發資源極其有限；主要是火電，其裝機容量約為74%，通過燃煤提供，年消費量已達30億噸。燃煤產生二氧化碳等，嚴重污染環境，影響全球溫室效應。風力發電也是可再生清潔能源，裝機容量已達4000萬kW，可受自然條件的限制，我國風力發電總容量較小。核電所占比重不大，約2%，解決全國能源問題，在中長期計劃中主要是依靠發展核電，計劃發展規模可能達到世界平均水平。其他能源資源有限，目前世界及我國能源形勢十分嚴峻，能源危機即現眼前。下一代新能源應該是我們科學技術研究的重點方向。

目前世界上普遍使用的核電技術為壓水堆技術，其核原料的利用率很低（不足1%），已探明的鈾礦資源也十分有限，近年來，國際鈾原料價格上漲近10倍，核廢料處理的技術難度大。即使成功發展這類核電站，其技術、原料、環境和安全等問題還是不容忽視的。

從“資源、環境、科學、可持續發展”的角度宏觀分析，新能源發展將決定下一代世界經濟發展的方式和前途，掌握了下一代新能源，就掌握了世界未來發展的制高點。現代生產力的動力來自于各種類型的能源，而能源形式即決定了生產方式，如：

燃煤決定了蒸汽機，產生了火車、輪船；

石油決定了內燃機，產生了汽車、飛機；

太陽能決定了航天技術。

雖然，核能發電替代了部分燃煤發電，在全球能源結構中扮演重要角色，但是現有的第二、三代核反應堆技術的鈾利用率很低，還不到1%，安全性也為大眾所憂慮，這些因素都限制了核能的發展。能源問題已經成為我國乃至世界經濟發展的一大瓶頸。

據我國頂級核能專家透露，目前，國際核聚變試驗堆的研究進展緩慢，積極參與核聚變堆的研究是必要的，其工程技術的可行性尚待證實。專家估計，這項技術可能在22世紀得到應用，顯然遠水難解近渴。因此，發展快堆技術是目前解決能源問題的唯一現實途徑。

三、解決能源問題的唯一現實途徑

據了解，加快新一代核能——快中子增殖反應堆的建設，是解決能源問題唯一的現實途徑。采用快堆技術，可以實現核燃料閉式循環，天然鈾的利用率可以提高到60%～70%，因此，可以保證核能的可持續發展。中國快堆的一、二回路采用液態鈉，導熱性好，有自然循環能力，采用非能動安全系統，具有良好的固有安全性。

快堆是現有核電發展的“垃圾焚燒爐”，大量地減少核廢料中的長壽命核素。壓水堆的乏燃料衰變期約幾十萬年，快堆核廢料的衰變期僅幾百年，因此，核廢料難處理的問題也迎刃而解。

資料顯示，現有核電站按時代劃分為1、2、3代。已建成的核電，大部分為第2代（改進型），在建的為第3代（先進型）。實際上這三代核電的原理與結構基本相同：其反應堆大多為壓水堆、沸水堆和重水堆，天然鈾利用率僅有1%左右，鈾礦資源儲量有限，難以可持續發展；乏燃料嬗變長達幾十萬年，處理難度很大；其安全性很受爭議，僅冷卻、安全系統有所改善；現有核電站，應該均屬同一代核電或稱改進型、先進型電站。

目前發展的快堆核電站，其核燃料性質不同，乏燃料循環利用且增殖，天然鈾利用率可達60%～70%，可持續發展；冷卻系統具有良好固有的安全性；核廢料嬗變只需兩百年；是革新型，實屬新一代安全、清潔、高效、可持續發展的核電站。快堆是最終發展核聚變能的過渡能源，是新一代核能，在核能科學史上具有劃時代的意義。

世界上第一座核電站——蘇聯奧布靈斯克核電站。 資料圖片

世界上到目前為止使用時間最久的核反應堆——英國奧德伯里核電站。資料圖片

在十多年前，這位專家曾經給我多次介紹這項技術的重大意義。當時我忙于三峽工程事務，對此沒有認真思考，理解不深，失去了參與的時機，十分遺憾。他所從事的研究領域，領先了我工作一個時代。經過他們20多年的研究，現在中國實驗快堆已經成功運行。他們付出了巨大的艱辛，走到了世界科學的前沿。在此基礎上，新的商業快堆的設計已經開始，取得成功也指日可待，他們為我國今后經濟發展奠定了重要的物質基礎。

中國第一座自行設計建造的核電站——秦山核電站。 資料圖片

目前，世界有多個國家進行快中子試驗堆的研究，也取得了初步的成功。我國快中子試驗反應堆的研究進展順利，實驗快堆已經實現并網發電，示范工作正在穩步推進。商業快堆的研究和開發已經啟動，要走到國際科技的前沿，保證我國經濟可持續發展，還需要更多的有關能源的企業和專家參與這項偉大的工程。

四、大力合作、加快發展商業快堆開發的建議

能源危機即現眼前，在積極發展現有壓水堆技術的同時，加快推進快堆技術的發展，保證我國經濟可持續發展，任務十分緊迫。建議有關能源領域的部門和企業，積極參與新一代安全、清潔、高效、可持續發展的快堆核電站的建設，這在核能科學史上也具有劃時代的意義。為加快商業快堆的研究和開發，科研院所和企業應通力合作，為解決我國能源、環境問題，為我國經濟可持續發展，做出貢獻。

五、結語

1.我國經濟建設取得了巨大的成就，但是消耗資源太多，環境多有破壞，產業科技含量不高。我國人口眾多，人均自然資源匱乏，能源形勢十分嚴峻。

2.新能源將決定新一代生產方式，下一代新能源應該是我們科學技術研究的重點方向。掌握了下一代新能源，就掌握了世界未來社會發展的制高點。

3.新一代核電快堆技術，具有安全、清潔、高效和可持續發展等優點，是解決目前能源問題的唯一現實途徑。

4.能源危機即現眼前，加快發展快堆技術，符合“資源、環境、科學、可持續發展”的社會發展規律。

5.在積極發展現有壓水堆核電技術的同時，通力合作、加快快堆的建設步伐，可以解決能源與環境兩方面的基本問題，以保證我國經濟可持續發展，任務十分緊迫。