核能以其無碳排放、功率密度高、運行穩定等鮮明優勢成為多數發達國家背負電力基本負荷的能源形式。到2022年1月,我國在運核電機組53個,在建18個,計劃建造35個,核電占比為4.9%,機組數量全球第三,核發電量已成為全球第二,但仍遠低于美國。然而,一旦發生核事故,所造成的損失驚人,社會影響極為嚴重。核能發展的基礎是其安全保障和不斷提高的經濟性。
美國是全球核能利用最早、核電技術最發達的國家,盡管已有幾十個機組退役,目前仍有在運機組93個,裝機容量接近中國的2倍,核電占比達到了19.7%。最令人矚目的是,美國的核電機組絕大多數為運行40年以上的老機組,很多機組已運行接近60年,且正嘗試延長到80年,這將使原設計壽命僅為40年的機組產生巨大的超預期經濟效益。
為了能夠讓老舊核電機組工作到80年,美國投入了大量的科研力量對反應堆關鍵設備和材料的老化機理進行了較為透徹的研究,并建立了科學的評價方法、合理的參數基準和嚴謹的評判規則,這些在我國引進消化國外先進核電技術過程中大部分已被吸納。然而,中國的核電機組建設起步晚,關鍵核級設備,尤其是壓力邊界主設備,在選材、焊接和材料處理工藝方面,與國外現有機組有較大差異,為了讓上百個機組安全服役80年以上,需要對材料的環境老化機理和服役性能評價方法開展更加深入的研究,其成果近期可為大亞灣、秦山等核電機組的許可證延續提供技術支撐,遠期也為中國核電技術解決卡脖子問題,并通過“一帶一路”走出國門奠定技術基礎。……