封面报道 | 核电迎来“黄金十年”

本文首发于《能源》杂志2025年第10期封面文章栏目。

文/本刊记者 范珊珊

从引进吸收到技术跟跑，再到引领发展，中国核电在规模、技术与产业链上均获得巨大突破。中国核电产业正迎来“黄金十年”。

10月，中国核电行业在“十四五”收官之际接连传来好消息。10月14日，世界聚变能源集团第2次部长级会议暨国际原子能机构（IAEA）第30届聚变能大会在成都召开。大会期间，全球首个IAEA“聚变能研究与培训协作中心”落地位于成都的中核集团核工业西南物理研究院。10月16日，中核集团研发的“玲珑一号”（ACP100）小型核反应堆在海南昌江的全球首堆建设稳步推进关键节点——一回路冷态功能试验圆满成功。它是我国具有完全自主知识产权的全球首个陆上模块化小型核反应堆以及全球首个通过国际原子能机构通用安全审查的小型反应堆，也是中国核电技术多元化布局的重要里程碑。

20世纪80年代，我国确立了“热堆—快堆—聚变堆”核能“三步走”的发展战略。40年来，热堆、快堆、聚变堆之间优势互补和紧密衔接，支撑起了我国核能产业快步自主发展的格局，跻身世界核电大国行列。

“热堆是最成熟并具有显著经济性的核能技术，是近中期核电建设的主力堆型百年尺度能源;快堆是富有潜力的核能技术，是中远期建设的主力堆型千年尺度能源;聚变堆作为颠覆性核能技术，则是远期建设的主力堆型万年尺度能源。”中核集团科技带头人白云生介绍说。

40年来，我国充分发挥技术优势与基础科研能力，以秦山一期30万千瓦起步，同时吸收法国M310技术，研发了60万千瓦、百万千瓦级二代热堆核能机型，实现了标准化、批量化发展。

2011年以后，对标全球最高安全标准，加快推进“华龙一号”等自主三代核电实现批量化发展。进入“十四五”，我国热堆实现了规模化、批量化、国产化发展，形成的研发体系、工程体系、装备体系、人才队伍等更为快堆和聚变堆的研发设计与建设奠定了良好基础。

被视为人类终极能源的核聚变技术也取得了一系列突破，先后建成全超导“东方超环”、新一代人造太阳“中国环流三号”等实验装置。其中，“东方超环”实现了1亿摄氏度等离子体稳态运行1066秒，大幅刷新了世界纪录；“中国环流三号”首次实现了原子核、电子温度1.6亿摄氏度的“双亿度”运行，标志着我国核聚变研究挺进了燃烧实验。

不仅是核电技术取得了多维度的突破，近几年来，我国核电产业发展势头迅猛，驶入了发展“快车道”。从装机规模的增长趋势来看，按照当前的建设速度与节奏，2030年前我国运行核电规模将成功登顶世界第一。可以说，我国核电已正式迎来“黄金时代”，在产业规模、技术创新、全产业链发展等多个维度均取得了令人瞩目的成就。

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核电规模：

升至世界第一

核能发电具有能量密度高、单机功率大、土地利用率高、不受季节和气候影响、发电成本稳定且相对较低等优点，是一种清洁、高效的新能源。

2019年核电重启以来，我国核电发展提速，最近三年每年核准机组都在10台以上，2024年达到了11台机组，为历年之最。“十四五”期间，我国新核准建设核电机组46台、新增装机5450万千瓦，运行装机容量、年发电量均增长约30%。

截至目前，我国大陆地区在运和核准在建核电机组共112台，装机容量1.25亿千瓦，成为世界第一核电大国。其中，在运58台、装机6091万千瓦，核准在建54台、装机6446万千瓦。规模增长的背后，是核电对能源结构优化的关键贡献。2024年，全国核电发电量达4469亿千瓦时，占全国总发电量的4.5%，相当于等效减少标准煤消耗约1.4亿吨，减排二氧化碳约3.7亿吨。在绿色低碳发展的主旋律下，核电作为“零碳基荷电源”，正成为大规模替代化石能源的核心力量，与风电、光伏发电形成了互为补充和协同发展的格局。

2024年7月底，中央发布《经济社会发展全面绿色转型的意见》。《意见》明确提出，加快沿海核电清洁能源基地建设。这无疑给核电产业注入了强心针，显示出核电产业强大旺盛的

生命力。

此外，核电安全运行业绩稳居世界前列。我国核电在规划、选址、设计、建设、运行、退役等环节全面落实最高安全标准和最严安全要求。我国核电机组保持良好安全纪录，未发生国际核与辐射事件分级手册1级及以上运行事件/事故，未对公众和环境造成任何不良影响。世界核电运营者协会最新统计显示，我国核电机组运行指标综合指数平均值为97.61分，满分机组数量为36台，均居世界第一。770项单项指标中，94.03%处于世界中值以上，83.64%达到优秀值，继续保持全球领先水平。

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技术突破：

从跟跑到领跑

20世纪90年代起，我国相继购买俄罗斯、加拿大、美国、法国的核电机组，核电站发展步入了“万国牌”阶段。在引进、消化吸收中埋头学习，中国核电人致力于研发具有完整自主知识产权的三代压水堆。经过30余年的发展，从秦山核电站“零的突破”到“华龙一号”全球首堆商运，从引进AP1000技术到自主研发“国和一号”，我国三代核电技术已跻身世界前列。

1.自主三代技术成功突围

2021年1月30日，“华龙一号”全球首堆中核集团福清核电5号机组正式投入商业运行，成为全球唯一按计划建成的三代核电机组，实现了从中国制造到中国创造的跨越式发展，也是在核电“万国牌”夹缝中打造的一张崭新的中国名片。

福建福清、广西防城港4台“华龙一号”机组的建成投产，标志着我国三代核电技术进入了批量化建设阶段，为未来五年进一步扩大应用范围奠定了基础。目前，世界上核准在建、在运的“华龙一号”机组共41台，成为全球核准在运在建机组总数最多的三代核电技术，也是当前核电建设的主力堆型。作为先进百万千瓦级核电机组，单台“华龙一号”核电机组年发电量近100亿千瓦时能够满足100万人口的生产生活年度用电需求。

此外，“国和一号”示范工程1号机组实现了并网发电并达到满功率运行，2号机组示范工程项目建设稳步推进；山东莱阳项目可行性研究报告通过了评审。在非能动核电厂建设和运行经验的基础上，“国和一号”标准设计和优化工作持续推进，采用最新有效标准，在批量推广时实现了先进性、安全性、经济性与环境友好性的更好平衡。“国和一号”目前已具备整机100%的国产化能力，今年可实现已识别关键零部件100%国产化能力。

2.四代技术：全球首座商用电站落地

2024年12月，山东石岛湾高温气冷堆示范工程正式投入商业运行，成为全球首座第四代核电技术商业示范电站，年减排二氧化碳约90万吨。该堆型凭借“固有安全”特性，可彻底规避核泄漏风险，标志着我国在四代核电技术领域实现了全球领跑。不仅如此，华能山东石岛湾核电站集聚了设计研发、工程建设、设备制造、生产运营等产业链上下游500余家单位，先后攻克了多项世界级关键技术，设备国产化率超90%。

中国科学院钍基熔盐堆研发也取得突破，在甘肃武威建成2MWt液态燃料钍基熔盐实验堆，2024年6月实现满功率运行，2024年9月完成4.87kg钍添加盐加载入堆，原理上验证了技术可行。

3.小型堆与前沿技术：打开应用新空间

除“玲龙一号”小型堆首堆取得关键进展外，我国在前沿核技术领域亦有突破：C-14核电池“烛龙一号”问世，将电池续航能力提升至“百年起步”级别；一体化闭式循环快堆核能系统在反应堆、金属燃料、干法处理技术等方面取得了系列重要进展。这些成果为核电多元化发展开了新空间。小型堆凭借造价低、建造周期短、安全灵活的优势，未来在分布式能源供电、城市供热、工业供汽、海水淡化、同位素生产等领域的需求将进一步被激发。

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安全性：

全产业链自主可控

经过“十四五”的深耕，我国已构建起了规模大、门类全、水平高、能力强的完整核电工业体系，成为全球少数拥有完整核电产业链供应链的国家之一，为未来五年的持续领跑提供了坚实支撑。

在装备制造上，目前中国核电装备产能已全球领先。

“十四五”时期，我国核电装备国产化能力不断提升，在建设、设计、装备制造、运营管理方面积累了大量经验。技术自主不仅提升了国际竞争力，而且带动了高端装备制造、新材料等关联产业发展。“华龙一号”核岛主设备国产化率超90%，带动了近6000家企业协同创新。

2024年，核电关键主设备实现了100%国产化以及关键零部件技术的自主可控，全年国内核电主设备累计交付114台套，为“华龙一号”、国和系列、高温气冷堆等先进核电技术的稳定运行提供了坚实保障。

以哈电集团、东方电气、上海电气、中国一重、中国二重等为代表的大型核电装备企业研发制造能力快速提升，形成了每年10台（套）核电主设备加工制造能力，打造出了一条规模大、门类全、水平高、能力强的核电供应链体系，引领我国装备制造业由中低端向高端跃进。核电装备材料自主化能力水平大幅提升，新建项目国产化率达到90%以上。核电建设有效带动了上下游产业的发展。

在资源保障上，从原料供应到后处理安全可控。中国核电发展中心主任苟峰撰文指出，“十四五”期间，我国核电上下游协调保障体系更加健全。建立了国内生产、海外开发、国际贸易等多措并举的天然铀供应保障体系，有力保障了我国核电规模化发展的“粮食”安全。天然铀海外开发取得了突破性进展，建成了非洲、中亚等海外铀矿基地。建成了与核电发展协调匹配的铀纯化转化、铀浓缩、燃料组件的生产能力。核电乏燃料、核废物安全管理等工作有序推进。

2024年，中国国内产能规模最大的天然铀生产基地“国铀一号”开工建设。中国已形成万吨级铀纯化转化能力，铀纯化转化基地、铀浓缩生产线运行稳定，铀浓缩产能扩建有序推进。铀资源是核电发展的重要原料。中国在铀资源开发和加工能力上的提升，保障了核电产业的原料供应。核燃料元件加工产业能力跻身世界前列，能够满足压水堆、重水堆、高温气冷堆等机组的核燃料元件需求，持续推进CF3自主品牌核燃料组件的应用。

国内核燃料后处理环节实现了零的突破。作为核电站安全运行必不可少的一个环节，近年来，核电废物处置成为我国核电行业有序发展的一项重要课题。2021年，我国首座核电废物集中处置场——龙和处置场开始建设，2022年建成投运，可以满足我国上百台核电机组运行百年产生的放射性固体废物的处置需求。建成以来，龙和处置场陆续接收了来自核电厂的低放废物。持续监测结果显示，处置场周围的环境状况与接收废物前没有明显的差别。

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综合利用：

从“单一发电”到“多元服务”

“十四五”时期，我国核能产业发展迈入了一个全新的阶段。经过几十年的安全运行与技术积累，核电不再局限于“单一发电”的传统模式，而是逐步向“多元服务”转型，形成了发电、供热、供汽、制氢、海水淡化等多领域协同发展的新格局。这一转变，不仅是核能技术应用的延伸，而且是我国能源结构优化、绿色低碳转型的重要体现。

过去，核电站的主要功能是发电。

核反应堆产生的热能用于驱动汽轮机发电，电能经由电网输送至千家万户。随着我国能源转型战略的深入推进，核能巨大的热能潜力逐渐被重新审视。核能发电效率高、稳定性强、碳排放几乎为零，与可再生能源形成互补，是实现“双碳”目标的重要支撑力量。特别是在北方清洁供暖、沿海工业热能利用以及未来氢能制备等领域，核能展现出了广阔的发展空间。

近年来，核能供热应用率先实现了突破。山东海阳核电站的核能供暖工程，作为全国首个商用核能供暖项目，率先打破了“核电只能发电”的固有观念。项目全部建成后，供暖总面积超过800万平方米，覆盖海阳市城区及周边地区，有效替代了传统燃煤锅炉供暖，每年减少二氧化碳排放超过18万吨。随后，浙江秦山核电站、辽宁红沿河核电站相继实现了核能供热或热电联供，累计供暖面积已超过1300万平方米，惠及居民超过40万人。这些项目不仅改善了区域空气质量，而且标志着我国在核能清洁供暖领域的技术和管理体系已趋成熟，具备了推广复制的条件。

在工业领域，核能的应用迎来了实质性突破。江苏田湾核电厂率先开启核能供汽新模式，通过专用蒸汽管网为周边石化产业园区提供稳定的工业蒸汽，每年供汽量达480万吨，相当于替代燃煤约70万吨，可等效减排二氧化碳107万吨。这一举措有效减少了重工业领域的碳排放，为石化、冶金、化工等高耗能产业提供了可持续的“零碳热源”。田湾核电的探索，为未来五年核能在工业供热领域的拓展提供了重要范例，也展示了核电企业多元化发展的广阔前景。

除供暖、供汽外，核能在制氢和海水淡化领域的潜力正逐步释放。核电站在发电过程中产生的余热和稳定电力，可为高温电解水制氢提供理想的能源来源，有望实现大规模、低碳的“核能制氢”。这不仅能支撑未来氢能交通、储能及化工应用的发展，而且将成为我国能源体系中实现“电—氢—热”耦合的重要路径。同时，核能驱动的海水淡化技术在沿海地区具有巨大的应用潜力。利用核电站余热进行多级闪蒸或反渗透淡化，可为缺水地区提供可持续的淡水资源，缓解“水—能—环境”三重压力。

从国家层面看，核能综合利用已被纳入多项政策和规划。国家能源局、生态环境部等部门相继发布政策文件，明确提出要推动核能在清洁供暖、工业供热、海水淡化、制氢等领域的示范和推广应用。《“十四五”现代能源体系规划》中明确提出，要积极推进核能综合利用示范工程，探索多用途核能应用模式，形成一批可复制、可推广的项目经验。政策的加持，为核能产业多元化发展提供了坚实支撑。

随着国家“双碳”目标的深入推进，核能的角色将从“基础电力支撑”转向“综合能源服务”。未来的核电企业，不仅是发电企业，而且是能源综合服务提供商。通过发展核能供热、核能制氢、核能海水淡化等新业态，核电企业能够在区域能源体系中承担更重要的角色，实现经济效益与社会效益的双赢。与此同时，核能综合利用的推进，将带动装备制造、材料科学、智能控制等多个产业链的协同创新，形成新的经济增长点。

展望“十五五”乃至更长远的未来，核能综合利用将迎来关键的“应用窗口期”。在安全为前提、创新为动力的引领下，我国核能产业有望实现从“发电主导型”向“多能互补型”的根本转变。核能不再只是电力的来源，而将成为驱动绿色发展、促进能源结构优化、支撑现代工业体系的重要引擎。只有积极融入国家能源战略布局，持续探索核能新业态，才能在新时代能源体系重构中占据主动，开创核能综合利用的新篇章。

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融合发展：

核能与数字化耦合

在核能与其他产业融合领域，核电与算力耦合、为算力中心提供清洁电力，被认为是极具潜力的发展方向。同时，5G、大数据、人工智能、工业互联网等新基建领域的快速发展为数字化转型打下了坚实的基础。“华龙一号”在设计、建造、运维方面开展了卓有成效的数字化和智能化探索，显著提高了核电站的安全性、经济性和实用性。智慧核电站作为新动能和业态的代表，正在引领行业的变革。

通过数字化、智能化和网络化技术的深度融合，在提升效率、降低成本、增强安全性方面迈出了坚实步伐。中核控制开发的龙核®平台、广利核的“和睦系统”等DCS产品达到国际先进，中国核电自主研发了核电安全生产管理系统ASP-1，数字化运行规程平台在福清核电3、4号机组和海南核电1、2号机组同步上线。

实际上，我国核电之路可以说是跌宕起伏，实现了从“跟跑”再到“领跑”的跨越。“十四五”期间核电技术的连续突破，充分表明了我国正从“核电大国”向“核电强国”迈进。

“十五五”时期，我国将迎来核电快速发展时期和核电建设上的高潮期。一方面，三代核电技术将持续优化，实现批量化、标准化建设；另一方面，第四代核电技术将加快商业化应用，小型模块化反应堆有可能成为我国核电产业又一亮丽“名片”，一体化快堆研发、受控核聚变研究等核技术有望取得新突破，核电制氢、核电供热（汽）、海水淡化等应用新场景层出不穷，关键核能技术实现完全自主可控，核心设备国产化率大幅提升。

未来，核电参与电力市场交易程度将继续加深，成为我国新型电力系统的重要基础性支撑电源。当前我国正在加快推动全国统一电力市场建设，核电市场化交易电量比例已从2020年的30%左右提升至2024年的46.1%，并呈现逐年上升趋势。在新型电力系统构建过程中，随着新能源占比逐步提升，电力电量实时平衡、频率与电压支撑不足等问题日益突出。未来，随着煤电发电量占比逐步减少，核电将是稳定托底的基础电源，在承担基荷、提供电网安全支撑、应急保障等方面发挥着重要作用。

站在新的历史起点上，中国核电产业正蓄势待发。根据《中国核能发展报告（2025）》预测，到2040年，我国核电装机容量达到2亿千瓦，发电量占比提升至10%左右。面对全球核能复兴与竞争并存的浪潮，中国核电产业应继续保持稳健的核电装机节奏，发挥百万千瓦级大型反应堆作为能源基石的压舱石作用，为实现“双碳”目标提供坚实的保障。同时，加大对第四代核能技术、聚变能等颠覆性技术的研发投入，确保在下一代核能竞赛中占据领先优势。未来5年，将是中国核电实现高质量发展的关键时期。在“双碳”目标引领下，中国核电正以更加自信的姿态，向着核电强国的目标稳步迈进。

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“十五五”规划建议：加快建设新型能源体系，推动碳“双控”转型