说起核，你能想到什么？是《流浪地球2》中推动地球开启“流浪之旅”的行星发动机，还是《许你万家灯火》里中国人自己设计建造的第一座核电站？是以自主创新铸就的“国家名片”“华龙一号”，还是能打开未来能源大门的“人造太阳”？其实，核，可以很“高大上”，也可以很“接地气”；可以如庞然大物，也可小巧玲珑；可以发电，可以供热，可以供汽，可以制氢，可以淡化海水……核能正在综合利用领域逐步摸索进化。核能是我国能源战略的重要组成部分，对优化我国能源结构、保障能源安全、构建新型能源体系、助力实现“双碳”目标具有重要作用。今年两会期间，第十四届全国政协委员，中核集团副总工程师，中核工程党委书记、董事长徐鹏飞在接受记者采访时表示，核能的作用让人有无限的想象空间，在新一轮能源变革的大背景下，在核能综合利用方面具有显著优势的高温气冷堆的未来更是大有可期。
从“单一型选手”到“全能型辅助”
从大学毕业加入秦山核电厂的迷茫，到方家山核电核准时的兴奋，从自主研发核电堆型落地的艰难，到“华龙一号”并网发电时的自豪，在核工业奋斗37年的徐鹏飞亲历了中国核工业这一路走来的艰辛与荣光，也见证了核能从“单一型选手”向“全能型辅助”的华丽变身。“用核能‘烧开水’发电只是核能利用的一种形式，核能的多用途利用非常广泛。比如核能供暖，浙江秦山核电站和山东海阳核电站已经走在了前面；比如核能工业用途供汽，我国首个工程项目已在江苏连云港落地。具有第四代先进核能系统特征的球床模块式高温气冷堆，更是在核能综合利用方面有巨大的发展空间。”徐鹏飞介绍道。
(资料图)
“不会熔毁的反应堆”
目前，全球首座具有第四代核能系统特征的球床模块式高温气冷堆示范工程，在山东荣成已成功实现初始满功率运行。与传统压水堆比较，高温气冷堆的固有安全性更高、用途更广、也更灵活。
高温气冷堆被称为“不会熔毁的反应堆”。它有“坚强”的“内芯”，采用新的耐高温全陶瓷包覆颗粒球形核燃料元件，将7克铀燃料分散在12000个颗粒中，每个颗粒采用三层陶瓷包覆，可耐2000℃以上的高温而不融化；它有可靠的“本质”，采用核反应负反馈的自然机理，反应堆温度越高核反应性越小，确保在接近1600℃时，反应堆不用任何外部人为干预而自然停止核裂变反应；它有“清凉”的“衣服”，大量采用石墨、碳砖和金属结构，既有大热容又有很好的传热系数，可以吸纳反应堆停止核裂变后依然存在的衰变热，并利用热传导的自然机理将热量导出，彻底避免燃料元件超过 1600℃。
高温气冷堆采用模块化组合，每10万千瓦一组模块，可根据需要建设20万、40万、60万、80万、100万等系列装机容量的核电机组，在保证稳定供电、供热的同时实现局域网独立运营，以适应不同地区用户的不同需求。
相较于压水堆，高温气冷堆的主蒸汽品质更高，其温度可达571℃，压力为14.1MPa。经过蒸汽转换设备后，可以提供该温度压力以下的各种参数的工艺蒸汽，因此除了常规发电外，高温气冷堆还可应用于制取绿氢、石油精炼、稠油热采、页岩油提炼、合成氨及化肥生产、乙烯和甲醇合成、海水淡化以及煤化工等诸多领域，发展前景广阔。
“高温气冷堆具有固有安全性好、环境适应性强、系统简单、模块化灵活、不停堆换料、用途广泛等特点，并且绿色零碳、经济性高，是保障国家能源安全、实现能源绿色转型的重要途径。”徐鹏飞说道。
核能，可行且必要
石化和化工行业作为基础性产业，肩负着支撑国民经济发展的重要责任。当前，石化行业的发展环境发生着深刻变化，国家“双碳”战略纵深推进，陆续出台针对煤炭消费总量、燃煤锅炉等量、减量替代等一系列政策。石化产业作为煤炭消耗和二氧化碳排放大户，如何在实现“双碳”目标进程中摆脱行业发展的高碳锁定，成为亟需解决的重要课题。
利用核能供热、供汽、供电替代煤炭消耗，是石化行业面临保障稳定供应与清洁低碳转型双重挑战下的优选方案。高温气冷堆作为第四代先进核能技术，凭借其固有安全性高、事故风险小、用途广泛等优点，提供零碳能源，与石化行业可“完美契合”。
高温气冷堆可为工业园区供应高温高压蒸汽，且蒸汽价格优势明显，具有比较好的市场竞争力。同时具有显著的环保效益，以1组3×200MW的高温气冷堆机组为例，每年可减少标准煤使用约140万吨，减排效益相当于种植约1.3万公顷森林。
高温气冷堆与石化行业耦合是可行且必要的。对此，徐鹏飞建议，要优化高温气冷堆项目立项、审批政策，研究编制以高温气冷堆为主力堆型的核能多用途利用专项规划，优化产业配套的高温气冷堆的审批路径和标淮，加快高温气冷堆石化耦合与制氢示范项目落地及产业化推广应用。建议要适时启动在清洁能源输出省份的核能利用，一方面推动高温气冷堆与该区域的石化、钢铁等高耗能企业耦合发展，加快推动高耗能产业脱碳，应对欧洲“碳关税”政策，助力化工产品出口；另一方面针对高比例发展风光新能源的省份，以核电作为基荷电源，支撑可再生能源基地的电力输出与消纳。
“党的二十大报告明确指出，积极安全有序发展核电。党和国家为核能发展提供了舞台，我们核工业人要紧抓机遇，踔厉奋发,笃行不怠。未来，核能的广阔前景要由我们来想象，核强国的建设也将由我们来实现。”徐鹏飞坚定地说。
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