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• 作者：优游登陆
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• 发布时间：2025-02-10 19:22:35
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　　马斯克预测，2025年电力将陷入缺乏，没有足够的电力来运转全盘的芯片。黄仁勋说，超等人为智能将成为电力需求的无底洞。

　　为了破解AI用电荒，谷歌、甲骨文、亚马逊等一多科技巨头纷纷入局押注幼型模块化核响应堆（以下简称幼堆或SMR）。来历只要一个算力对电力的宏伟需求。AI的绝顶是核能？不管你信不信，但美股是信了。

　　那，为什么是幼堆？与古代核电站比拟，幼堆本相有什么魅力？《逐日经济消息》记者（以下简称NBD）注视到，幼堆体积幼、占地少、工期短，可供电、热、汽、水。同时，幼堆拥有更高的固有太平性，可能筑正在离都邑、人丁聚集区更近的地方。

　　幼堆可能正在更短的时分内以更低的本钱筑造。另表，它们是无碳的，与太阳能或风能差异，不受天然身分影响，可能安闲牢靠地全天运转。而我国幼堆时间程度已处于天下第一梯队。

　　为了揭开幼堆的怪异面纱，《逐日经济消息》记者专访了国内核能范围资深专家国度核太平体原局长赵成昆、中国核动力咨询安排院模块化多用处幼型堆总安排师宋丹戎。

　　赵成昆曾任中国核动力咨询安排院副总工程师兼秦山二期60万压核电站总安排师，中国核动力咨询安排院院长，国度核太平体局长，中国核能行业协会副理事长、专家委员会副主任。

　　宋丹戎是环球首个陆上商用模块化幼堆“玲龙一号”总安排师、中核集团及核动力院模块化幼型堆科研专项总安排师。

　　赵成昆：近10年来AI行业正在环球生长很疾，对电力需求很大。正在环球能源低碳化的大布景下，奈何知足AI等高耗电行业不绝伸长的电力需求，是AI范围科技巨头们面临的协同挑拨。基于幼堆太平、牢靠、无碳排放、厂址适宜性强、无厂表应急请求（或请求很低）等甜头，巨头们把眼光投向核能独特是幼堆，也就顺理成章了。美国微软近来订立了订交，策动重启三里岛核电站，认为其敏捷扩张的人为智能数据中央供给电力。

　　为了给新筑的核电站供给更多厂址采取，美国对曾经退伍或即将退伍的火电厂址作了扫数考核，约80%的老旧火电厂址知足幼堆请求，还可能诈骗原有的极少办法，如局部厂房和电网，可能较大幅度低落筑变本钱，局部员工经专业培训也可认为新电厂所用。

　　宋丹戎：海表AI公司采取幼堆，一是出于节能减排的目标。动作干净能源，核能发电有太平友谊、绿色低碳、经济高效等多重上风。二是美国的电力编造并非寰宇“一张网”，而是由多个区域电网组成。幼堆适合为区域电网或幼型电网实行漫衍式安排。它拥有功率可改变、模块化敏捷拼装、运输便捷、功用安闲、适宜性强等归纳上风，能像自备电厂一律特意供电。古代大堆（大型响应堆）的辐射应急策动区周围通常是10公里，而幼堆只要500米足下，以是可能筑正在离都邑、人丁聚集区更近的地方。

　　宋丹戎：模块化安排，幼堆采用一体化、模块化的安排式样，使得筑造周期更短、本钱更低，而且可能机动安排正在人丁聚集区域或偏远区域。太平性更高，幼堆通过简化编造管道安排、优化压力容器安排等式样，进步了固有太平本能，同时削减了失水事情的危险。多用处诈骗，幼堆不光可能用于发电，还可能行使于供热、海水淡化、造氢等多种范围，适宜差异商场需求。机动性和选址上风，幼堆的非栖身区半径和筹办控造区半径较幼，选址更为机动，适合正在缺水区域或漫衍式电网区域引申行使。经济性逐渐擢升，跟着时间先进和范围效应的透露，幼堆的经济性正正在逐渐靠近大型响应堆，更加是正在办法共享和模块化施工方面拥有显著上风。

　　不表，幼堆的行业轨范尚不完整。目前我国核能原则和轨范首要针对大型堆，幼堆的行业轨范编造尚正在完整中，这可以影响其引申速率。

　　宋丹戎：表洋科技公司投资的幼堆固然多，但都未进入树模阶段。从筑好到进入树模阶段，并进入安闲运转阶段，我以为还必要必然时分。

　　目前，环球周围内通过国际原子能机构评估的幼堆仅有几个：好比，我国筑成的高温气冷堆山东荣成华能石岛湾高温气冷堆核电站贸易树模工程；“玲龙一号”是中核集团正在成熟压水堆核电站和核电时间的底子上开拓的拥有自立学问产权的改进型核响应堆，发展较量疾。

　　别的两个筑成的幼堆来自俄罗斯，辞别用正在罗蒙诺索夫院士号浮动核电站和核动力破冰船。另表，俄罗斯又有一个疾堆正正在设立。

　　NBD：“玲龙一号”是我国核电自立改进的又一巨大成就，是否意味着中国幼堆时间程度曾经位于天下前线？

　　赵成昆：无误地说，中国曾经处于第一梯队。目前中核集团、中广核集团、国电投集团、中国科学院、清华大学等单元开拓的10来种幼堆已被国际原子能机构收录。个中，水冷型幼堆7种，非水冷型幼堆（高温气冷堆、熔盐堆）3种。

　　国内各轻水冷却型幼堆安排已杀青可研或发轫安排。个中，陆上幼堆首要有发电（含热电联供）和供热两类预期行使，中核集团“玲龙一号”是第一个本质安排正在筑的幼型模块化轻水堆；ACPR50S、ACP100S等海上浮动堆也采用了幼型压水堆道道，探究了热、电、淡水联供和孤岛供能等多种预期行使。

　　宋丹戎：“玲龙一号”是环球首座贸易三代核幼堆项目。比拟其他国度，我国已率先迈出了模块化贸易化幼堆工程落地的症结一步。

　　“玲龙一号”发电功率12.5万千瓦，筑成后年发电量可达10亿千瓦时，知足52.6万户家庭生涯所需。每台“玲龙一号”机组每年发电相当于削减二氧化碳排放88万吨、植树造林750万棵。它的引申行使可能大大削减我国化石能源的花消、推进节能减排。

　　宋丹戎：本来国内企业早已有所举止。约一两年前，阿里巴巴等互联网企业及贵州表地数据中央来找过咱们，首要提出两大需求：供给电力和造冷。本来，算力中央不光必要洪量的电能以支柱其高强度运算，还因高能耗出现的热量而必要有用的散热法子。

　　幼堆是供电及造冷的新途径，具备380多兆瓦的热功率，表面上可通过抽取局部蒸汽，操纵溴化锂造冷时间，为数据中央供给造冷供职。本来这一改进计划已杀青发轫安排，但经济性成为限造互帮一直胀动的症结身分。相较于直接从电网购电及采用古代造冷式样，幼堆供电及造冷的本钱较高。

　　另表，数据中央对电力供应的安闲性与继续性有极高请求，任何断电都可以激励数据遗失或供职中止的紧要后果。而幼堆正在换料时候（约每两年一次，每次需一两个月）需暂停运转，与数据中央不间断供电的需求相悖。加之，眼前幼堆时间尚处于树模阶段，“玲龙一号”树模项目尚未筑成，其持久运转的牢靠性需进一步验证。

　　宋丹戎：无误地说，与大堆比拟，幼堆总投资低、设立周期短。但以发电量单元造价计划，幼堆远高于大堆。这源于幼堆时间尚处于生长初期，首堆树模工程的造价相对较高。跟着时间不绝成熟和批量化安排，改日幼堆单元造价会逐渐消重。

　　赵成昆：幼堆的经济性上风必需通过编造简化、批量设立才调达成，轨范化、批量化、模块化、工场创造、现场拼装有利于其进步经济性。

　　我国有些幼堆的安排固然采用“一体化”以及席卷非能动（非能动编造的甜头即是：不依赖电源，而是诈骗重力、温差、蒸发等天然驱动力带走堆芯余热和太平壳的热量，最阵势限削减事情状况下对太平冷却水和动力源的依赖）正在内的许多进步理念，但总体仍是“大堆缩幼”的道道。

　　若每个幼堆都依照轨范安排，运用工场创造的轨范组件筑造，那么扫数流程将愈加高效和可预测；幼堆体积较幼，以是拥有模块化潜力，模块化可能低落总体劳动力本钱和工期，也有利于保障筑造质地。

　　以是可能通过期间改造，采用非能动安排简化冗余配置、采用模块式筑造式样缩短筑造周期、轨范化安排等闭键进步筑造出力，低落幼堆本钱。

　　别的，运转职员本钱也必要低落。核电站主把持室的左右员有“黄金人”之称，评释培育一个及格的左右员耗资不菲。

　　一个大型核响应堆约必要5个左右员，若以来幼堆大范围设立，装备如许多操作员所需的本钱可念而知。表洋较量进步的幼堆，一个把持室只配一个左右员，以至无人值守。于是起劲擢升幼堆自愿化、智能化程度，削减运维职员，对进步幼堆经济性很苛重。

　　中游涉及幼堆的安排、筑造和调试。比如，海南昌江多用处模块式幼型堆项目采用了中核“玲龙一号”时间，揭示了模块化安排和筑造的上风。

　　核岛配置是核电配置的重心，首要配置席卷响应堆压力容器、堆内构件、蒸汽爆发器、把持棒驱动机构、主泵和主管道等，都是核太平级配置，质地请求极高。个中，响应堆压力容器和蒸汽爆发器为核岛重心配置，压力容器（RPV）正在国内有天分的供应商席卷中国一重、上海电气核电配置有限公司和东方重机；蒸汽爆发器首要由哈电重装、上海电气核电配置有限公司和东方重机出产。

　　一件万分可喜的事是，近年来，极少有能力的民营企业也踊跃列入到核电配置的研造中来，而且博得了很好的功效。

　　下游闭键中，目前，我国拥有核电运营天分执照的公司席卷中国核工业集团、中国广核集团、国度电投和中国华能。

　　赵成昆：首要有两类本钱。一类是项目设立本钱，席卷安排费、修筑工程费、装配工程费、配置置办费、1/3首炉核燃料费和财政利钱。

　　财政利钱的本钱占比不成鄙视。因为核级配置对安排、资料、创造工艺等请求比向例配置更高，使得核电厂的设立周期较量长。一座大型核电厂畴昔期筹办到进入运营凡是必要8~10年。这时候，绝大局部资金开支来自银行贷款，出现的利钱万分高。美国核电项目通常筑成后的前30年收入用来还本付息。

　　另一类是运转流程中的本钱，席卷燃料本钱、折旧费、运转保卫费、职工薪酬等本钱。个中，大堆退换一炉燃料，起码几亿元。幼堆不必要这么多燃料，但燃料本钱占比也不低。

　　赵成昆：我国核能配置的国产化水准曾经到达90%~95%，纵然又有极少衡量仪表部件必要进口，也较量症结，但改日都也许攻下，不存正在“卡脖子”时间危险。

　　赵成昆：通过几十年生长，目前我国大堆上钩电价曾经降到约0.4元/度。但幼堆还处正在首堆树模阶段，猜想首堆上钩电价起码是大堆的2~4倍，这曾经吵嘴常守旧的预估数字。即使以来幼堆时间成熟、批量化筑造，也难以与煤电、光景电电价持平。

　　不表，正在眼前环球正正在开拓的80余种幼堆时间中，约有1/3属于水冷堆，这一类型是从时间成熟的大型压水堆底子上生长而来的。水冷堆借帮大型核电厂所积攒的厚实经历，估计2030年前后希望达成工业化互帮。一朝到达工业化阶段，这一时间道道的幼堆电价希望靠近大堆。

　　NBD：多家海表科技巨头押注幼堆，让表界相等眷注幼堆供电远景，幼堆正在中国电力商场的生长潜力有多大？是否有能力逐渐以至全部替换古代供电形式？

　　赵成昆：单探究时间可行性，改日可能畅念云云一种场景只消任一工场有需求，便可能就近设立幼堆动作自备电厂，供其用电。

　　但咱们必需联合本质景况，假若是纯真用来发电，我国电网很强盛，遍布寰宇各地，除边远区域的分表必要，全数靠幼堆供电的道理不大。况且幼堆范围因子幼，不行代庖大型核电厂动作大型电网的根基负荷电力。

　　不表，拥有高度运转机动性的进步幼堆调峰才略强，可能很好地跟从电网更动。与风能、太阳能耦合，动作基荷运转又参预调峰，进步供电质地。适合正在我国负担区域幼电网的基荷与调峰用意。

　　表界必要解析，我国做幼堆的初志不是和大堆去“拼发电”，发电只是幼堆底子功用。改日，非电行使（如供热商场）才是幼堆首要的行使场景，商场范围远超电力商场。

　　供热是环球最大的终端能源消费范围。正在家庭供热范围，我国供暖热源目前仍以燃煤为主，城镇供热面积已冲破140亿平方米。改日，幼堆正在北方9省份的冬季采暖中将大有作为。

　　正在工业供热范围，石化行业必要洪量的热能和电力，二氧化碳排放量占到寰宇排放量的13%，个中的1/3来自化石燃料燃烧。试念，假若核能也许逐渐替换这些化石燃料，那么石化行业的碳排放量能削减1/3。

　　按照中国石油和化学工业纠合会化工园区劳动委员会所做的寰宇性调研统计，截至2020年终，我国中心化工园区或以石油和化工为主导物业的工业园区共有616家。一个大型园区热力需求正在100~500吨/幼时，仅需1~2个热功率为200兆瓦的幼堆机组就能轻松知足云云的热力需求。我国已筑成投运的高温气冷堆太平性好，蒸汽出口温度高，万分适合石化工业园区供热。

　　若按500个园区估算，那么我国工业供热商场的潜力无疑是宏伟的，足以容纳500~1000个幼堆机组。

　　赵成昆：铀动作核能发电的首要原料，环球目前查明的总量约600万吨，简直有限。但每个幼堆对铀燃料的需求量相对较少，还可通过扩展铀矿勘测出产和采用进步的增殖疾堆时间，以是不必顾忌会陷入燃料风险。

　　但着眼悠久，咱们必需按照幼堆的长周期换料请求，动手擢升核燃料的丰采，采用高丰采低浓铀。核燃料的丰采越高，核响应开释的能量也会越多，核响应堆连续的时分也会越长。

　　好比“玲龙一号”采用铀235丰采3%足下的民用核燃料棒，于是必需每两年退换一次燃料。看待必要长周期运转的数据中央来说，它们无法担当经常的停堆换料导致的电力供应中止。以是，更高燃料浓度、更低换料频率个性，更能知够数据中央企业的需求。

　　NBD：中国事否会率先正在环球周围内大范围安排和行使幼堆，从而引颈环球能源转型？哪些国度正在这一范围展示出了较大行使踊跃性？

　　宋丹戎：国内不少企业对“玲龙一号”抱有粘稠兴会与等候，但正在其得胜达成并网发电之前，目前它们仍持观看立场。

　　从经济本钱的角度看，眼前幼堆发电的电价相较于直接从宏壮而成熟的大电网中购电，确实较为嘹后。若计入碳税身分，经济性还可能，但这一上风首要实用于出口商场。看待国内企业而言，直接从电网买电更实惠。

　　东南亚国度电网范围不大，若引入百万千瓦级的大型核电站，遭遇换料与停堆，会对电网安闲性变成较大抨击。以是，看待电网范围较幼的国度而言，用幼堆很合意。

　　幼堆的另一大上风，是也许机动适宜国度经济生长的需求。正在国度经济生长的初期阶段，电力需求往往相对有限。幼堆能跟着经济的连续伸长、电力需求逐步攀升，应时增长机组数目，达成电力供应与经济生长同步伸长。以是，它正在中东、非洲，以及国土、人丁较少的中幼国度，拥有较强的商场上风。

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