新公司瞄准可运输的小型反应堆
中国成立了一家核技术公司，注册资本首期为10亿元人民币，旨在开发发电功率为1至10兆瓦的微型反应堆。该项目计划推进一座示范反应堆，可为偏远岛屿、矿区和工业场所供电，并在两次燃料补充之间运行多年。
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四川能源核工业有限公司于2026年10月20日在成都揭牌成立。控股股东四川能源发展集团与中国核动力研究设计院共同组建了这家公司，整合省级投资资源与核工程专业技术。
拟议中的反应堆采用氢化锆铀燃料，并以铅铋液态合金为冷却剂。开发方称，这是一套紧凑型系统，其设计利用有助于在温度升高时自动减缓核反应的材料。
当前目标是推进合作方所称的全球首个采用这种特定燃料与冷却剂组合的示范项目。各方尚未公布示范项目选址、许可时间表、开工日期或电价。
中国核动力研究设计院副总工程师崔怀明介绍了预期的尺寸和运输方式：
反应堆堆芯大约有家用冰箱那么大，整套发电系统可以装进两三个集装箱。因此，陆上可以用卡车运输，空中可以用飞机运输，海上则可以用船运输。
冰箱的比喻指的是产生热量的核反应堆堆芯。完整的发电系统还包括传递热量并将其转化为电力的设备。这家公司的成立标志着各方开始协同推进工程示范和商业化部署，将投资、制造和潜在客户纳入同一计划。
工业化推进由谁出资？
四川能源发展集团将提供资金、潜在运营场地，以及能源项目建设和管理经验。中国核动力研究设计院将提供技术、研究设施和专业人员。
战略投资者包括粤港澳大湾区创业投资引导基金、成都未来产业创投基金，以及产业供应链企业。成都未来产业创投基金与成都产业投资集团有关联。
新公司将布局三个领域：先进微型反应堆、绿色能源技术和核技术应用。计划开展的业务包括研究、新项目开发和产业投资。
在揭牌仪式上，公司与中国核动力研究设计院签署了技术开发合同。仪式有来自企业、高校、行业组织和参与机构的40多名代表出席；供应链参与方还签署了联合研发框架协议。
中国核动力研究设计院产业发展部副主任沈云海表示，这种合作模式将技术、资本和市场结合起来。实际任务是把反应堆设计与能够制造反应堆的厂商、愿意出资的投资者以及准备购买其能源的客户连接起来。
微型反应堆有多小？
微型反应堆处于核电市场的最小规模一端。中国这项拟议技术的目标发电功率为1至10兆瓦。兆瓦是功率单位，衡量的是发电速率。
一篇题为《小型核反应堆关键技术研究进展与展望》的反应堆技术综述将微型反应堆定义为发电功率不超过10兆瓦，并列出国际原子能机构对小型反应堆的定义：发电功率为10至300兆瓦。
中国国家核安全局网站2024年1月发布的核安全概况采用了略窄的界定：微型模块化反应堆容量低于10兆瓦，主要服务于没有大型电网、位置偏远的地区。
作为比较，中国玲龙一号项目（又称ACP100）的规划容量为125兆瓦，是中国开发方所举2兆瓦微型反应堆示例发电功率的62.5倍。两者所针对的能源需求规模截然不同。
燃料与液态金属如何协同工作
氢化锆铀燃料由铀与含锆、氢的材料结合而成。氢充当慢化剂，减慢中子速度，使其更有效地维持核反应。
开发方还称，这种燃料具有自动制动作用。温度升高时，燃料内部的变化会减弱链式反应。中国核动力研究设计院第四研究所副所长孙超将这种温度响应列为核心安全特性。
铅铋液态合金将热量从堆芯带走。拟议设计将主要部件紧凑集成，并在常压下运行，避免采用传统压水堆使用的高压。
开发方表示，密度较大的冷却剂能够屏蔽辐射并有效传递热量。他们还描述了一种针对极端事故的应对方式：注水冷却，并形成铅封，以限制放射性物质释放。
孙超表示，燃料与反应堆的组合设计可以不建造传统安全壳建筑，也不需要场外应急响应系统。这些是开发方对拟议安全方案的说法；项目获批的安全安排将由许可审批过程决定。
建设目标约为30个月，有些说法则称工期会短于这一数字。开发方预计，系统更简单、冗余部件更少、建设占地更小，将有助于降低成本。他们尚未公布项目预算或经验证的单位发电成本。
多年稳定供电可发挥作用的场景
一个具有代表性的设计方案发电功率为2兆瓦，预期运行寿命超过40年。开发方表示，一次装载燃料可供电5至10年，从而减少向交通不便地区运送燃料的频次。
偏远岛屿和海上平台是潜在客户之一。这些地方依靠柴油发电，需要定期运送燃料，成本可能较高，也可能受到运输中断影响。紧凑型反应堆旨在提供持续的本地电力来源。
浮动式版本可部署在岛屿或礁石附近，节省有限的陆地空间。其热量还可用于海水淡化和利用温水开展水产养殖，从同一能源来源同时提供电力、淡水和鱼类养殖所需条件。
山区矿区、极地科考站和深海勘探设施是其他潜在应用场景。开发方还将工业园区、化工设施、数据中心和应急供电视为潜在市场。
电力之外，还可利用热能
核反应堆首先产生热量。发电会利用其中一部分能量，而适当的设备还能将更多热量用于工业蒸汽生产或海水淡化等用途。
中国这项计划拟同时提供电力和热能，可能替代工业场所部分煤炭或天然气消耗。该公司还将制氢列为一种应用，但成立公告没有提供具体氢能项目的详情。
微型反应堆还可与风力涡轮机和太阳能板协同运行。风能和太阳能发电量随天气和日照变化时，反应堆可提供稳定电力。本地电力网络（通常称为微电网）可协调不同能源。
工业客户需要反应堆的热输出与其生产流程相匹配。上述学术综述指出，高效能量转换系统以及灵活供应电力和蒸汽，是小型反应堆的重要工程重点。
预期效益十分明确：偏远场所可通过同一套设施获得电力和可用热能，同时减少燃料运输。实际价值则取决于场所的能源需求、运输成本以及利用现有热能的能力。
成熟的燃料经验遇上全新反应堆设计
中国核动力研究设计院在20世纪80年代和90年代开发了氢化锆铀燃料，并将其用于包括中国脉冲反应堆在内的项目。该院表示，铅铋反应堆计划已开展十多年研究。
崔怀明表示，该院是全球首个提出将这种燃料用于铅铋冷却微型反应堆的机构。孙超称，中国和美国是目前掌握这种燃料核心设计与制造技术的两个国家。
孙超还表示，与采用其他方案、发电功率相同的反应堆相比，这项技术可减少四分之一至一半的铀装载量。经济效益取决于燃料制造和完整运行周期，也取决于所需铀量。
产业计划将专业燃料生产置于上游，设备制造和系统集成置于中游，将本地安装和运营服务安排在最靠近客户的一端。公司的设立旨在把这些环节连接起来，而非分别开发。
研究能力仍是一项现实制约。上述学术综述统计，中国有16座在运研究堆，其中只有5座能够进行辐照试验。这类试验通过让燃料和结构材料接受辐射，评估其长期性能。
该综述建议建设一座可提供高通量快中子的多功能研究堆。综述还指出，先进材料、部件制造、精密仪器、能量转换和数字化运行系统等领域仍需进一步发展。
过往项目揭示的商业化路径
中国的微型反应堆计划是在多个规模更大的小型反应堆项目之后推进的。这些项目显示，运行经验积累、示范工程建设和监管审批的进度并不同步。
- 2020年5月：俄罗斯“罗蒙诺索夫院士”号浮动核电站正式投入运行，为偏远的楚科奇地区供电，配有两座各35兆瓦的反应堆。
- 2021年7月：中国玲龙一号125兆瓦项目在海南昌江开工建设。
- 2023年11月：玲龙一号钢制安全壳下部结构安装完成。与此同时，美国一个拟采用NuScale技术的项目未能获得足够客户参与，于11月8日取消。
- 2023年12月：中国石岛湾高温气冷堆示范工程投入商业运行，由两座反应堆模块驱动同一套发电系统，满负荷发电功率为210兆瓦。
- 2026年10月20日：四川这家公司揭牌成立，旨在推进氢化锆铀燃料及铅铋冷却微型反应堆计划。
上述学术综述预计，ACP100将在2026年投入运行，阿根廷CAREM项目将在2028年并网。这些是综述作出的预期；上文列出的里程碑则是相关项目记录中已经发生的事件。
国家核安全局的概况指出，部署面临四大挑战：选择用于示范的技术、调整许可规则、建设可靠供应链以及获得公众认可。其评估预计，若干基于成熟轻水堆技术的设计可能在2030年前后获批。
采用液态金属、气体或熔盐的反应堆，在材料和系统布局方面都给监管机构带来不同挑战。该概况预计，与直接借鉴数十年压水堆经验的设计相比，这些技术的审批过程会更加复杂。
市场预测可观，示范项目仍待推进
崔怀明称，2026年微型反应堆意向订单为1.8吉瓦，即1,800兆瓦，占当年新增需求的38%。他预测，到2030年全球已安装机组将超过3,200台，供应链价值将超过420亿美元。
这些数字反映了采购意向和对未来装机量的预测。当前的商业化任务是把客户兴趣转化为获得融资和许可的项目，并敲定交付时间表和运营责任。
崔怀明还表示，已有12个国家将微型核能纳入国家能源战略，并援引国际原子能机构列出的127种小型反应堆设计。这一设计数量涵盖更广泛的小型反应堆领域，其中包括规模远大于四川这家公司拟议机组的系统。
国家核安全局2024年1月发布的核安全概况称，当时全球有80多种小型反应堆技术处于研发阶段，约一半基于轻水堆，另一半属于先进反应堆技术。该概况的研究统计显示，美国提交专利申请181项，其中94项获授权，并发表766篇科学论文；中国则发表361篇。
四川这家公司的成立为一项具体的中国设计带来了资金和产业协调。下一项重大任务是建成示范电站，以积累运行经验、明确制造要求，并为潜在客户的采购决策提供更可靠的依据。
要点
- 四川新成立的核能公司首期注册资本为10亿元人民币，目标是开发发电功率为1至10兆瓦的微型反应堆。
- 拟议设计结合氢化锆铀燃料与铅铋液态合金冷却剂。
- 开发方称，一个2兆瓦的示例设计可运行40年以上，每次装载燃料后可运行5至10年。
- 潜在用途包括岛屿供电、海水淡化、矿业、工业供热和数据中心供电。
- 合作方计划推进示范项目，但尚未公布项目选址和许可时间表。
- 测试能力、监管审批、供应链和客户承诺仍是商业化部署的关键。
