中國能否搶占新原子時代先機(jī)

陳少智

在2015年末召開的巴黎氣候變化大會上，由比爾·蓋茨領(lǐng)銜27名商業(yè)領(lǐng)袖成立的“能源突破聯(lián)盟”，發(fā)起了一項(xiàng)史無前例的“清潔能源研究計(jì)劃”，是引人關(guān)注的焦點(diǎn)之一。

作為一個全球性私人投資者聯(lián)盟，該組織旨在為全人類提供價格合理、可靠、接近零碳排放的能源。這些身家總和超3500億美元的億萬富翁們所組成的私人投資聯(lián)盟將會給能源圈帶來怎樣的改變？

或可從比爾·蓋茨多年來的投資軌跡中一窺究竟。據(jù)美國媒體統(tǒng)計(jì)，目前比爾·蓋茨已直接投資約15家公司，間接投資30家公司，總額約10億美元，這些公司大多活躍于電池儲能、下一代核能等新能源領(lǐng)域。

最受蓋茨青睞的是一家位于華盛頓州的核能技術(shù)公司泰拉能源（Terra Power）。2006年，比爾·蓋茨與合伙人聯(lián)合創(chuàng)辦了該公司，并親自擔(dān)任董事長一職。在他看來，未來能源領(lǐng)域中最有潛力的就是核能，而泰拉能源一直致力于研發(fā)一種新的核電技術(shù)--Traveling Wave Reactor（以下簡稱行波堆）。

最新的《世界能源展望》統(tǒng)計(jì)，自1971年以來，核能的利用已避免了約560億噸二氧化碳的排放，相當(dāng)于全球以當(dāng)前速率兩年的排放量。再加上，核能作為一種能夠大規(guī)模和大容量建設(shè)的低碳技術(shù)，如果單以成本效益最佳方式減輕氣候變化影響而言，無疑是現(xiàn)階段大規(guī)模代替化石能源、實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)、保護(hù)環(huán)境的最佳選擇。

核能的低碳優(yōu)勢雖然非常明顯，但安全性始終是制約其發(fā)展的首要問題。2011年的日本福島核事故，就給全球的核能發(fā)展蒙上了一層揮之不去的陰影。全球多數(shù)國家對核電站運(yùn)營采取了更為謹(jǐn)慎的態(tài)度，有些國家和地區(qū)還出現(xiàn)了“去核電化”的趨勢。

由此可見，要想真正在全球范圍內(nèi)推廣核能技術(shù)，就必須不斷發(fā)展更高級別的新一代核電技術(shù)，即必須具備避免核分散、更低的成本、更安全、產(chǎn)生的廢料更少等特點(diǎn)。

目前，全球核電技術(shù)的發(fā)展已進(jìn)入到第四代核電技術(shù)的前期。1999年美國能源部核能、科學(xué)與技術(shù)辦公室首次提出了第四代核電技術(shù)的倡議，并在2001年成立了第四代核能系統(tǒng)國際論壇（GIF），征集到了12個國家的94個第四代核電站反應(yīng)堆系統(tǒng)，其中水冷堆28個，液態(tài)金屬冷卻堆32個，氣冷堆17個，其他堆型17個。

一年后的GIF會議上，與會各國以上述94個概念堆為基礎(chǔ)，一致確立了6種有前途的第四代核反應(yīng)堆作為重點(diǎn)研發(fā)對象。包括3種快中子堆——鈉冷快堆（SFR）、鉛冷快堆（LFR）和氣冷快堆（GFR），以及3種熱中子堆——超臨界水冷堆（SCWR）、超高溫氣冷堆（VHTR）和熔鹽堆（MSR）。

經(jīng)過十多年的發(fā)展，2014年GIF又公布了一份新的《第四代核能系統(tǒng)技術(shù)路線圖》，從第四代核能系統(tǒng)的發(fā)展戰(zhàn)略層面總結(jié)了此前6種堆型的研究進(jìn)展，并規(guī)劃了下一個10年的研究計(jì)劃。據(jù)GIF的估計(jì)，第四代核電站最快到2030年就能夠投入商業(yè)運(yùn)行，但材料的耐腐蝕性能是第四代核電站能否實(shí)現(xiàn)的重要制約因素之一。也就是說，如果要使核能技術(shù)有革命性的提高首先核材料要有革命性的進(jìn)步。

中國在走過了第二代、第三代核電技術(shù)的引進(jìn)、消化、吸收、再創(chuàng)新的發(fā)展路徑后，中國民用核工業(yè)將會在第四代核電技術(shù)上實(shí)現(xiàn)前沿創(chuàng)新的實(shí)質(zhì)性飛躍。

中國在全球第四代核電技術(shù)的研發(fā)上已經(jīng)取得一定的先機(jī)。目前正在研發(fā)、建設(shè)的第四代核電技術(shù)包括有高溫氣冷堆、鈉冷快堆和超臨界水冷堆。其中，與比爾·蓋茨極力推廣的行波堆技術(shù)同屬鈉冷快堆的中國實(shí)驗(yàn)快堆（CEFR）在2000年5月開工建設(shè)，2010年7月21日首次達(dá)到臨界。中國成為繼美、英、法等國之后，世界上第8個擁有快堆技術(shù)的國家。2014年12月，中國實(shí)驗(yàn)快堆首次實(shí)現(xiàn)滿功率穩(wěn)定運(yùn)行72小時，并截止當(dāng)月已經(jīng)累計(jì)并網(wǎng)運(yùn)行438小時，累計(jì)發(fā)電量超過300萬度，累計(jì)上網(wǎng)電量超過180萬度。

正因此，在過去近10年里，向全世界極力推廣行波堆的比爾·蓋茨多次訪問中國，為行波堆的科研尋找合作伙伴。2015年9月中國國家主席習(xí)近平訪美期間，泰拉能源公司與中核集團(tuán)簽署行波堆合作協(xié)議，致力于發(fā)展新核能技術(shù)，雙方計(jì)劃建立合資公司。

不僅是鈉冷快堆，2012年12月，由中核工業(yè)建承的山東石島灣高溫氣冷堆示范工程開工建設(shè)，按進(jìn)度計(jì)劃將于2017年底建成發(fā)電。與此同時，2014年，中國完成了超臨界水冷堆技術(shù)研發(fā)第一階段（基礎(chǔ)技術(shù)研究）目標(biāo)，并提出了超臨界水冷堆總體技術(shù)路線。

由此可見，中國在走過了第二代、第三代核電技術(shù)的引進(jìn)、消化、吸收、再創(chuàng)新的發(fā)展路徑后，中國民用核工業(yè)將會在第四代核電技術(shù)上實(shí)現(xiàn)前沿創(chuàng)新的實(shí)質(zhì)性飛躍。

值得一提的是，雖然在第四代核電技術(shù)的研發(fā)方面，中國已經(jīng)處于國際的前列，但現(xiàn)實(shí)中制約中國核電發(fā)展的卻往往并非核電技術(shù)本身。例如自從福島核事故發(fā)生以來，不少人心中對核電仍抱有抵觸和不信任感，認(rèn)為發(fā)展核電是好事，但不要建在我家門口?？梢哉f，民眾對核電安全性的不了解與不信任，已成為擺在中國核電產(chǎn)業(yè)面前一個無法回避的難題。

那么如何才能不“談核色變”？做好科普宣傳工作是首要工作，增加對核電安全性的了解，打消疑慮。這方面的工作在過去的核工業(yè)發(fā)展過程中未給予足夠重視。更為重要的是，核電站建造、運(yùn)行與監(jiān)管的各個環(huán)節(jié)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，培養(yǎng)高精尖的專業(yè)化隊(duì)伍，全方位保質(zhì)保量。