国防军工_机械行业_三代堆技术全面成熟商用稳步推进_四代堆示范工程加速推进_44页_3mb

报告摘要

核反应堆技术发展与应用总结

核反应堆技术概述

核反应堆是一种利用核燃料维持可控自持链式反应的装置，按原理可分为裂变堆、聚变堆和混合堆。裂变堆根据中子能量分为快中子堆和热中子堆，根据冷却剂和慢化剂的不同，又可分为多种类型，如压水堆、沸水堆、重水堆等。第四代核反应堆技术目前处于研发阶段，具有更高的安全性和效率，主要候选堆型包括超高温气冷堆、钠冷快堆、铅冷快堆、气冷快堆、超临界水堆和熔盐堆。

第三代核反应堆：全面成熟商用稳步推进

全球发展现状：目前，全球正在建设的核电站大多采用第三代核反应堆技术，尤其是轻水堆。
中国进展：中国在建和待建核反应堆以第三代压水堆为主，其中“华龙一号”为主要堆型。
技术特征：第三代核反应堆引入了“非能动安全理念”，相比第二代更安全可靠。
造价结构：华龙一号单位造价约1.56万元/千瓦，设备购置费用占比约38.6%，核岛、常规岛和配套设施造价占比分别为5:3:2。
主要堆型：包括EPR、AP1000、CAP1400、APR1400、VVER-1200、华龙一号等，各堆型具有不同的热功率、电功率和效率。
关键设备：
- 压力容器：占核岛成本的23%，是核反应堆的核心部件，技术要求高，国内主要由中核集团、中国一重等企业生产。
- 主管道及热交换器：主管道占核岛成本的20%，热交换器占17%，是连接反应堆与汽轮机的重要设备，技术复杂，国内由上海电气、哈电集团、东方电气等企业主导。
- 蒸汽发生器：占核岛成本的17%，是核电站一二回路的枢纽，中核集团已实现国产化，如ZH-65型蒸汽发生器。
- 核级阀：占核岛成本的12%，是核反应堆中控制介质流动的关键设备，国内主要生产商包括浙江控阀、中核科技、大连大高阀门等。

第四代核反应堆：示范工程加速推进

候选堆型：六种第四代核反应堆技术，包括超高温气冷堆、钠冷快堆、铅冷快堆、气冷快堆、超临界水堆和熔盐堆。
中国进展：
- 高温气冷堆：2023年12月，华能石岛湾高温气冷堆核电站示范工程正式投产运行。
- 钍基熔盐堆：2023年10月首次实现临界反应，2024年6月达到满功率运行，2025年4月在甘肃武威加钍运行，成为全球唯一建成并运行的熔盐堆核能系统。
- 钠冷快堆：2025年7月，CFR1000完成初步设计，装机容量提升至120万千瓦，具备上报审批条件。