中国为何押注大型核反应堆

<div data-chronoton-summary="<ul><br><li><strong>中国在核能领域追赶西方：</strong>自2016年以来，中国的核电机组数量几乎翻倍，有望到2030年在核能装机容量上超越美国和欧盟。</li><br><li><strong>秘诀在于标准化：</strong>中国以六座或更多批次建造反应堆，采用统一的设计和许可体系——本质上应用了小堆倡导者推崇的工厂化效率逻辑，但规模巨大。</li><br><li><strong>小型反应堆令人兴奋，但仍未得到验证：</strong>一家加州初创公司刚刚在美国政府试点项目中达到了一个关键里程碑，但其测试反应堆尚不能发电。</li></ul>" data-chronoton-post-id="1138789" data-chronoton-expand-collapse="1" data-chronoton-analytics-enabled="1"></div> <p>这是两种核工业的故事。</p> <p>在中国，大型反应堆正以惊人的速度建成。自2016年以来，中国的核电机组数量几乎翻倍，总装机容量接近60吉瓦。新设施几乎都是吉瓦级的压水堆。</p> <p>与此同时，美国在同一时期仅建成了两座反应堆——位于佐治亚州的Vogtle电厂3号机组和4号机组。不过，小型反应堆正吸引大量关注和投资。一家微反应堆开发商刚刚在美国能源部的新试点项目中使其反应堆达到临界状态。</p> <p>全球正竞相满足日益增长的电力需求，许多国家对核能等无温室气体排放的能源感兴趣。关键问题是：这些策略中，哪一种能真正快速地将电力输送到电网？</p> <p>目前，美国和法国被认为是核工业的领导者。美国拥有全球最大的核电机组群，法国紧随其后。法国电网高度依赖核能——该国约三分之二的电力来自核反应堆。</p> <p>但近年来它们几乎没有新增任何反应堆。美国仅有Vogtle电厂，而法国于2024年12月将最新反应堆接入电网——这是20多年来的首次。</p> <p>建设当今核工业主导的大型项目极其困难。前期投资可达数十亿美元，投资者需要等待数十年才能收回成本。设计复杂，且常在监管过程中变更，增加成本和时间。</p> <p>许多人希望，扭转这些国家局面的关键可能是小型反应堆。</p> <p>其理念是，缩小反应堆规模可减少验证新技术所需的初始投资。反应堆甚至可以在工厂中组装，而非现场建造，从而随着时间的推移降低成本。</p> <p>这些小型反应堆在美国吸引了大量关注和投资，包括能源部的一个新试点项目。该部门去年设定目标，到2026年7月4日（美国建国250周年）时，让三座测试反应堆达到临界状态。（临界状态是指反应堆实现自持链式反应并可释放能量的时刻。）</p> <p>上周，总部位于加利福尼亚州的Antares公司凭借其Mark-0反应堆达到了这一里程碑。</p> <p>该公司计划最终建造微反应堆，设计发电功率在100千瓦到1兆瓦之间（目前电网上的大型反应堆至少是其1000倍）。核心设计是钠冷反应堆，并使用TRISO燃料，即自封闭的石墨涂层球形燃料，其浓度高于目前大多数反应堆使用的燃料。</p> <p>但要真正发电还有很长的路要走——Mark-0尚未配备任何功率转换或排热系统。公司计划在2027年底发电，2028年实地部署，CEO Jordan Bramble <a href="https://apnews.com/article/nuclear-power-microreactor-energy-criticality-antares-b07f3e7773acd2965cd935bb2c706865" target="_blank" rel="noreferrer noopener">告诉美联社</a>。</p> <p>私营部门也感兴趣并投资其中。大型科技公司正<a href="https://blog.google/company-news/outreach-and-initiatives/sustainability/google-first-advanced-nuclear-reactor-project-with-kairos-power-and-tennessee-valley-authority/" target="_blank" rel="noreferrer noopener">向新反应堆投入资金</a>，希望它们能帮助为数据中心供电。</p> <p>但放眼全球另一端，其他国家则坚持既定蓝图：中国正在大量建造大型核反应堆。2025年，中国有六座新反应堆开工建设，2026年前五个月又有两座开工。该国有望在2030年前在核能装机容量上超越美国和欧盟。</p> <p>建设速度惊人。截至2024年，中国新建反应堆的平均时间为5至7年。全球平均约为9年，而美国最近的两座反应堆耗时约15年。</p> <p>速度的关键之一是标准化：中国建立了统一的项目管理体系来设计、许可和建设新反应堆。它们以六座或更多批次建造，以利用规模经济。</p> <p>这原本是让小型反应堆获得优势的理念之一，但中国正努力在大型项目中实现同样的效益。大量政府投资无疑起到了推动作用。</p> <p>大型反应堆通常以更低的价格向电网提供更多电力，考虑到中国急剧增长的电力需求，这是一个关键因素。虽然小型反应堆因体积小所需前期投资少于大型反应堆，但实际每单位发电成本更高。</p> <p>这并不是说中国只关注大型反应堆：该国首个运行的小型模块化反应堆“玲龙一号”预计将于今年开始向电网供电。</p> <p>但展望未来，小型反应堆能否帮助西方继续建设新的核电将很有趣。目前，鉴于中国的快速进展，似乎越大越好。</p> <p><em>本文来自《麻省理工科技评论》的气候周报《The Spark》。</em><a href="https://forms.technologyreview.com/newsletters/climate-energy-the-spark/" target="_blank" rel="noreferrer noopener"><em>点击此处订阅</em></a><em>，每周三发送至您的邮箱。</em></p>