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1、產業發展白皮書 上海先進核能指導單位:上海市經濟和信息化委員會編制單位:上海市核電辦公室 上海核工程研究設計院股份有限公司 上海中創產業創新研究院編寫顧問:陸海賓、汪洵、朱軍民編寫人員:周凌、王曉駿、倪陳宵、朱桂學 冷凡、丁國杰、李光輝、揭永琴 蔡翔舟、魏文斌、吳海峰、張迎利 徐明秀、姜有恩、胡杰、楊釗、朱佳敏編排單位:當今數字科技產業發展白皮書上海先進核能一、產業發展概況(一)先進核能概念與內涵(二)核能發展演進歷程(三)先進核能產業核心技術分析(四)先進核能產業鏈分析二、國內外發展現狀(一)國際發展現狀(二)國內發展現狀三、上海布局情況(一)產業基礎(二)全市布局情況(三)存在的主要問題四
2、、展望與建議(一)發展思路(二)主要舉措 34681516173138394347495057當前,全球正處于一個能源轉型的關鍵時期,減碳逐漸成為應對氣候變化的全球共識,核能可有效減少碳排放,成為替代化石能源的希望,發展核能也成為事關國家安全的重要基石。放眼世界,各國際組織和美國、俄羅斯等核能大國均在探索拓展先進核能技術的廣泛應用,推動部署安全可靠的先進模塊化小堆示范應用,積極開展第四代核能系統的研發和國際核能合作,力爭占據核能產業的制高點。我國商用核能歷經幾十年的發展取得了巨大的進步,成為目前核電發展最快的國家,在第四代核能系統(快堆、高溫氣冷堆等)和先進小型堆,以及核聚變等領域取得了顯著成
3、果,正逐步從核能大國躋身核能強國。上海是中國核電的肇興之地,是我國核電工程設計和裝備制造重地,擁有完整、綜合實力很強的核能核電產業鏈,正著力打造世界級核電產業集群。在此背景下,在上海市經濟和信息化委員會指導下,我們編制了上海先進核能產業發展白皮書,希望與業界同仁共同推進上海先進核能產業高質量發展。白皮書闡述了先進核能概念與內涵,分析了當前先進核能的主要方向和關鍵技術,對當前全球以及我國先進核能發展格局及技術發展現狀進行了系統性梳理。同時,基于上海在我國核能產業當中的核心地位,白皮書從核能產業規模、科創資源、企業集聚等角度,深度梳理了上海先進核能發展現狀,深刻剖析了上海先進核能發展面臨的主要問題
4、,并圍繞不同領域重點技術突破方向,從近期、中期、長期時間跨度提出了上海發展先進核能的總體思路,針對性規劃了上海先進核能下一步發展舉措。時間倉促,白皮書不足之處在所難免,我們將在后續持續跟蹤世界先進核能產業發展的前沿趨勢,深化先進核能產業的研究。序 言在人類社會發展的歷史長河中,能源始終是推動文明進步的重要基石,每一次能源變革都深刻地影響了世界的發展軌跡。核能,作為一種高效且清潔的能源形式,自其誕生以來,就在全球能源版圖中占據了舉足輕重的地位,可控核聚變更被認為是人類能源的終極夢想。上海先進核能產業發展白皮書12核能是國家制造強國的重要組成部分,在保障國家能源安全、緩解氣候變化、實現低碳轉型發展
5、等方面發揮重要作用。先進核能主要包括小型模塊化反應堆、第四代核能系統以及聚變堆,目前已經成為全球先進核能技術研發焦點和重要產業發展方向。2009年,國際原子能機構(IAEA)將每個反應堆模塊發電功率不超過300MW反應堆機組定義為小型反應堆。隨后,美國能源部在IAEA小型反應堆機組概念基礎上加入了模塊化概念,稱為小型模塊化反應堆,并對小型堆進一步細分,一般將發電功率10MW以下的小堆稱為微堆。相比三代壓水堆核電等大型反應堆,小型堆具有安全性高、建設周期短、布置靈活、總投資小、用途廣泛等特點,可滿足多元化用途需求,陸上用途主要是作為傳統壓水堆的補充,可更靠近需求側,為用戶提供清潔穩定的電力供應,
6、滿足區域供熱、海水淡化、熱電聯供、核能制氫等多場景應用需求;海上用途以滿足大型艦船動力、海洋平臺能源需求為主,可服務邊遠地區、島礁、海洋資源開發。微堆布置則更為靈活,可為偏遠地區或小島嶼熱電聯供提供最佳解決方案,可替代柴油發電機。2000年,第四代核能系統的主要目標體現在可持續性、安全性、經濟性、防核擴散性四個方面,其概念首先由美國能源部提出,后續逐步成立了第四代核能系統國際論壇(GIF),到2022年12月已經有中國、美國、俄羅斯、法國、英國、日本、韓國等14個成員國。GIF提出6種第四代核能系統的推薦技術,包括:鈉冷快堆(SFR)、鉛冷快堆(LFR)、熔鹽堆(MSR)、氣冷快堆(GFR)、
7、超高溫氣冷堆(VHTR)和超臨界水堆(SCWR),發展目標是2030年達到技術實用化程度。第四代核能系統是未來低碳排放、高效率的新型能源,其安全、綠色、經濟運行可以為我國“雙碳”目標的實現發揮積極作用。一、產業發展概況2、第四代核能系統1、小型模塊化反應堆(SMR)(一)先進核能概念與內涵34聚變堆是在人工控制下利用聚變產生能量,以其釋放能量巨大、無核廢料產生、輻射劑量低等特點,被視為解決人類能源問題的終極方案。當前國際研究較多的聚變堆有磁約束聚變和慣性約束聚變。磁約束核聚變利用磁場約束聚變等離子體,通過加熱裝置向等離子體輸入能量,將等離子體加熱到高溫高壓,使氘、氚等輕原子核發生聚變反應,其中
8、托卡馬克裝置是研究最多的方案。慣性約束核聚變將裝載氘氚的微型靶丸加熱,使得內部氘氚受慣性力約束產生聚變反應。3、聚變堆從全球看,自1954年蘇聯建成電功率為5MW的實驗性核電廠以來,核電技術的發展可以劃分為第一、二、三、四代。第一代核能發電是利用原子核裂變能發電的初級階段,從為軍事服務走向和平利用,時間大體上在20世紀50年代到60年代中期,以早期開發的原型堆核電廠為主,證明了利用核能發電的技術是可行的。第二代核電是指20世紀70年代至現在仍在運行的大部分商業核電廠,證明了核電在經濟上是可行的。第三代核電是從20世紀90年代開始,為應對化學燃料發電引起的環境污染,特別是溫室效應引起的全球變暖問
9、題,美國率先制訂了美國用戶要求文件(URD),歐洲也制訂了歐洲用戶要求文件(EUR),進一步明確了防范與緩解嚴重事故、提高安全可靠性和改善人因工程等方面的要求,國際上通常把滿足這兩份文件之一的核電機組稱為第三代核電機組。第四代核電是指在反應堆和燃料循環方面有重大創新的核能系統,其安全性和經濟性都更加優越,廢物量極少,無需廠外應急,并具有防核擴散能力。目前,隨著三代核電實現規?;虡I化建設運行,世界核電技術已基本完成了向三代核電的轉型升級,進入四代核電技術研發與部分堆型的工程示范驗證階段。小型模塊化反應堆方面,其研發起源于上世紀60年代,最初應用于軍事領域,可用于保障軍事基地能源供給安全、建造核
10、動力艦艇等方面,是典型的軍民融合技術。在美、俄等國帶動下,基于“軍轉民”的小型堆開始逐漸推廣應用于電力、船舶等民用領域。截至2022年底,在IAEA注冊的小堆型號已超過80個,涵蓋水、氣、熔鹽、金屬等多種冷卻劑類型,在國內外已成功實踐、進入實質開發階段或具有代表性的有38個堆型,其中小型壓水堆技術發展比較成熟,成為當前小堆技術發展的主流,占據主導地位。(二)核能發展演進歷程56上海先進核能產業發展白皮書目前,全球能源正處于向清潔低碳轉型發展的重要時期。先進核能技術為核能低碳拓寬了綜合應用場景,且提升了核能的安全性和可持續發展要求。在現有的小型堆設計中,壓水堆技術仍占據主導地位,采用成熟、經過充
11、分驗證的技術,技術路線以緊湊式和一體化為主。根據IAEA最新版(2022年版)的小型模塊化反應堆手冊,在18個會員國,有超過80種SMR正在開發和部署之中。(主要國家的小堆型號和研發狀態見附錄一)小型模塊化反應堆需攻關的關鍵技術包括:一是關鍵設備研制技術,包括海洋控制棒驅動機構共性關鍵技術研究、海上小型堆換料關鍵設備共性關鍵技術研究、直流蒸汽發生器共性關鍵技術研究、內置蒸汽穩壓器共性關鍵技術研究、海洋條件下設備鑒定共性關鍵技術研究等;二是關鍵運維技術研究,包括小型堆運維關鍵技術研究、智能運維技術研究、在線監測和診斷技術研究、多堆控制共性關鍵技術研究等;三是示范工程建造技術,包括小型堆地下施工技
12、術研究、模塊化制造安裝技術與工廠預制技術研究、反應堆設備裝卸工藝驗證及優化研究等;四是針對不同應用場景的專項技術,包括車載堆關鍵技術、空間堆關鍵技術、深海開發用反應堆關鍵技術等;五是支持安全審評的共性關鍵技術,包括標準及安全審查技術研究、廠址適應性與選擇方法研究、裂變產物行為和放射性源項研究、應急簡化技術研究等。聚變堆方面,全球范圍內對于可控核聚變的研究已經超過60年。過去20-30年,國際熱核聚變實驗堆(ITER)計劃為推動該領域技術發展做出了重要貢獻。ITER計劃是當今世界規模最大、影響最深遠的國際大科學工程之一,其目標是通過建造反應堆級的托卡馬克裝置,驗證利用核聚變發電的科學和工程技術可
13、行性,我國是ITER計劃核心參與國之一。作為聚變能實驗堆,ITER要把上億度由氘和氚組成的高溫等離子體約束在體積837立方米的“磁籠”中,持續時間突破百秒量級甚至更高級別。近年來,隨著高溫超導材料的大規模工業化應用,高溫超導緊湊型核聚變裝置也為加快聚變能源商業化進程開辟了新的路徑。2021年2月,美國國家科學院發布可控核聚變發展路線圖Bringing Fusion to the US Grid,提出要建設一臺小型化聚變示范電站(A Com-pact Fusion Pilot Plant),并于2035年-2040年在美國實現聚變發電入網。2022年12月13日,美國能源部宣布,LLNL勞倫斯利
14、佛莫爾實驗室研究的“慣性約束(激光核聚變)聚變堆取得了聚變能凈能量增益的歷史性突破,為不久將來聚變能的示范及商業應用提供了信心。1、小型模塊化反應堆技術(三)先進核能產業核心技術上海先進核能產業發展白皮書78(2)鉛冷快堆(LFR)鉛冷快堆采用包含鈾238或超鈾核素的金屬體或氮化物作為核燃料,以鉛/鉍液態金屬作為冷卻劑,采用閉式循環,堆芯出口溫度為550,有的甚至可達到800。鉛冷快堆發展目標是實現快譜閉式燃料循環,長壽命核廢料最小化,更適于供熱、制氫等多元化應用。鉛冷快堆主要面臨以下技術挑戰:一是新型核燃料研發帶來的材料的兼容性問題研究,包括燃料以及包殼等的研發;二是含鉛運行環境帶來的腐蝕控
15、制問題研究;三是研究堆結構、支撐和換料的重新設計問題;四是核燃料再循環、再加工和核廢物處理處置研究;五是鉛冷卻劑的在線化學檢測和控制技術;六是由于鉛作為冷卻劑,需要開展能量轉換技術研究和能量轉換裝置的研發;七是高密度鉛使得堆體需要重新進行抗震設計研究。(1)鈉冷快堆(SFR)鈉冷快堆采用金屬合金型核燃料,燃料置于不銹鋼包殼內,以液態鈉作為冷卻劑,液態鈉充滿燃料和包殼的縫隙,采用閉式燃料循環,出口溫度約550。鈉冷快堆的發展目標是經濟發電、燃料增殖和核廢料嬗變,其閉式燃料循環技術已經得到全球認可和部分驗證。鈉冷快堆主要面臨以下技術挑戰:一是由于鈉冷快堆的設計是為了處置高放廢物,使得大量錒系元素能
16、夠再循環成為研究重點;二是由于采用非能動余熱排出系統設計,需要確保所有設計基本初因事件都有非能動的安全響應;三是因為鈉與水接觸發生放熱反應且液態金屬鈉的強腐蝕容易造成泄漏,需要開展在役檢查和維修技術研究,還包括預防鈉泄露等的儀器儀表檢測研究;四是高密度鈉作冷卻劑,需要考慮提高抗震設計以及嚴重自然災害的應急能力;五是存在新型燃料制造等,需要考慮降低投資成本的問題。(3)熔鹽堆(MSR)熔鹽堆是第四代先進核反應堆中唯一使用液態燃料的堆型,以液態熔鹽作為核燃料載體和冷卻劑,具有失效安全、結構緊湊、常壓工作、高溫輸出和地域適應性強等特點,是國際公認適合實現釷基核燃料工業利用的堆2、第四代核能系統技術上
17、海先進核能產業發展白皮書910型,尤為適合我國釷資源豐富的國情。熔鹽堆高溫輸出和地域適應性強的特點,特別適合在我國西部與豐富的風能、光能資源構成“風光核氫儲”新型低碳復合能源系統。熔鹽堆主要面臨以下技術挑戰:一是釷鈾燃料循環過程涉及的錒系核素靜態與動態物理化學特性、核物理與核化學的理論與技術;二是釷鈾燃料干法分離技術與批處理流程關鍵技術;三是模塊化熔鹽堆的中子物理、高溫熔鹽流體力學的理論與設計方法;四是耐輻照耐高溫熔鹽腐的蝕鎳基合金、長壽命熔鹽堆用核石墨研制及其服役性能評估;五是核安全技術與氚控等關鍵技術。(4)氣冷快堆(GFR)氣冷快堆采用復合陶瓷型核燃料、包覆顆粒核燃料或錒系混合物型包覆核
18、燃料,以氦氣作為冷卻劑,采用閉式燃料循環,堆芯出口溫度可達850。氣冷快堆的發展目標是超高出口溫度帶來的多元化熱應用和高發電效率,更適于供熱、制氫等多元化應用。該技術存在高溫高壓系統帶來的復雜瞬態動力學問題等困難,耐高溫材料研發需求和技術風險,調研結果顯示全球氣冷快堆距離工業示范應用還有較長的距離。氣冷快堆主要面臨以下技術挑戰:一是研發可經受高溫和堆內輻照考驗的燃料、包殼材料和結構材料;二是高性能汽輪機的研發以保證高效的氣體熱量傳遞問題;三是由于高溫、高壓、氣體流動傳熱帶來的系統安全性問題,包括余熱排出、承壓安全殼設計等。此外,還包括堆芯綜合設計和相關材料的開發。(5)超 高 溫 氣 冷 堆(
19、VHTR)超高溫氣冷堆采用包覆型核燃料,石墨作為慢化劑,氦氣作為冷卻劑,可以采用一次循環和多次循環方式,堆芯出口溫度達950。高溫和超高溫氣冷堆由于其在核能制氫等綜合利用領域的獨特優勢,成為全球各國積極布局的領域,被認為是最有前途和最有效的制氫系統,發展目標是超高出口溫度帶來的多元化熱應用和高發電效率。超高溫氣冷堆主要面臨以下技術挑戰:一是在超高溫、高燃耗、高通量情況下,銀和銫高遷徙能力增加了碳化硅層的破損概率,對燃料設計提出了更高的要求;二是在超高溫運行環境下,需要驗證石墨的穩定性和壽命問題;三是因采用能動的安全系統使得安全裕量降低;四是為發揮高溫氦氣的優勢循環效率使得高性能氦氣輪機及相關部
20、件的研發成為最有潛力方案;五是因高溫高壓的氦氣冷卻使得壓力容器材料、熱利用系統材料的研發成為重點;六是研發適合于高溫運行的核電廠配套子項、產氫系統。12上海先進核能產業發展白皮書上海先進核能產業發展白皮書11(6)超 臨 界 水 冷 堆(SCWR)超臨界水堆是一種高溫高壓水冷反應堆,技術基于現有的輕水堆和超臨界水冷化石燃料電廠,采用鈾的氧化物為核燃料,以超臨界水作為冷卻劑,采用一次通過式燃料循環方式,堆芯出口 溫 度 為 5 1 0 ,最 高 可 達550。超臨界水冷堆發展目標是提高效率、簡化設備,提高經濟性。超臨界水堆主要面臨以下技術挑戰:一是反應堆材料因輻照導致的腐蝕、輻解作用和水化學作用
21、、強度等問題;二是反應堆的安全性問題,包括非能動安全系統以及堆芯淹沒事故時帶來的正反應性等安全問題;三是運行的穩定性及控制問題,包括中子、熱工、自然循環相耦合的不穩定性和功率控制。目前實現聚變的方式有兩種,分別是磁約束和慣性約束。3、聚變堆技術磁約束核聚變反應堆的關鍵技術有:一是強磁場制造,通過超導磁體產生強大且穩定的磁場,以便約束和控制高溫等離子體;二是等離子體控制,確保大規模聚變燃燒等離子體的穩態運行。目前國際上主流的方案是使用托卡馬克(Tokamak)技術路線來實現磁約束核聚變,代表性的試驗裝置有國際熱核聚變實驗堆ITER、歐盟JET和中國全超導托卡馬克東方超環EAST、中國環流器三號等
22、,磁約束也是中國可控核聚變目前技術主要的研究方向。慣性約束聚變反應是短脈沖式的,無法連續發生,其關鍵技術有:一是研發高能量激光或粒子束系統,必須能夠在極短的時間內(通常是納秒或皮秒級別)將大量的能量集中到微小的燃料靶上;二是小型燃料靶的制造,其中涉及高精度的材料處理和制造技術。慣性約束核聚變研究目前仍處于驗證物理原理和實施點火階段,進展較快的是美國2008年建成的國家點火裝置(NIF)。上海先進核能產業發展白皮書1上海先進核能產業發展白皮書1314一般來說,可以將核電產業鏈分為上中下游三個環節。上游為核電設計及核燃料供應,主要包括型號研發設計、廠址咨詢與規劃、鈾礦地址勘探、鈾礦開采、鈾的冶煉和
23、加工、鈾濃縮、核燃料元件制造等環節,不但起著引領整個產業鏈的作用,而且貫穿產業鏈各個環節,支撐制造、建造、運維等各項工作安全高效地進行。中游為設備制造,主要包括核島、常規島、電站配套設施、儀控的設備制造及安裝建設等。下游為核電站運營,主要包括電力生產及檢修維護,以及核電退役、乏燃料及核廢物管理。近年來,由于核能綜合利用逐步推廣,下游產業鏈已經拓展至區域供暖、海水淡化、工業供熱、制氫等多種應用場景對應的各類供熱站、化學工藝系統和相應的配套工程。對于聚變堆產業鏈來說,基于核聚變與傳統核裂變在原理、燃料類型、廢物管理、安全性等方面的顯著差異,其產業鏈構成也與傳統核電產業鏈存在明顯不同。在上游的核電設
24、計及核燃料供應方面,涉及到氘、氚、氦、鋰-6等燃料制備、運輸、儲存,等離子體仿真、裝置設計和聚變控制的相關軟件開發。在中游的設備制造方面,除與核裂變反應堆相同的蒸汽發生器、汽輪機等設備部件的生產和制造外,還涉及聚變堆建造所需特種金屬(鎢等),以及超導材料(稀土鋇銅氧)制造等。在下游的反應堆運營,則涉及聚變堆廢物處置、特種設備運維等針對性技術與服務產品。圖1 核電產業鏈全景圖基于先進核能的核電產業鏈包括核電技術的研發、新堆型型號設計、裝備制造、建設安裝、運行維護、退役,同時還涉及到嚴格的安全和質量控制,以確保核電站的安全穩定運行。(四)先進核能產業鏈分析二、國內外發展現狀上游中游下游 總體設計與
25、安全評價 堆芯與燃料 機械、工藝系統、電氣儀控儀表 土木工程與建筑 廠址咨詢與規劃研發設計 鈾礦地址勘探 鈾礦開采 鈾的冶煉和加工 鈾濃縮 核燃料元件制造核燃料供應 電力、熱力生產 換料管理 設備狀態檢測分析 備品備件管理 系統和設備改造電力生產及檢修維護 乏燃料暫存 貯運容器研發 乏燃料后處理 三廢處理乏燃料及核廢料管理 系統回路去污 大型設備切割和拆除 高放射性大型設備解體及轉運核電站退役 反應堆壓力容器 蒸汽發生器 堆內構建 控制棒驅動機構 核主泵 主管道 穩壓器等核島設備制造 汽輪機 發電機 除氧器 凝汽器 高低壓加熱器 主給水泵 燃料轉運裝置 主變壓器等常規島設備制造 廠址廢物處理設
26、施(SRTF)等電站配套設施制造上海先進核能產業發展白皮書115116統籌氣候與發展雙重目標,實現經濟社會綠色低碳轉型發展在世界范圍內形成基本共識,而具有清潔低碳、穩定高效優勢的核能重新受到世界各國的重視。世界核協會在2021年9月發布的一項報告中指出:核能是推動全球清潔轉型發展、構建現代能源體系的關鍵驅動力。核電能夠提升電網運行的穩定性,進而推進太陽能和風能等間歇性可再生能源的部署。除供電外,核能還可用于制氫、工業供熱、區域供暖、海水淡化、合成燃料和化工產品生產等,有助于推進電力以外難以減排行業的脫碳。目前,除已擁有核電的國家外,還有約30個國家正著手或考慮將核電納入其能源體系。在64個“一
27、帶一路”沿線國家中,有44個國家已發展或計劃發展核電。截至2022年底,全球33個國家和地區共運行4371臺核電機組,總裝機容量415GWe2,裝機規模居前3位的分別是美國、法國和中國,在運核電機組的7種堆型中,壓水堆數量占比70.02%。全球18個國家在建核電機組共603臺,總裝機容量68GWe,在建核電機組規模居前3位的分別是中國、印度、俄羅斯。世界各國電力結構中,22個國家核電占比超過10%,13個國家超過25%,4個國家超過50%。從技術發展來看,世界主要核電國家持續加大對第三代核電技術、小型模塊化反應堆、第四代核能系統和聚變堆等技術的研發。其中,壓水堆和快堆是目前核能領域的主要研究方
28、向。針對小型模塊化反應堆,美國、中國、俄羅斯、阿根廷、韓國等均提出各自小型壓水堆設計方案,絕大部分處于設計或評審階段。美國的NuScale Power Module已于2020年9月獲得美國核管制委員會的標準設計批準。阿根廷的自然循環一體化壓水堆CAREM正在建造中,將于2026年實現首次臨界。中國的簡化設計一體化壓水堆ACP100于2021年開工,目標是在2026年投入商業運營。其他近期準備部署的包括美國的VOYGR和BWRX-300、中國的一體化供熱堆、英國的羅爾斯-羅伊斯SMR、法國的NUWARD、韓國的SMART等。在海上應用方面,俄羅斯的?;《袺LT-40S已于2020年5月在“羅
29、蒙諾索夫號”(Akademik Lomonosov)浮動核電站中部署投運。(一)國際發展現狀1.全球數據均整理自IAEA-PRIS。在運機組的統計是指第一次并網后的機組,包含暫停運行的機組。2.MWe代表電功率3.數據均來源于IAEA-PRIS,根據我國實際情況,將國和一號示范工程1、2號機組納入統計。1718針對第四代核能系統,鈉冷快堆方面,該型號是目前運行經驗最豐富的先進核能系統(全球累計400堆年),俄羅斯在鈉冷快堆技術發展和建設投入上處于領先地位,同時中國、印度、法國、日本、美國等也在鈉冷快堆方面制訂了建設計劃。鉛冷快堆方面,中國、俄羅斯、歐盟、日本、韓國等均在大力推動關鍵技術研究和型
30、號設計工作,俄羅斯在工程化推進中處于領先地位,我國整體仍處于關鍵技術攻關階段。熔鹽堆方面,美國橡樹嶺國家實驗室于上世紀六十年代建成實驗堆(MSRE),并形成較為完整的技術報告,驗證了熔鹽堆的可行性。2011年以來,中國科學院開展的釷基熔鹽堆核能系統研究逐漸達到國際領先,至2023年10月,2MWt液態燃料釷基熔鹽實驗堆已達到臨界,進入功率調試階段。氣冷快堆方面,由于存在高溫高壓的系統帶來的復雜瞬態動力學問題等困難,耐高溫材料研發需求和技術風險,全球氣冷快堆距離工業示范應用還有較長的距離,尚未建造過真正的氣冷快堆。超高溫氣冷堆方面,全球已運行多座實驗高溫堆及其原型堆。我國清華大學研發設計的模塊式
31、HTR已處于示范工程建設,關鍵技術已基本突破;VHTR正在開展預研。超臨界水堆方面,目前全球處于概念設計和關鍵技術研究階段,尚無工程經驗,還有賴于材料和熱工水力等諸多問題的突破。針對聚變堆,磁約束和慣性約束技術路線相繼取得突破,2021年,美國聚變商業公司CFS成功研制全球首個基于高溫超導材料的聚變裝置磁體,磁場強度達20特斯拉;我國“東方超環”EAST托卡馬克裝置實現了1056秒的長脈沖高參數等離子體運行,創下當時托卡馬克裝置高溫等離子體運行的最長時間紀錄;2022年12月,美國國家點火裝置(NIF)實驗中,首次實現能量增益因子Q1,達到1.54。截至2022年底,全球核聚變產業已經吸引了超
32、過62.1億美元的投資,相比去年同期增加了14億美元,同比增長29%;全球范圍內共有43家聚變產業公司,相比去年同期(33家)增長30%。目前,世界上具有較強核電產業實力的國家有8個,分別是美國、法國、俄羅斯、中國、英國、加拿大、日本和韓國,在發展先進核能產業方面建立了先發優勢。上海先進核能產業發展白皮書1920美國是世界上最早研究開發核電技術和應用的國家之一,核電產業也是美國政府介入最多的行業之一,美國政府通過制定國家能源目標、監管安全和環境以及資助研究開發等多途徑,在核電發展建設、反應堆研究開發、燃料循環和防核擴散等方面扮演重要角色。在小型模塊化反應堆方面,采用一體化自然循環設計的NuSc
33、ale小堆,已獲得美國核管會(NRC)標準設計;Holtec公司開發了具有非能動特性的SMR-160,主要應用目標是發電或實現聯合應用(如制氫、儲能、海淡等)。在微堆方面,美國Los Alamos實驗室(LANL)完成了千瓦級熱管反應堆(KiloPower)地面原型試驗裝置的非核運行和固體燃料堆芯、熱管傳熱、斯特林循環發電的帶核試驗;西屋電氣基于堿金屬熱管技術提出的eVinci微型核電源已獲得美國能源部、國防部等多個項目支持,正在開展樣機研制和示范堆設計、分析及許可工作;HolosGen公司提出了移動式超小型HOLOS模塊化氣冷堆概念,可實現313MWe功率輸出,并滿足車載運輸要求。在第四代核
34、能系統方面,針對鈉冷快堆,美國已在20 世紀 40年代建成全球首座實驗快堆,已經積累了有近50年的運行經驗,并且已具備示范快堆燃料制造能力。針對鉛冷快堆,美國已于21世紀初重啟研發計劃,美國的愛達荷國家工程和環境實驗室和麻省理工學院聯合開展ABR 項目,主要研究嬗變處理核廢料;美國阿貢國家實驗室、勞倫斯伯克利國家實驗室和洛斯阿拉莫國家實驗室聯合開展SSTAR項目,主要研究小型模塊化設計;在SSTAR基礎上,美國阿貢國家實驗室開展SUPERSTAR項目,主要研究小型自然循環鉛冷快堆,并處于國際領先地位;美國西屋公司開展鉛冷示范快堆(DLFR)項目研究,主要驗證示范快堆技術的可行性。針對熔鹽堆,在
35、美國能源部(DOE)的推動下,已有十多家公司從事熔鹽堆的研發。2023年6月,Kairos Power 35MWt熔鹽研究堆(Hermes)的初步安全分析報告通過美國核管會(NRC)的審評,近日已正式向美國核管會提出了在田納西州建設Hermes 2核電站的申請,以推動其商業化進程。針對超高溫氣冷堆,美國能源部開展的“下一代核電站”(NGNP)研究項目最終選擇通用公司參與的棱柱型模塊式反應堆(MHTGR)作為美國超高溫堆研發的目標,目前還處于研發階段。在聚變堆方面,美國核聚變裝置數量達到34臺,居世界第一位,同時聚變產業企業數量高達25家,占全球聚變企業總數的58%。通用原子公司(General
36、 Atomics)的國家聚變設施(DIII-D)是美國最大的磁聚變研究實驗,普林斯頓大學等離子體物理實驗室(PPPL)是美國主要的磁約束核聚變研究中心,洛斯阿拉莫斯國家實驗室創新性地嘗試了磁慣性約束技術路線,MIT和創業公司Commonwealth Fusion Systems(CFS)合作開展磁約束核聚變項目SPARC,并獲得了超過20億美元的私人投資,占全球聚變總投資的32%以上。美國政府于2022年啟動了商業核聚變十年遠景計劃。1、美國上海先進核能產業發展白皮書21222、俄羅斯俄羅斯是公認的核電技術強國,科研基礎雄厚,軍民兼顧在核電技術上獨樹一幟,形成了具有原創特色的多個反應堆型號及相
37、關的工業、技術標準體系。俄羅斯是自主理念創新的典范,多機型、系列化,在新時期世界核電市場占有重要地位。俄羅斯正致力打造以壓水堆、快堆、浮動堆和空間核動力為代表的反應堆技術,成為支撐本國核能發展的重要源動力。在小型模塊化反應堆方面,主要是采用軍轉民的路線開展。由于軍用堆技術基礎扎實,在民用領域如破冰船、浮動核電站等方面均采用成熟的軍用小堆開展。其中,采用KLT-40S技術的“羅蒙諾索夫號”浮動核電站已完成建造及相關調試,目前已拖運至俄羅斯遠東地區,在2019年底正式發電、供熱。俄羅斯在空間堆領域重點開發了熱離子堆和氣冷微堆技術,其早期熱離子堆技術已在空間應用,最新的熱離子堆技術的功率水平可達到百
38、千瓦量級。自2009年起開發兆瓦級氣冷微堆技術,已完成所有關鍵技術的測試驗證,計劃于2025年前發射升空。針對偏遠軍事基地俄羅斯也開展了車載堆的研發和部署,提出兆瓦級車載氣冷堆方案。在第四代核能系統方面,針對鈉冷快堆,俄羅斯開展多用途鈉冷快中子研究、BN系列(包括BN600、BN800、BN1200等)鈉冷快堆以及燃料循環專項計劃的研究,主要在堆設計、新燃料以及相關裝置和特種同位素生產的研發。針對鉛冷快堆,俄羅斯主要實施“突破”計劃(Proryv Project),目前已基本掌握快堆、氮化物燃料和后處理關鍵技術,且正在設計和建造BREST300鉛冷快堆及燃料循環設施,計劃于2026年建成。針對
39、熔鹽堆,俄羅斯正由國家原子能集團公司的博奇瓦爾無機材料研究所開展熔鹽堆燃料及乏燃料處理技術的研發,主要包括氟化钚和次錒系元素氟化物的制備、氟化鋰和氟化鈹混合熔鹽的制備以及氚的安全防護。針對超高溫氣冷堆,主要開展超高溫堆燃料制造技術研究。在聚變堆方面,俄羅斯于2021年啟動“至2024年期間在俄羅斯聯邦原子能領域發展設備、技術和科學研究”(DETS計劃),將熱核聚變研究和創新等離子體技術的發展作為重點項目(FP-3)。其中,Rosatom負責項目的整體協調和管理,俄羅斯聯邦特羅伊茨克聚變創新國家研究中心主要負責開展研發項目,庫爾恰托夫研究所被指定為DETS計劃的首席科學組織,應用物理研究所、俄羅
40、斯科學院、布德克爾核物理研究所等科研機構將共同參與關鍵技術研發。同時,俄羅斯的聚變發展計劃也充分與ITER項目相結合,一方面俄羅斯供應的包括極向場線圈等關鍵設備材料是ITER項目重要支撐,另一方面未來的TRT原型聚變堆作為FP-3項目的重要組成部分,也將在一定程度上基于ITER項目經驗。上海先進核能產業發展白皮書2324法國核電在世界上占有很重要的位置,在役核電機組數量和總裝機容量僅次于美國列世界第二位。法國具有相當完備的核電機械設備、電氣設備、控制儀表設備等工業生產能力,同時擁有了一整套完整的包括鈾資源開發、燃料元件制造、乏燃料后處理以及核廢料處理和貯存等過程的核燃料循環工業體系,此外還建立
41、了一套高效的核電站運行、維護和維修等服務體系。這些能力和體系的建立,是法國核電工業得以迅速發展的保證,同時又是法國核電工業不斷開拓國際市場的強大支撐。在小型模塊化反應堆方面,法國電力集團(EDF)研發的一體化壓水堆NUWARD正在開展概念設計。在第四代核能系統方面,針對氣冷快堆,國際上的實驗堆研究主要由法國牽頭,其他四個歐洲國家參與;歐盟的研究由德國卡爾斯魯厄研究院(KIT)牽頭,其他十余個歐洲研究機構參加。在聚變堆方面,法國是領導核聚變國際間合作的典范。作為重要發起成員,法國與歐洲其他國家在2014年成立EUROfusion,支持核聚變技術的研發和應用,并制定了到2050年實現聚變發電的聚變
42、能路線圖,在此框架下于歐洲多國部署核聚變裝置。作為東道國,由歐盟、英國、中國、印度、日本、韓國、俄羅斯和美國共同參與的國際合作項目國際熱核實驗反應堆項目(ITER)于2020年7月在法國南部開始了為期五年的組裝階段,并計劃于2035年實現穩態聚變。3、法國4、英國英國是世界上最早建設商用核電機組的國家,也是世界上最先規?;l展核電的國家,近年來,英國相繼部署了大型壓水堆核電項目建設、資助小型模塊化堆及先進模塊化反應堆研發、調整與優化核能相關組織機構等行動,期望擴大核能發展規模。為了推動新核能項目的交付,2022年英國對核燃料有限公司(BNFL)進行了重組,設置了獨立機構“大不列顛核能”(GBN
43、),負責小型模塊化反應堆的競優工作,為政府核能項目的最終投資決策提供支持。2023年成立的能源安全與凈零排放部發布了能源安全戰略,提出到2050年將核電裝機增加3倍至24 GWe,發電量占比從15%提高到25%。在小型模塊化反應堆方面,羅爾斯-羅伊斯(Rolls-Royce,以下簡稱“羅羅”)小型堆采用壓水堆設計,單機容量470MWe,其建設成本約18億英鎊(約合25.1億美元),項目的平準化度電成本(LCOE)介于3550英鎊/MWh(約合48.969.9美元/MWh)之間。羅羅小堆設計已于 2023 年完成了由環境署、核監管辦公室和威爾士自然資源部進行的第一步通用設計審查,將于2023年基
44、本完成可行性研究,計劃2030年交付使用。Newcleo計劃設計和建造首個30 MWe鉛冷快堆,將于2030年在法國部署,隨后在英國建造200 MWe商業機組。Newcleo公司致力于建立混合氧化物(MOX)制造廠為鉛冷快堆提供燃料。Babcock公司曾致力于研究一個200MWe的高溫氣冷堆設計,但目前該公司正與X-energy公司共同計劃在英國建造多達40臺Xe-100反應堆。在微堆方面,U-Battery采用高溫氣冷堆設計,裝機容量為4 MWe,可用于供電和供熱。2023年1月,U-Battery公司的高溫氣冷堆燃料元件和堆芯設計獲得英國知識產權局簽發的首個合法專利。上海先進核能產業發展白
45、皮書2625四代堆方面,英國政府啟動的AMR示范項目是一項研發計劃,旨在探索先進核技術的新型冷卻系統和燃料。針對高溫氣冷堆,2021年12月,政府確認高溫氣冷堆將成為 AMR 示范項目的技術重點。針對熔鹽堆,英國支持moltexFLEX公司的熔鹽反應堆設計,包括用于熱電聯供的自然循環熱中子堆FLEX、用于核廢料焚燒的快中子堆SSR-W 300及核廢料轉化為穩定鹽(WATSS)的回收工藝。聚變堆方面,自2021年以來,英國的聚變支出已超過 14 億英鎊,今年還公布了聚變未來計劃,用于培訓、開發新的燃料循環測試設施以及支持聚變公司。同時,UKAEA(英國原子能管理局)正在形成促進英國世界領先的球形
46、托卡馬克能源生產方案,并計劃開發核聚變發電廠的虛擬原型(數字孿生)。在上世紀核電發展中,加拿大的核能產業取得了很大成績。由加拿大原子能公司(AECL)開發的壓力管式天然鈾重水堆CANDU,在國際上除了壓水堆、沸水堆之外,居第三位。重水堆占領了加拿大國內全部市場,并向印度、羅馬尼亞、阿根廷、巴基斯坦、韓國、中國等許多國家出口。AECL又按照三代核電技術要求,基于原CANDU的設計,提出了新的設計ACR-1000。在小型模塊化反應堆方面,圍繞重水堆技術路線,CANDU Energy公司推動SMR的研發,功率300MWe的CANDU SMR正在開展概念設計。在第四代核能系統方面,針對熔鹽堆,目前美國
47、和加拿大兩國核監管機構已完成一體化熔鹽堆(IMSR)的聯合技術評審。針對超臨界水堆,由加拿大核能實驗室(CNL)牽頭,多所科研機構和大學共同參與。5、加拿大上海先進核能產業發展白皮書2728日本于2018年批準能源戰略計劃,提出至2030年核能占比達到約20%,推動實驗快堆和高溫氣冷堆來推動未來核能研發,高溫氣冷堆還可生產用于燃料電池車輛和煉鋼的氫氣,降低溫室氣體排放,實現能源戰略目標。在小型模塊化反應堆方面,日立公司和美國GE公司聯合開展小型沸水堆BWRX-300開發。在第四代核能系統方面,針對鈉冷快堆,日本擁有大量運行快堆的經驗,近期正攜手美國開發鈉冷快堆。針對超高溫氣冷堆,日本擁有研究運
48、行HTTR試驗堆的大量經驗,并掌握高溫制氫技術,與波蘭合作設計高溫氣冷研究堆。針對超臨界水堆,日本在超臨界水冷堆方面開展過大量系統性工作。在聚變堆方面,日本政府于2023年出臺未來十年聚變發展國家戰略,構建圍繞國家量子科技研究開發機構(QST)的產學研框架,推動在ITER項目和BA項目進展中的聚變技術開發、轉移和商業化,通過ITER項目和BA項目獲取關鍵技術,推進DEMO反應堆的研究和開發。通過成立日本聚變產業理事會,允許民營公司作為正式成員參與,實現民營公司之間和公司與學術界之間聚變能源的信息交流和需求成果匹配,促進產學研合作。韓國的核電產業與中國幾乎同時起步,經過數十年的發展,完成了由最初
49、的完全引進,到現在已經具備了成套設備和技術出口能力,實施了有效的“走出去”戰略。韓國核電經過四十多年的發展已經形成了重水堆和壓水堆兩種技術,并且擁有了自主可控的核心技術。在小型模塊化反應堆方面,采用一體化壓水堆技術路線的SMART型號正在開展詳細設計,i-SMR和BANDI-60型號正在開展概念設計。在聚變堆方面,韓國于2020年成立了韓國聚變能源研究院(KEF),通過參與ITER項目獲取核心技術,進行聚變能關鍵技術研發,開展聚變能相關安全與技術規范和標準研究,支持核聚變研究設備和設施的驗證測試和公共利用,從而推進韓國示范堆K-DEMO的研發和建設。6、日本7、韓國上海先進核能產業發展白皮書2
50、930核能是清潔低碳安全高效的優質能源,是我國實現“碳達峰碳中和”目標的重要戰略選擇,將在我國能源綠色低碳轉型、保障國家能源安全和電力供應、支撐電力系統安全穩定運行等方面發揮不可或缺的重要作用。截至2022年底,我國大陸在運核電機組為55臺(不含中國臺灣地區),總裝機規模為57GWe,運行核電機組累計發電量為4178億千瓦時,約占全國累計發電量的4.72%。在建核電機組21臺,總裝機容量24GWe,在建機組規模全球第一。習近平總書記在黨的二十大報告中指出,核電技術的發展為創新型國家建設作出了貢獻。核電產業一直以來得到黨和國家的高度重視,是體現國家綜合國力、保障國家能源安全和轉型發展的戰略性新興
51、產業。歷經50余年的發展,我國核電技術已經實現了從跟跑到并跑再到部分領域領跑的歷史性跨越。隨著“雙碳”戰略的實施,我國明確核電發展方針由“安全高效”轉為“積極安全有序”,近兩年來核電建設的步伐明顯加快,2022年核準新建10臺、截至2023年7月核準新建6臺,業內一致認為我國核電迎來了一個重要的黃金發展期。國家發改委最新的核電相關發展規劃為我國下一階段核電事業的發展提供了政策引領。預計到2030年前,我國在運核電裝機規模有望超過美國成為世界第一,在世界核電產業格局中占據更加重要的地位;預計到2035年,我國核能發電量在總發電量的占比將達到世界平均水平,核電在我國能源結構中的重要性進一步提升。(
52、二)國內發展現狀底進入核島安裝階段;國家電投集團啟動緊湊式多功能小堆初步設計,已納入國家海洋核能裝備示范項目總體實施方案。在核能供熱堆方面,國家電投集團已完成一體化供熱小堆型號初步設計和外部審查,計劃于2025年完成全部科研試驗,在山東海陽建設示范工程;中廣核集團積極推動NHR200-II型一體化殼式低溫供熱堆技術建設核能供汽示范項目。海上小堆研發方面,中廣核集團ACPR50S海上小堆項目取得進展,完成裝料調試及運維基地可行性論證。在國家科技重大專項的支持下,我國核電已全面掌握了三代核電技術,在關鍵設備材料與共性技術研究方面取得重大突破,“國和一號”、“華龍一號”具備自主能力和規模推廣的條件,
53、正在積極研發小型堆、四代堆等新一代核能系統以及聚變堆研究開發工作,部分具備試驗示范條件。小型模塊化反應堆。小型壓水堆是目前比較成熟、工程可實現性較高的先進核能系統型號。我國各核電集團都在積極推進相應的研發設計和應用部署。陸上模塊化小堆建設方面,中核集團海南昌江多用途模塊式小型堆科技示范工程建設順利,2022年2、技術發展水平1、總體發展情況上海先進核能產業發展白皮書3231高溫/超高溫氣冷堆。高溫堆在制氫、高溫工藝熱等領域具有一定的應用推廣空間,我國在該領域已走在世界前列。2006年我國啟動高溫氣冷堆重大專項,2012年在山東榮成石島灣開工建設具有自主知識產權的250MWt模塊式高溫堆示范工程
54、,2022年12月,示范工程實現了初始滿功率運行。目前,高溫堆技術正在開展60萬千瓦級高溫氣冷堆技術研發和超高溫氣冷堆技術預研,后續重點圍繞氦氣直接透平、高溫制氫等技術深入開展研究,為發展更高功率的“60萬千瓦級商業推廣高溫氣冷堆核電技術”和更高溫度的第四代核電技術“超高溫氣冷堆核電技術”奠定基礎。釷基熔鹽堆。2011年,中國科學院啟動了釷基熔鹽堆核能系統(TMSR)戰略性科技先導專項,計劃用20年左右時間研發第四代的裂變反應堆核能系統以及釷鈾循環技術,達到工業應用。2017年,中國科學院與甘肅省政府簽署合作框架協議,確定2MWt液態燃料釷基熔鹽實驗堆選址甘肅武威。該實驗堆已于10月上旬達到臨
55、界。目前,“小型模塊化釷基熔鹽堆研究設施”已列入國家發改委國家重大科技基礎設施建設發展“十四五”和中長期規劃。鉛冷快堆。我國鉛基反應堆基礎及技術研究始于20世紀80年代。2011年以來,中國科學院實施“未來先進核裂變能-ADS嬗變系統”戰略性先導科技專項,正在形成具有我國自主知識產權的鉛基反應堆技術體系,預期可達到國際先進水平。此外,中核集團、國家電投集團、中廣核集團等也正在推進鉛冷快堆的研發、設計和實驗驗證工作。鈉冷快堆。我國快堆技術的開發始于20世紀60年代,從1987年起,鈉冷快堆技術發展納入國家863高技術發展計劃,20MW中國實驗快堆(CEFR)于2000年開工,2011年7月成功并
56、網發電。在此基礎上,福建寧德霞浦2臺60萬千瓦示范快堆工程(CFR600)已分別于2017年12月和2020年12月開工建設,按照100%國產化的目標,安排了關鍵技術和設備的研發任務。目前,我國已形成一批針對鈉冷快堆技術的研究試驗設施和工業配套能力。上海先進核能產業發展白皮書3334聚變堆。隨著可控核聚變關鍵技術接連取得突破以及社會資本在國民經濟中發揮愈發顯著的作用,我國聚變產業正迎來發展新局面。一方面,國有科研院所在聚變技術創新研發方面已實現局部“領跑”,我國核聚變研究始于20世紀60年代初,目前中國科學院合肥物質科學研究院與中核集團下屬核工業西南物理研究所主要牽頭研究磁約束核聚變,中國工程
57、物理研究院主要牽頭研究慣性約束核聚變;另一方面,以能量奇點和聚變新能為代表的民營企業在社會資本支持下,已成為聚變產業發展的重要推動力量。2006年,中國科學院等離子體研究所建成自主設計研制、世界首個全超導大型托卡馬克裝置東方超環(EAST),于2021年實現了1056秒的長脈沖高參數等離子體運行,其間電子溫度近7000萬攝氏度,創下當時托卡馬克裝置高溫等離子體運行的最長時間紀錄,達到國際先進水平。2017年,中國聚變工程實驗堆(CFETR)項目在合肥啟動預研,該項目由中國科學院等離子體物理研究所牽頭,計劃在2035年建成,預計投資近千億人民幣。2020年12月,中國環流器三號裝置(HL-3)在
58、成都建成并實現首次放電,這是由核工業西南物理研究院設計、研發、建造的最新托卡馬克裝置,也是目前國內已建成的聚變參數最高的托卡馬克裝置,于2022年實現等離子體電流突破1兆安培,距離可控核聚變點火又近了一步,可在此基礎上常規開展前沿科學研究。作為我國首家聚變能源創業公司,能量奇點以實現高溫超導托卡馬克磁約束核聚變為目標,計劃于2023年研發建設洪荒70高溫超導托克馬克裝置,在完整裝置層面完成技術路線的工程驗證,并于2024年研制25特斯拉高溫超導TF磁體,完成關鍵部件工程可行性驗證,在2027-2028年建成高溫超導托卡馬克工程樣機洪荒170,實現氘氚等效能量增益Q大于10的先進運行。上海先進核
59、能產業發展白皮書3536目前,國內核電發展已基本形成四大核電業主集團和三大核電裝備制造基地的發展格局。四個核電業主集團,分別是中核集團、國家電投集團、中國廣核集團和中國華能集團。除了這四家擁有核電運營牌照外,其他主體通過參股方式參與核電站開發建設。國內核電裝備制造基本形成了上海(上海電氣集團為主)、四川(東方電氣集團、中國二重為主)、東北(哈爾濱電氣集團、中國一重)三足鼎立的發展格局。重要的設備制造企業包括,上海電氣(核島+常規島+大鍛件,臨港、閔行制造基地)、東方電氣(核島+常規島;廣州、自貢、德陽、武漢四個制造基地)、哈電集團+一重集團(哈電-核島+常規島,秦皇島、哈爾濱、哈南工業新城基地
60、;一重-大鍛件,棉花島制造基地)。3、市場發展格局三、上海布局情況上海先進核能產業發展白皮書3837上海是全國核電工程設計和裝備制造起步最早的地區。1970年,為服務推進秦山一期核電站建設,上海成立了七二八工程領導小組辦公室(1986年更名為上海市核電辦公室),協調發動180多家企事業單位參與建設,奠定了上海核電產業的基礎。經過五十多年發展,上海實現核電產業從二代、二代改進、三代到四代的布局和跨越,成為國內核電技術研發、工程設計、設備制造、工程承包、運維服務等產業鏈環節最完備的地區。長期以來,上海核電產業的發展一直得到上海市委、市政府的高度重視。當前,上海正加快構建“(2+2)+(3+6)+(
61、4+5)”現代化產業體系,核電的發展不僅與數字化、綠色低碳轉型息息相關,更是上?!?+6”新型產業體系中高端裝備的重要組成部分,上海打造未來產業創新高地發展壯大未來產業集群行動方案提出未來能源作為5個未來產業之一,要發展先進核能。2022年6月7日,上海市瞄準新賽道促進綠色低碳產業發展行動方案(20222025年)印發,提出要加快先進核能系統和自主核能設備攻關,形成三代、四代核電設備部件的穩定制造能力。上海市發展先進核能產業的基礎優勢主要體現在以下四個方面:一是產業規模穩步增長。上海擁有全國規模最大、業務最全的核電產業集群。2020年以來,上海核電產業把握“雙碳”戰略帶來的市場機遇,連續3年保
62、持兩位數增長(16%、13%、24%),2022年核電產業總產出達312.2億元,產業規模實現穩步增長。隨著我國三代核電進入規?;炕ㄔO,上海核電產業預期在較長時間內保持穩定增長,到2030年,產業規模有望達到750億元。二是產業生態優勢突出。從產業鏈上看,上海核電涵蓋了從技術研發到運維服務上中下游各環節,形成以上海核工院、中核建股份、中能建華東電力設計院、上海電氣等核電央企和地方國企為龍頭,阿波羅機械、上閥股份、能量奇點等專精特新民營企業為重要補充,上海交大、中國科學院上海應物所、上??萍即髮W等高校與科研院所為重要支撐的完備產業生態。從裝備制造上看,以上海電氣為龍頭的核電主設備制造基地,
63、具備年產6-12臺/套百萬千瓦級核島主設備、6套常規島主設備的制造能力。目前,上海制造的核島主設備國內市場占有率約40%,常規島主設備國內市場占有率約30%。在核電站設計領域,上海單位承接2022年新核準核電機組的核島、常規島設計訂單份額分別達到60%、40%。從人才上看,全市擁有近2萬名核電從業人員,副高及以上人才占比約30%,其中高層次人才約200人,包括兩院院士5人(上海核工院歐陽予、上海交大張杰、復旦大學馬余剛、中國科學院上海高研院沈文慶、趙振堂)及國家級海外高層次人才、國家有突出貢獻專家、國家勘測設計大師、享受國務院特殊津貼專家、全國技術能手、國家級百千萬人才等約50人,產業人才綜合
64、實力全國領先。目前,已成立上海市未來產業先進核能專家委員會。(一)產業基礎3940三是技術創新取得突破??蒲型度爰哟罅Χ?,“十四五”以來,上海核電企業研發投入34.4億元,年均增長18.7%,新增核電發明專利709項。創新資源不斷集聚,中核集團“核創空間”等多個功能平臺落地;國家電投勇當“國和一號”現代產業鏈鏈長,上海核工院獲評創建“科改企業”和世界一流專業領軍示范企業,截止2023年11月15日月底,“國和一號”產業鏈聯盟單位達99家;中廣核上??萍荚跍蛟鞌底只脚_;華能集團在滬設立華能核能技術研究院;中國能建依托上海華東電力設計院于2023年4月成立了“核能常規島技術研究院”。一批產品實
65、現首臺(套)供貨,凱士比核泵自主研制“國和一號”示范工程濕繞組主泵并成功發運。上核公司成功研制國內首臺第四代鈉冷快堆獨立熱交換器,首批產品順利交付。上海發電機廠自主研制的國內最大容量1300MW核電發電機完工發運,綜合性能達到國際先進水平。國核自儀NuPAC反應堆保護系統入選上海市高端智能裝備首臺(套)突破項目。(國家能源局、上海市發改委認定的以及部分上海企業完成的首臺(套)研制清單詳見附錄二)。未來核能提前布局,高溫超導托卡馬克磁約束核聚變是當前最有發展前景的技術路線,上海已四是核電工程業績斐然。上海為國內所有核電站提供重要裝備配套,產品范圍不僅包括核島、常規島主設備,還包括各類輔機和儀控儀
66、表、材料等,累計承接裝備訂單超千億元,其中多臺設備取得國內首臺乃至全球首臺的突破。上海承擔了國家重大科技專項大型先進壓水堆分項,開展“國和”系列的研發設計、裝備制造、工程建設;提供了“華龍”系列核島、常規島主設備。在出口方面,上海核工院是我國首臺出口商用核電機組(巴基斯坦恰?,敽穗娬?號機組)的總體研發設計單位,華東電力設計院為常規島研發設計單位,上海80余家單位提供主設備及材料。上海還承擔了多個先進堆型裝備研制,如負責研制“863”項目清華大學10MW高溫氣冷實驗堆氦氣風機、壓力容器、蒸汽發生器等核島主設備,得到國家科技部、清華大學高度認可。超前完成高溫超導產業鏈的完整布局。上海電纜研究所是
67、國內二代高溫超導開發與應用方面的領先單位,上海超導已成為CFS等一眾聚變公司的核心供應商,翌曦科技等初創企業正聚焦超導磁體應用,能量奇點研發設計的全球首臺全高溫超導托卡馬克裝置洪荒70已進入總體安裝階段。在其他技術路線探索方面,中國科學院、上海交通大學、上??萍即髮W等在雙錐對撞慣性約束激光核聚變、磁慣性約束核聚變研究領域取得了新進展。上海先進核能產業發展白皮書4241根據核電產業最新發展趨勢與我國戰略發展要求,結合上海核電產業基礎與優勢,在先進核能產業布局方面,小型模塊化反應堆重點布局和發展核能供熱堆和海洋核動力平臺;在四代堆技術重點布局和發展高溫氣冷堆和釷基熔鹽堆;可控聚變堆重點布局和發展慣
68、性約束激光核聚變、磁慣性約束核聚變和磁約束高溫超導托卡馬克裝置,具體情況見下表。(二)全市布局情況1、先進核能技術攻關布局表1 先進核能系統研制進展及上海單位參與情況技術路線牽頭單位聯合攻關單位代際分類技術路線牽頭單位聯合攻關單位一體化供熱小堆海洋核動力小堆海洋核動力小堆熱管微堆上海核工院中核海洋上海核工院上海核工院上海電氣核電集團上海成套院、國核自儀國核運行等上海交大、上海國盛上海電氣、江南造船等上海電氣核電集團、上海成套院國核自儀、國核運行等上海電氣核電集團上海第一機床廠上海核能裝備測試中心上海寧遠精密機械等高溫氣冷堆(具有四代堆特征)釷基熔鹽堆上海應用物理研究所清華大學華能集團聯合上海電
69、氣核電集團、寶武特冶等上海電氣核電集團上海凱泉泵業、上海輔機廠上海寶冶集團、國核自儀上海新漫、上海建工上海安裝集團等聚變堆技術小型模塊化反應堆四代堆技術雙錐對撞慣性約束激光核聚變磁慣性約束磁約束高溫超導托卡馬克裝置上海光機所上??萍即髮W能量奇點上海交大等中國科學技術大學等上海電氣核電集團、中核五公司上海超導等4344重點在漕河涇、浦東新區、嘉定布局先進核能技術研發基地,在臨港、浦東、閔行、寶山布局先進核能裝備制造及材料研制基地。先進核能技術研發基地。漕河涇小型堆示范應用基地,以上海核工院、中核海洋為核心企業,重點推進一體化小型供熱堆、海上核動力平臺、熱管微堆等的關鍵技術攻關及示范工程建設。浦東
70、新區高溫氣冷堆優化升級基地,以華能核能院為核心企業,重點推進高溫氣冷堆技術研究和新型號研發設計。嘉定、浦東臨港新一代核能技術研發基地,以上海應物所、上海光機所、上海聯和日環能源科技有限公司、能量奇點為核心單位,重點推進釷基熔鹽堆核能系統及可控核聚變技術研發。先進核能裝備制造及材料研制基地。臨港未來產業裝備研制基地,以上海電氣集團臨港工廠為核心企業,重點推進先進核能裝備研發;浦東新區超導材料制造基地,以上海超導為核心企業,重點推進聚變堆用高溫超導線圈磁體研制。閔行大鍛件研制基地,以上重廠為核心企業,重點推進先進核能裝備用大鍛件等材料研制。寶山高端材料制造基地,以寶武特冶為核心企業,重點推進特殊合
71、金材料等先進核能高端材料生產。2、先進核能產業空間布局上海先進核能產業發展白皮書4546一是基礎研究和原始創新能力有所欠缺。從全產業鏈上看,上海核電在工程設計、裝備制造、建設安裝等環節實力較強,但在核物理、反應堆原理研究和創新方面與北京(清華大學、中核集團中國原子能科學研究院)和四川(中國工程物理研究院、中核集團中國核動力研究設計院、核工業西南物理研究院)的核能科研國家隊有一定差距,缺少核輻照裝置、基礎原理研究臺架、先進材料研發平臺。二是先進型號工程落地還存在堵點卡點。盡管目前已有一定數量的型號已完成初步設計和關鍵設備研發,但是由于應用場景、廠址環境條件、型號經濟性等方面的限制,大多數型號從項
72、目推進的角度都僅停留在經濟性論證和潛在用戶前期接洽階段。除了政府采購項目以外,先進核能常常不是用戶增加用電用能裝機的第一選擇。三是產業鏈協同優勢有待發揮。長三角地區既有以上海為核心的研發設計和裝備制造基地,又有江浙兩省的核電站,還有遍布各地的專精特新中小企業,自發形成的產業生態已頗具規模。但政府層面信息交流、資源整合、協同攻關的常態化機制還不完善,部分項目跨區域協調還存在困難。四是資本鏈建設滯后于產業鏈創新鏈。社會資本的有序進入可以提供更多的資源和靈活性,促進核電產業的創新,對先進核能產業發展有著重要意義。然而,一方面,核電行業技術含量高、高度專業化,相較于一般工業類目有更為細致和高標準的技術
73、要求;另一方面,核電行業設計周期、建設周期較長,需要長期的投入和耐心,尤其對于核聚變等新興產業,尚缺乏政府層面的整體規劃和路線圖,未來前景和產業需求尚不明確,為社會資本的進入制造了無形的門檻。五是產業人才發展存在的瓶頸。領軍型核電人才稀缺,相比其他國家戰略性產業,上海核電產業在科學家、院士等領軍人才的數量和質量上均存在較大差距;在制造端面臨核電操作技能人才缺乏的問題,企業招工難,培養難,無法滿足產線對基礎技能人員需求,對口的學歷教育在實踐方面也較為薄弱。此外,部分軟件企業因其技術特性,員工在高級職稱評審時缺少對應領域申報通道。(三)存在的主要問題上海先進核能產業發展白皮書4748重點以集聚企業
74、和支持企業發展壯大為核心,以核心技術突破為引領,以探索先進核能應用場景示范為路徑,推動先進核能產業加快發展。上海先進核能產業發展建議按照近期、中期和長期布局以下重點方向。選址山東海陽,一體化小堆示范工程已于2022年9月獲得“前期工作許可(小路條)”。近期(2025年):完成一體化供熱小堆主體工程所需關鍵技術研發和關鍵試驗研究,完成纏繞管式換熱組件、控制棒驅動機構等所有設備研制,推動山東海陽示范工程核準并有序建設。中期(2030年):推動一體化供熱小堆批量化建設,在我國清潔供暖供熱、核能綜合利用等方面發揮重要作用。(一)發展思路四、展望與建議一體化供熱小堆(上海核工院)4950近期(2025年
75、):開展多功能小堆屏蔽主泵研制,完成控制棒導向管旁通流量試驗、堆芯入口流量分配特性試驗、上下腔室交混試驗等關鍵試驗,完成反應堆堆內構件等設備研制,具備工程應用條件。中期(2030年):推進多功能小堆示范項目核準并有序建設。長期(2040年):推動多功能小堆批量化建設,支持我國“雙碳”目標實現和海洋強國戰略落地。近期(2025年):完成熱管微堆單組件原理試驗、非核整體性能試驗和200kWe型號施工設計,完成燃料組件堆外性能試驗、帶核裝置驅動機構制造。中期(2030年):推進熱管微堆帶核裝置建造,建成基于運載平臺的模式堆。長期(2040年):實現熱管微堆批量化建設,在偏遠地區和特殊場景用能等方面得
76、到廣泛應用。近期(2025年):破冰綜合保障船用核動力裝置項目得到國家主管機構核準。中期(2030年):破冰綜合保障船在船廠建成,完成首次裝料,經調試、試航后交付。形成一系列適用于船用核動力裝置的標準體系。長期(2040年):船用核動力裝置經運營驗證,實現船用核動力裝置的市場化推廣應用。近期(2025年):通過國家能源局審批通過。中期(2030年):投入商業化運營,實現海洋核能裝備多用途、多場景開發前景。形成一系列適用于海洋核能裝備的標準規范。長期(2040年):完成不同功率、不同用途的海洋核動力小堆的系列化開發,實現多場景應用。多功能緊湊式海洋小堆(上海核工院)熱管微堆(上海核工院)船用核動
77、力裝置(中核海洋)海洋核動力小堆(中核海洋)上海先進核能產業發展白皮書5152近期(2025年):完成一體化自然循環供熱堆研發,支撐示范項目“十四五”內具備開工建設條件。中期(2030年):完成小型堆系列化產品開發,打造小型堆多場景應用方案,具備批量化建設條件。長期(2040年):完成小型堆系列化產品的持續改進,推進小型堆批量化建設。近期(2025年):完成2MWt液態燃料釷基熔鹽實驗堆的建設及運行,開展相關驗證實驗。中期(2030年):建成“十四五”國家重大科技基礎方向“小型模塊化釷基熔鹽堆研究設施”。長期(2040年):以實現示范堆建設、釷鈾燃料循環和核能綜合利用為長期目標,建成工業級TM
78、SR核能系統、實現釷燃料高效利用。近期(2025年):完成“HN-750高溫氣冷堆燃煤替代示范項目方案設計”初步設計,包括堆內構件、反應堆、蒸汽發生器等關鍵設備的初步優化設計。中期(2030年):完成“HN-750高溫氣冷堆燃煤替代示范項目方案設計”施工設計,實現HN-750工程核準,開工建設。開展HN-950高溫氣冷堆初步設計,確定一回路高溫材料和設備結構的優化方案。長期(2040年):實現HN-750安全穩定經濟運行和市場推廣。實現HN-950關鍵工藝技術突破,開展核能制氫工程示范項目設計。一體化自然循環供熱堆(中廣核清能)釷基熔鹽堆核能系統(上海應物所)高溫氣冷堆(超高溫氣冷堆)(華能核
79、能院)上海先進核能產業發展白皮書5453近期(2025年):2023年底,研發建設全球第一臺高溫超導托卡馬克裝置洪荒70,在完整裝置層面率先完成高溫超導托卡馬克技術路線的工程驗證;到2024年底,研發25特斯拉高場強的環向場(TF)模型線圈,在關鍵部件層面驗證強磁場高溫超導托卡馬克的工程可行性。中期(2030年):到2027年底,研發建設洪荒170高溫超導強磁場托卡馬克裝置,以最低成本實現氘氚等效能量增益Qequiv大于10。與核電業主合作,研發建設洪荒350高溫超導聚變發電工程實驗堆,實現示范性聚變發電。長期(2040年):建設核聚變發電廠,開啟商業化發電的進程,能量奇點定位于核電業主的核心
80、供應商,為核聚變電站提供托卡馬克反應裝置及其運行控制系統。近期(2025年):推進國家“十四五”重大科技基礎設施項目“磁-慣性約束聚變能源系統關鍵物理技術”(預研類)。以實現聚變科學“得失相當”為目標,解決關鍵物理和技術問題。中期(2030年):在2028年之前完成磁慣性約束聚變原理的實驗驗證。長期(2040年):到2033年實現聚變得失相當,同步研發等離子體槍1Hz重頻工作所需的關鍵技術。到2038年研發和演示可盈利的商業發電所需的核聚變增益。研發包括反應堆應用所需的重復脈沖功率技術、基于熔鹽的動力反應堆厚液壁以及厚液壁氚增殖包層等,為工程測試裝置(計劃2043年完成)做準備。磁約束高溫超導
81、托卡馬克(能量奇點)磁慣性約束技術路線(上??萍即髮W)上海先進核能產業發展白皮書55561、加強基礎研究和共性技術研發加強基礎領域研究,推動先進核能分析模型的開發和設計分析體系的升級,著力推動核電研發設計軟件自主化,加大對燃料和特殊材料的研發力度,重點推動液態金屬快堆發展,加強釷基熔鹽堆的技術研究,提升燃料可持續性,建成國家級核電產業技術創新平臺,打造核能技術創新中心、核電裝備成套中心、核電工程建造中心、核電運維服務中心和國際合作交流中心,成為我國核電原創技術重要策源地。研發并建成多功能同位素研究堆,完成堆芯、燃料、設備等關鍵技術與工程設計、應用功能與配套熱室研發,實現燃料輻照試驗和關鍵材料性
82、能考驗以及醫用放射性同位素生產等應用。2、加大先進核能系統研發支持力度落實國家核電產業發展規劃及政策,發揮國家重大科技和產業專項帶動作用,加強市級配套政策支持。統籌市級重大科技、戰略新興產業發展、產業高質量發展等專項,支持企業開展首臺(套)、首批次、首版次研發創新和推廣應用,加大重點企業和重大項目用地保障、財稅等支持力度,引導金融機構創新并推廣核電產業鏈產品和服務。積極爭取將先進核能系統研發納入新一輪國家科技重大專項,鼓勵上海單位牽頭承擔更多任務。探索設立先進核能發展專項基金、建立長期資本投入激勵機制等一系列政策舉措,為實施先進核能商業應用行動計劃保駕護航。充分利用國家海外高層次人才引進計劃,
83、加快吸引全球核電領域高端人才,加快自主培養產業領軍人才和兩院院士。3、支持在滬先進核能企業發展壯大推動上海先進核能企業及相關產業鏈企業在地理上的集聚,形成核能產業集群。制定財政、稅收、科技資金等方面的優惠政策,以及提供市場準入、土地使用等便利措施,為企業創造良好的發展環境,打造一批“專精特新”中小企業,培育一批隱形冠軍、單項冠軍企業。打造設備成套深度合作平臺,構建“鏈主”企業牽引、鏈上企業配套協同發展的成套供貨新模式。優化先進核電主設備制造工藝技術,提升四代核電主設備制造水平,強化多堆型核電主設備成套批量供應能力。持續深化“上海核電”品牌建設,推動核電企業在科技創新、質量管理、市場開拓等領域不
84、斷突破,進一步提高“上海核電”的知名度和影響力。4、強化產業資源集聚落地支撐進一步加強與核電央企、相關科研機構及國際組織的戰略合作,把握中核集團上??偛看髽?023年建成投用的窗口期,爭取中國核能電力股份有限公司等相關單位落戶上海;推動核工業西南物理研究院在上海建設核聚變創新中心;推進上海核工院聯合上海交大、上海電氣等單位共建制造業創新中心,打造更加強韌可靠的核電創新鏈。進一步深化先進核能產業空間布局,推動漕河涇小型堆示范應用、浦東新區高溫氣冷堆優化升級、嘉定、浦東臨港新一代核能技術研發的先進核能技術研發基地建設,加快臨港未來產業裝備研制、浦東新區超導材料制造、閔行大鍛件研制、寶山高端材料制造
85、的先進核能裝備制造及材料研制基地建設。(二)主要舉措上海先進核能產業發展白皮書57585、營造核能產業發展良好生態加強央地協同、政企協同、區域協同、產業協同,加快平臺共建、資源共享、資質互認,提升產業集群整體競爭水平。面向先進核能領域深化創新布局,帶動產業鏈上企業以形成自主知識產權為目標開展技術攻關、示范應用。建設產業鏈聯盟,構建核電產業發展生態圈。持續構建“國家級-省部級-企業級”研發創新平臺體系,建設上海核電高端裝備創新中心、上海市重點實驗室等重點創新平臺,支持爭創國家級創新平臺。推廣應用核電重大專項先進核電標準體系成果,開展現有標準體系對新型號適用性研究,進一步完善先進核電標準體系;積極
86、參與制定國際核電標準,增強國際話語權和影響力。6、推動多領域跨產業協同發展鼓勵先進核能產業與其他產業領域協同發展,以降低先進核能技術的研發和應用成本,并提高產業的協同效益。加強核能多用途綜合利用技術研發和市場應用,開展大型核電機組海水淡化、熱電聯產、制氫等核心技術攻關,積極推動國內核電機組大規模抽汽供熱改造,打造核能多元綜合利用示范項目。推動核能和風光新能源耦合發展、核能小型堆原位替代退役火電機組等應用場景落地,建設一批綜合能源平臺。加快推動先進核能在能源水利、交通環保等多領域的融合應用。推動核電數字化和裝備智能化,加強數字智能技術應用。加快推進5G深度融合的工業互聯創新,實現智慧研發、低碳制
87、造、環保建造、智能運維,打造核電全流程數字化的智能制造和智能運維示范基地。7、加強國際化產學研協同合作推動企業、高校和科研院所專家學者在國際原子能機構(IAEA)、世界核協會(WNA)等國際組織中任職。與西屋公司、美國電力研究院(EPRI)等聯合開展先進核電技術研究,為國內先進核能系統研發提供更多基礎數據和關鍵技術供給。承辦IAEA、WNA、國際電工委員會(IEC)、美國機械工程師學會(ASME)等國際高級別學術研討和產業合作大會,舉辦國際核聚變研討會,邀請全球的先進核能領域專家和學者交流研究成果和技術進展。在人才培養方面,保持與國外高校合作,大力引進學科領軍人物,為先進核能產業發展做好人才儲
88、備。積極參與國際標準制定與推廣,提高我國先進核能產業在世界范圍內的話語權和影響力。8強化市級部門工作聯動融合支持有關單位牽頭建設上海市制造業創新中心、上海市重點實驗室等創新平臺,強化先進核能基礎研究和技術供給。支持先進核能發展成果申報相關首臺(套)、首批次、首版次和推廣應用。組織開展上海市科研相關項目的規劃和聯合申報,整合上海市資源聯合科技攻關,更高效獲得市政府科研資金支持。以上海市為先進核能科技產業發展龍頭,用好各類區域研發合作平臺,帶動和利用周邊和國內科技和產業資源。探索建立有利于商業公司和社會資本參與先進核能研發的支持政策,以市場化、產業化方式推動先進核能產業培育和可持續發展。上海先進核
89、能產業發展白皮書5960序號 型號 類型 功率MWe 研發方 狀態附錄一 主要國家小堆型號和研發進展序號 型號 類型 功率MWe 研發方 狀態1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.NuScale SMRBWRX-300西屋SMRmPowerXe-100MARVEL西屋eVinciKLT-40SBREST-OD-300RITM-200MRITM-200NSVBRVK-300HTR-PMACP100一體化供熱堆CAP200NHR200-II熱管微堆DHR400ACPR50S一體化PWRBWR一體化PWR一體化PWRHTGRLMF
90、R熱管PWRLMFR一體化PWR一體化PWRLMFRBWRHTGR一體化PWR一體化PWRPWR一體化PWR熱管池式PWR環路式PWR50270-290225219582.50.015-0.0272-3.52353005055100250210125200MWt200200MWt1400MWt50NuScaleGE-Hitachi西屋電氣BWXX-EnergyIdaho NationalLaboratory西屋電氣JSC AfrikantovOKBMNIKIETRosatomRosatomJSC AKMEEngineeringNIKIET清華大學中核國家電投國家電投清華大學國家電投中核中廣核設
91、備制造詳細設計完成概念設計概念設計基本設計設備制造完成概念設計運行建造中完成基本設計完成詳細設計詳細設計詳細設計運行建設中詳細設計初步設計基本設計概念設計基本設計詳細設計22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.32.33.34.ACP100SNUWARDJIMMYi-SMRSMARTIMRHTTRMoveluXCANDU SMRIMSR400SSR-WRolls-Royce SMRSSR-U一體化PWR一體化PWRHTGR一體化PWR一體化PWRPWRHTGR熱管PHWRMSRMSRPWRMSR125217010-20MW(t)17010735030MWt3-4300219
92、530047016中核EDFJIMMYENERGY SASKHNP和KAERIKAERI和K.A.CAREMHIJAEAToshiba Energy Systems&Solutions CorporationCandu EnergyTerrestrial EnergyMoltex EnergyRolls-RoyceMoltex Energy基本設計概念設計詳細設計概念設計詳細設計完成概念設計運行概念設計概念設計詳細設計概念設計詳細設計基本設計俄羅斯美國中國法國韓國日本加拿大英國上海先進核能產業發展白皮書6162附錄二 上海市核電裝備首臺(套)清單國家能源局認定的首臺(套)清單技術裝備(項目)名
93、稱研制單位依托工程“國和一號”蒸汽發生器AP1000核電廠鋼制安全殼結構整體性試驗技術AP1000常規島主給水泵組前置泵國產化項目國核電站運行服務技術公司浙江三門、山東海陽AP1000核電示范項目中國電建上海能源裝備有限公司山東海陽AP1000核電示范項目上海阿波羅機械股份有限公司上海昱章電氣成套設備有限公司上海核工程研究設計院有限公司浙江倫特機電有限公司上海核工程研究設計院有限公司上海電氣凱士比核電泵閥有限公司上海閥門廠股份有限公司沈陽鼓風機集團核電泵業有限公司哈爾濱電氣動力裝備有限公司上海核工程研究設計院有限公司福建福清核電3、4號機組國和一號示范工程國和一號示范工程國和一號示范工程國和一
94、號示范工程國和一號示范工程國和一號示范工程華龍一號K2機組漳州核電1、2號機組上海市發改委認定的首臺(套)清單技術裝備(項目)名稱研制單位用戶單位華龍系列核電機組二次循環水泵上海阿波羅機械股份有公司中國核電工程有限公司“國和一號”蒸汽發生器上海電氣核電設備有限公司國核示范電站有限責任公司/上海市企業首臺(套)研制情況技術裝備(項目)名稱研制單位依托工程核電站輔助給水系統集成優化設備CAP1400堆芯儀表系統成套設備(堆芯儀表信號處理機柜)CAP1400堆芯儀表系統成套設備(堆芯儀表套管組件和礦物絕緣電纜組件)CAP1400核電濕繞組電機主泵華龍一號主蒸汽安全閥國和一號屏蔽電機主泵技術裝備(項目
95、)名稱研制單位依托工程CAP1400爆破閥大連大高閥門股份有限公司上海核工程研究設計院有限公司上海電氣核電設備有限公司上海核工程研究設計院有限公司鈉空氣熱交換器獨立熱交換器堆芯支承新組件裝載機轉運機CiADS散裂靶LBE樣機CiADS主容器主換熱器樣機CiADS堆內構件樣機HH70主機系統(外真空杜瓦、真空室、內外冷屏)上海電氣核電設備有限公司上海電氣核電設備有限公司上海第一機床廠有限公司上海第一機床廠有限公司上海第一機床廠有限公司上海電氣核電集團有限公司上海電氣核電設備有限公司上海第一機床廠有限公司上海電氣核電集團有限公司600MW鈉冷快堆示范工程600MW鈉冷快堆示范工程600MW鈉冷快堆
96、示范工程600MW鈉冷快堆示范工程600MW鈉冷快堆示范工程國家大科學裝置加速器驅動嬗變次臨界系統CiADS國家大科學裝置加速器驅動嬗變次臨界系統CiADS國家大科學裝置加速器驅動嬗變次臨界系統CiADSHH706364上海市企業首臺(套)研制情況技術裝備(項目)名稱研制單位依托工程EXL-50U真空室堆容器、支承壓力容器蒸汽發生器、穩壓器余熱排出泵給水泵給水泵(前置泵及泵組成套)給水隔離閥旁路閥消防系統抗震類雨淋閥組制造高溫氣冷堆氦氣介質隔離閥洪荒70高溫超導托卡馬克裝置經天磁體反應堆容器及金屬堆內構件熔鹽換熱器反應堆保護與安全監測系統熔鹽泵神光I激光裝置神光II-U快點火激光裝置上海電氣核
97、電集團有限公司上海電氣核電設備有限公司上海電氣核電設備有限公司上海電氣凱士比核電泵閥有限公司上海電力修造廠上海電力修造廠上海自儀七廠上海自儀CCI華能核能技術研究院首安工業消防有限公司華能核能技術研究院中核蘇閥科技實業股份有限公司能量奇點能源科技(上海)有限公司能量奇點能源科技(上海)有限公司上海電氣核電設備有限公司上海電氣電站集團電站輔機廠國核自儀系統工程有限公司上海凱泉泵業(集團)有限公司中國科學院上海光學精密機械研究所中國科學院上海光學精密機械研究所EXL-50U2MWt釷基熔鹽實驗堆船用核動力裝置華龍一號巴基斯坦C2AP1000海陽巴基斯坦C3、C4巴基斯坦K2、K3華能石島灣核電有限公司華能核電開發有限公司華能石島灣核電有限公司自研自研2MWt液態燃料釷基熔鹽實驗堆2MWt液態燃料釷基熔鹽實驗堆2MWt液態燃料釷基熔鹽實驗堆2MWt液態燃料釷基熔鹽實驗堆863XX重大專項65