AP1000、EPR蠢莺、“華龍一號(hào)”寒匙，是國(guó)際上采用最高安全標(biāo)準(zhǔn)的三代核電技術(shù)，這三種技術(shù)的首堆均在中國(guó)實(shí)現(xiàn)突破躏将，也意味著中國(guó)在核電領(lǐng)域的風(fēng)向標(biāo)作用正在加速形成锄弱。

在這樣一個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)，謀劃和思考我國(guó)核能的未來(lái)顯然意義重大祸憋。在中國(guó)核能可持續(xù)發(fā)展論壇期間会宪，中國(guó)工程院院士葉奇蓁在接受本刊記者采訪時(shí)表示：“我國(guó)核能具有后發(fā)優(yōu)勢(shì)，要讓我國(guó)核能實(shí)現(xiàn)從并跑到領(lǐng)跑蚯窥，必須創(chuàng)新思維掸鹅，在堆型發(fā)展和嚴(yán)重事故反應(yīng)、耐事故核燃料拦赠、核電人工智能等技術(shù)領(lǐng)域提前布局巍沙，占領(lǐng)核能領(lǐng)域的制高點(diǎn)。”

中國(guó)核電具有后發(fā)優(yōu)勢(shì)

記者(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“記”)：自1985年秦山核電站建設(shè)以來(lái)荷鼠，我國(guó)核電已經(jīng)走過(guò)了30多年發(fā)展歷程赎瞎，我國(guó)核電具有明顯的后發(fā)優(yōu)勢(shì)。那么該如何理解這一優(yōu)勢(shì)?

葉奇蓁(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“葉”)：上世紀(jì)50年代到60年代初塌或，全世界先后建成一批不同技術(shù)的中小型反應(yīng)堆癣吝，人類(lèi)進(jìn)入核能利用時(shí)代。歐美國(guó)家大規(guī)模建造和使用核電應(yīng)該在上世紀(jì)70年代到80年代中期缚形，世界上絕大多數(shù)核電站都建于這一時(shí)期体涡。

我國(guó)從上世紀(jì)80年代開(kāi)始建造核電站。從世界核電發(fā)展歷程上來(lái)看甜脖，我國(guó)核電起步不算早轰窥。也正是因?yàn)檫@樣，我國(guó)的核電技術(shù)是在發(fā)達(dá)國(guó)家大規(guī)模建造核電的基礎(chǔ)上廊畔，采用最新的核電技術(shù)發(fā)展起來(lái)的影其。

目前，世界上在運(yùn)的核電機(jī)組大多是二代機(jī)型贬奢，而我國(guó)現(xiàn)在運(yùn)行的核電機(jī)組乍厉，采用的多是二代改進(jìn)型技術(shù)。另外悦追，中國(guó)建造核電站采用的工業(yè)基礎(chǔ)凹蜈、技術(shù)基礎(chǔ)也比早期核電站要先進(jìn)。舉個(gè)例子忍啸，我國(guó)核電建造過(guò)程中仰坦，壓力容器法蘭接管段鍛件是統(tǒng)一的履植，反應(yīng)堆的活性區(qū)是沒(méi)有焊縫的，而過(guò)去的冶煉悄晃、鍛造能力是沒(méi)有辦法實(shí)現(xiàn)這些技術(shù)的玫霎。

從運(yùn)行方面來(lái)看，我國(guó)也吸取了國(guó)際上幾十年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)妈橄，特別是事故的經(jīng)驗(yàn)鼠渺，制定了完善的應(yīng)對(duì)措施。美國(guó)三哩島核事故原因之一就是人機(jī)界面不夠完善眷细。我國(guó)核電站主控室人機(jī)界面都改善了，設(shè)立了主要參數(shù)顯示系統(tǒng)鹃祖，并且現(xiàn)在很多電站已經(jīng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化了溪椎。要知道，全世界大多數(shù)核電站都不是數(shù)字化的恬口。中國(guó)的每一位操縱員校读，在上崗之前都要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格、科學(xué)的培訓(xùn)裂蝉。除此之外绳练，每個(gè)電站都配備了模擬機(jī)，進(jìn)一步提高了操縱員的運(yùn)行能力虑庇。從我國(guó)核電運(yùn)行業(yè)績(jī)也可以看出枫昏，我國(guó)運(yùn)行機(jī)組80%的指標(biāo)優(yōu)于中值水平，70%達(dá)到先進(jìn)值光丢，且整體安全指標(biāo)逐年提升旋蝎。

目前在建的三代核電，中國(guó)是最早引入和開(kāi)發(fā)的國(guó)家之一镰掐。三代核電采用的都是國(guó)際最高安全標(biāo)準(zhǔn)孕序，滿(mǎn)足美國(guó)用戶(hù)要求文件(URD)和歐洲用戶(hù)要求文件(EUR)。中國(guó)率先引進(jìn)并在三門(mén)炸诚、海陽(yáng)建設(shè)首批4臺(tái)AP1000先進(jìn)壓水堆核電廠递市，同時(shí)又在臺(tái)山建設(shè)2臺(tái)EPR機(jī)組。中國(guó)自主研發(fā)了三代核電“華龍一號(hào)”和CAP1400碗屏。如今唁情，福建福清、廣西防城港4臺(tái)首批“華龍一號(hào)”機(jī)組示范工程進(jìn)展總體順利甫匹。中國(guó)工程院荠瘪、法國(guó)科學(xué)院、法國(guó)國(guó)家技術(shù)院3家單位在向國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)的聯(lián)合報(bào)告中指出：世界上三代核電首堆工程大多拖期赛惩，除了中國(guó)的“華龍一號(hào)”哀墓。三代核電能在中國(guó)有這樣的建設(shè)成果，也是因?yàn)槲覀兾〗?jīng)驗(yàn)，把很多問(wèn)題避免了篮绰。

目前后雷，我國(guó)在建核電機(jī)組數(shù)量是全世界最多的，占了世界在建核電機(jī)組近一半吠各。這么大規(guī)模的建造臀突，必然積累大量的經(jīng)驗(yàn)，也必然會(huì)鍛煉人才隊(duì)伍贾漏。而我們的裝備技術(shù)候学，也在這個(gè)過(guò)程中走向先進(jìn)。也正因此键腹，才說(shuō)我國(guó)核電具有后發(fā)優(yōu)勢(shì)呕摹。

記：現(xiàn)在核電行業(yè)經(jīng)常提到一句話(huà)就是“從跟跑到并跑到領(lǐng)跑”，那么我國(guó)核電領(lǐng)域要實(shí)現(xiàn)領(lǐng)跑這一目標(biāo)溪客，是不是還面臨一些挑戰(zhàn)?

葉：當(dāng)然二搀，我們還需要在基礎(chǔ)技術(shù)、基礎(chǔ)科學(xué)肢箕、基礎(chǔ)材料等領(lǐng)域發(fā)力诸恤。比如我們的很多材料都是進(jìn)口，在基礎(chǔ)理論方面也還需要下功夫牲支，在軟件方面也需要加大自主研發(fā)的力度微惦。在完善了這些工作之后，我相信窥血，有朝一日中國(guó)的核電技術(shù)會(huì)達(dá)到領(lǐng)先质瘸。

記：盡管我國(guó)核電在發(fā)展過(guò)程中有著很多積累，但是也應(yīng)該看到纹怨，我國(guó)核電已經(jīng)兩年多“零核準(zhǔn)”磨爪，您如何看待這一問(wèn)題?

葉：這里我想說(shuō)，要對(duì)我國(guó)核電有信心善绎。近幾年黔漂，我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型期，出現(xiàn)了暫時(shí)的電力過(guò)剩禀酱，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看炬守，中國(guó)還是需要發(fā)展能源的。目前剂跟，我國(guó)能源結(jié)構(gòu)相當(dāng)不平衡减途，火電占了60%以上，風(fēng)電曹洽、太陽(yáng)能近兩年雖然發(fā)展很快鳍置，但是負(fù)荷因子不高辽剧，水電發(fā)展有限制，核電僅占3%～4%税产。這樣的電力結(jié)構(gòu)是不合理的怕轿，造成的污染排放問(wèn)題很?chē)?yán)重。中國(guó)承諾了減排辟拷，燃煤撞羽、天然氣都會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，而核電是清潔卒亩、高效的能源蚀攘，應(yīng)該予以發(fā)展。從核能本身的資源屬性來(lái)看划万，我國(guó)的天然氣和油氣資源大都依靠進(jìn)口嘴略，能源的安全性成問(wèn)題，而核電是高密度的能源息体，它需要的燃料資源很少。此外瑰兄，核電可以接近電力負(fù)荷中心狗悔，可以有效解決我國(guó)東南沿海、中部地區(qū)能源緊缺的問(wèn)題锤距，減少電能輸送的損失巡软。

堆型+技術(shù)迎接核能的未來(lái)

記：核電是高科技產(chǎn)業(yè)，世界上很多國(guó)家也爭(zhēng)先發(fā)展核電脸夜。您剛剛也說(shuō)到菌劲，要對(duì)中國(guó)的核電有信心。而從這一輪核電競(jìng)技來(lái)看子姜，中國(guó)的后發(fā)優(yōu)勢(shì)逐漸顯現(xiàn)祟绊，那么要讓這一優(yōu)勢(shì)放大，如何布局核電未來(lái)產(chǎn)業(yè)?

葉：中國(guó)核電未來(lái)的發(fā)展哥捕，我想從兩個(gè)方面來(lái)講牧抽，一個(gè)是堆的布局，還有一個(gè)是技術(shù)的發(fā)展遥赚。

從堆型發(fā)展上來(lái)看扬舒，一種是要發(fā)展功率大的反應(yīng)堆，主要用于發(fā)電凫佛，既能支撐我國(guó)能源體系讲坎，又能支撐國(guó)家“走出去”戰(zhàn)略。這種堆要實(shí)現(xiàn)批量化愧薛、規(guī)某靠唬化的發(fā)展衫画，并且解決經(jīng)濟(jì)性的問(wèn)題。

第二種是發(fā)展多用途模塊化小型反應(yīng)堆府瞄，便于在邊緣地區(qū)楚餐、海洋平臺(tái)使用，提供采暖蹂孽、發(fā)電撇扯、海水淡化、制氫等多種用途酸穗，一些舊的火電機(jī)組见撵，也可以用小堆去取代。此外方蜡，當(dāng)前我國(guó)正在發(fā)展分布式能源系統(tǒng)薪尉，可自持的小堆也可以作為該能源系統(tǒng)的一部分。

從20世紀(jì)70年代開(kāi)始锚拳，世界上很多國(guó)家都針對(duì)小堆開(kāi)展了相關(guān)設(shè)計(jì)凡加、研究，但至今销泽，小堆還未能展示出大規(guī)模應(yīng)用的實(shí)用性氧胳。主要是因?yàn)殚_(kāi)發(fā)的進(jìn)程緩慢、單位造價(jià)高辰令、安裝復(fù)雜等伴鳖。近年來(lái)，在美國(guó)能源部倡議下徙硅，國(guó)際上對(duì)小堆的興趣越來(lái)越強(qiáng)烈榜聂。國(guó)際上目前有四五種主流小堆，目標(biāo)是在2020～2030年左右建成嗓蘑。中國(guó)须肆、美國(guó)、歐洲桩皿、俄羅斯休吠、日本都在開(kāi)展相關(guān)研究。這里我想說(shuō)业簿，要切實(shí)滿(mǎn)足市場(chǎng)需求瘤礁，小堆必須真正采用創(chuàng)新的理念。小堆絕對(duì)不能是目前三代核電的“縮小版”梅尤，小堆的發(fā)展要充分吸取核能各方面發(fā)展優(yōu)勢(shì)柜思。舉幾個(gè)例子，小堆可以采用高性能耐事故燃料巷燥，在事故發(fā)生的時(shí)候限制放射性物質(zhì)的外泄;或者采用改進(jìn)的堆芯触擎，減少堆芯熔化的概率等……更多的可能性需要我們?nèi)?chuàng)新沛狱。

再一個(gè)就是開(kāi)發(fā)低溫供熱堆，專(zhuān)門(mén)針對(duì)供熱博旬。目前尤乎，我國(guó)大氣污染排放嚴(yán)重，嚴(yán)重霧霾天氣不少剪妥，核能供熱代替燃煤有著可行性波寓。中核集團(tuán)開(kāi)發(fā)的泳池式供熱堆，可以做到零堆融蝇居，相當(dāng)安全报逛。由于供熱堆只在供暖期間使用，它的擴(kuò)展應(yīng)用目前也在考慮刮锹，比如利用供熱堆生產(chǎn)同位素任疤。由于供熱堆離城市近，便于短壽命同位素運(yùn)輸惯狠，將為推廣同位素診斷和治療創(chuàng)造有利條件丙图。

記：在技術(shù)層面，核能未來(lái)發(fā)展方向有哪些?

葉：技術(shù)的持續(xù)改進(jìn)主要是為了提高安全性空猜。第一就是降低核電廠嚴(yán)重事故概率绽慈，要進(jìn)一步研究堆芯熔化的機(jī)理以及堆腔注水技術(shù)，即使發(fā)生極其嚴(yán)重的事故抄肖，也要保證安全殼的完整性與可靠性久信，防止放射性物質(zhì)外泄窖杀。

第二點(diǎn)就是開(kāi)發(fā)耐事故燃料(ATF燃料)漓摩，降低堆芯熔化的風(fēng)險(xiǎn)，緩解和消除鋯水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣爆炸的風(fēng)險(xiǎn)入客，提高事故下裂變產(chǎn)物的包容能力管毙，從而提高核安全。ATF燃料的開(kāi)發(fā)還有一個(gè)重要意義桌硫，全世界在運(yùn)核電站多為二代核電站夭咬，要在二代核電站的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)安全系統(tǒng)，可能性比較小铆隘。但是可以通過(guò)更換燃料卓舵，大大提高安全性。

第三點(diǎn)就是加強(qiáng)核電領(lǐng)域人工智能的研究膀钠。2017年7月秫废，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，規(guī)劃指出俺媳，到2020年中國(guó)的人工智能總體技術(shù)和應(yīng)用要與世界先進(jìn)水平同步情丛。核科技是高科技戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)肉棕，是國(guó)家安全的重要基石。人工智能在核電領(lǐng)域的應(yīng)用暂铭，具有重要意義披腻，落實(shí)新一代人工智能在核能行業(yè)的發(fā)展規(guī)劃，需要深入應(yīng)用以工業(yè)機(jī)器人底咳、圖像識(shí)別唱撩、深度自學(xué)習(xí)系統(tǒng)、自適應(yīng)控制法厢、自主操縱费武、人機(jī)混合智能、虛擬現(xiàn)實(shí)智能建模為代表的新一輪智能技術(shù)怎猜。

總體來(lái)講耽翁，核電在人工智能領(lǐng)域的發(fā)展分三個(gè)階段。第一階段是基礎(chǔ)建設(shè)階段怔接。即從智能儀表搪泳、智能控制器到核電站全數(shù)字化儀控系統(tǒng)的建立《笃辏可以說(shuō)岸军，這一階段我們已經(jīng)有了基礎(chǔ)。除了早期核電站如大亞灣核電站和秦山一期瓦侮，國(guó)內(nèi)的電站基本上采用了數(shù)字化儀控系統(tǒng)艰赞。第二階段是人工智能架構(gòu)的建立。利用互聯(lián)網(wǎng)+建立大數(shù)據(jù)系統(tǒng)肚吏，開(kāi)發(fā)數(shù)字核電站和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)》窖現(xiàn)在核電站已經(jīng)有了數(shù)字化的測(cè)量系統(tǒng)，但是如何把分散系統(tǒng)的智能集成統(tǒng)一的大智能罚攀，需要充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)+和大數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)党觅。第三階段是核電人工智能應(yīng)用開(kāi)發(fā)。人工智能要具有自學(xué)習(xí)斋泄、自適應(yīng)的能力杯瞻，包括操作指導(dǎo)、事故處理指導(dǎo)癌蚂，核電站高放射區(qū)域渴肿、不可達(dá)地區(qū)利用機(jī)器人系統(tǒng)維修。這些技術(shù)也將為嚴(yán)重事故處理和電站退役創(chuàng)造條件在策。

核電站在人工智能領(lǐng)域肥爵，要做到哪一點(diǎn)、做到什么程度何杈，還需要研究拴挫。但是默峦，核電朝著智能化的方向發(fā)展是一定的。人工智能是今后國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)揩榴，中國(guó)核電技術(shù)要實(shí)現(xiàn)從并跑到領(lǐng)跑的跨越袱类，必須考慮占領(lǐng)這一領(lǐng)域的制高點(diǎn)。