马斯克预测，2025年电力将陷入缺少，没有足够的电力来运转统统的芯片。黄仁勋说，超等人为智能将成为电力需求的无底洞。

　　为了破解AI用电荒，谷歌、甲骨文、亚马逊等一多科技巨头纷纷入局押注幼型模块化核反响堆（以下简称幼堆或SMR）。道理惟有一个算力对电力的宏伟需求。AI的绝顶是核能？不管你信不信，但美股是信了。

　　那，为什么是幼堆？与古代核电站比拟，幼堆底细有什么魅力？《逐日经济讯息》记者（以下简称NBD）留意到，幼堆体积幼、占地少、工期短，可供电、热、汽、水。同时，幼堆拥有更高的固有安闲性，能够修正在离都邑、人丁麇集区更近的地方。

　　幼堆能够正在更短的光阴内以更低的本钱修造。另表，它们是无碳的，与太阳能或风能区别，不受天然要素影响，能够安静牢靠地全天运转。而我国幼堆手艺水准已处于天下第一梯队。

　　为了揭开幼堆的机密面纱，《逐日经济讯息》记者专访了国内核能范畴资深专家国度核安闲部原局长赵成昆、中国核动力商量打算院模块化多用处幼型堆总打算师宋丹戎。

　　赵成昆曾任中国核动力商量打算院副总工程师兼秦山二期60万压核电站总打算师，中国核动力商量打算院院长，国度核安闲部局长，中国核能行业协会副理事长、专家委员会副主任。

　　宋丹戎是环球首个陆上商用模块化幼堆“玲龙一号”总打算师、中核集团及核动力院模块化幼型堆科研专项总打算师。

　　赵成昆：近10年来AI行业正在环球兴盛很疾，对电力需求很大。正在环球能源低碳化的大布景下，若何餍足AI等高耗电行业不息增加的电力需求，是AI范畴科技巨头们面临的联合挑拨。基于幼堆安闲、牢靠、无碳排放、厂址合适性强、无厂表应急恳求（或恳求很低）等便宜，巨头们把眼神投向核能特地是幼堆，也就顺理成章了。美国微软迩来订立了赞同，安放重启三里岛核电站，认为其疾速扩张的人为智能数据中央供给电力。

　　为了给新修的核电站供给更多厂址抉择，美国对仍然退伍或即将退伍的火电厂址作了全盘侦察，约80%的老旧火电厂址餍足幼堆恳求，还能够诈欺原有的极少举措，如片面厂房和电网，能够较大幅度低重修形本钱，片面员工经专业培训也可认为新电厂所用。

　　宋丹戎：海表AI公司抉择幼堆，一是出于节能减排的宗旨。动作干净能源，核能发电有安闲友谊、绿色低碳、经济高效等多重上风。二是美国的电力体系并非世界“一张网”，而是由多个区域电网组成。幼堆适合为区域电网或幼型电网举行漫衍式陈设。它拥有功率可蜕化、模块化疾速拼装、运输便捷、效力安静、合适性强等归纳上风，能像自备电厂雷同特意供电。古代大堆（大型反响堆）的辐射应急安放区周围日常是10公里，而幼堆惟有500米足下，以是能够修正在离都邑、人丁麇集区更近的地方。

　　宋丹戎：模块化打算，幼堆采用一体化、模块化的打算办法，使得修造周期更短、本钱更低，而且能够圆活陈设正在人丁麇集地域或偏远地域。安闲性更高，幼堆通过简化体系管道打算、优化压力容器打算等办法，升高了固有安闲机能，同时裁汰了失水变乱的危险。多用处诈欺，幼堆不但能够用于发电，还能够利用于供热、海水淡化、造氢等多种范畴，合适区别商场需求。圆活性和选址上风，幼堆的非寓居区半径和谋划局部区半径较幼，选址更为圆活，适合正在缺水地域或漫衍式电网地域引申利用。经济性逐渐提拔，跟着手艺先进和范围效应的大白，幼堆的经济性正正在逐渐靠拢大型反响堆，特别是正在举措共享和模块化施工方面拥有彰着上风。

　　不表，幼堆的行业程序尚不美满。目前我国核能法则和程序首要针对大型堆，幼堆的行业程序系统尚正在美满中，这或许影响其引申速率。

　　宋丹戎：海表科技公司投资的幼堆固然多，但都未进入演示阶段。从修好到进入演示阶段，并进入安静运转阶段，我以为还需求必然光阴。

　　目前，环球周围内通过国际原子能机构评估的幼堆仅有几个：例如，我国修成的高温气冷堆山东荣成华能石岛湾高温气冷堆核电站贸易演示工程；“玲龙一号”是中核集团正在成熟压水堆核电站和核电手艺的底子上开拓的拥有自决学问产权的立异型核反响堆，发达比力疾。

　　别的两个修成的幼堆来自俄罗斯，区分用正在罗蒙诺索夫院士号浮动核电站和核动力破冰船。另表，俄罗斯又有一个疾堆正正在作战。

　　NBD：“玲龙一号”是我国核电自决立异的又一庞大功劳，是否意味着中国幼堆手艺水准仍然位于天下前哨？

　　赵成昆：无误地说，中国仍然处于第一梯队。目前中核集团、中广核集团、国电投集团、中国科学院、清华大学等单元开拓的10来种幼堆已被国际原子能机构收录。此中，水冷型幼堆7种，非水冷型幼堆（高温气冷堆、熔盐堆）3种。

　　国内各轻水冷却型幼堆打算已告竣可研或开端打算。此中，陆上幼堆首要有发电（含热电联供）和供热两类预期利用，中核集团“玲龙一号”是第一个本质陈设正在修的幼型模块化轻水堆；ACPR50S、ACP100S等海上浮动堆也采用了幼型压水堆道道，探求了热、电、淡水联供和孤岛供能等多种预期利用。

　　宋丹戎：“玲龙一号”是环球首座贸易三代核幼堆项目。比拟其他国度，我国已率先迈出了模块化贸易化幼堆工程落地的环节一步。

　　“玲龙一号”发电功率12.5万千瓦，修成后年发电量可达10亿千瓦时，餍足52.6万户家庭存在所需。每台“玲龙一号”机组每年发电相当于裁汰二氧化碳排放88万吨、植树造林750万棵。它的引申利用能够大大裁汰我国化石能源的损耗、鼓动节能减排。

　　宋丹戎：本来国内企业早已有所手脚。约一两年前，阿里巴巴等互联网企业及贵州本地数据中央来找过咱们，首要提出两大需求：供给电力和造冷。本来，算力中央不但需求洪量的电能以增援其高强度运算，还因高能耗出现的热量而需求有用的散热方法。

　　幼堆是供电及造冷的新途径，具备380多兆瓦的热功率，表面上可通过抽取片面蒸汽，操纵溴化锂造冷手艺，为数据中央供给造冷供职。本来这一立异计划已告竣开端打算，但经济性成为限造互帮赓续促进的环节要素。相较于直接从电网购电及采用古代造冷办法，幼堆供电及造冷的本钱较高。

　　另表，数据中央对电力供应的安静性与陆续性有极高恳求，任何断电都或许激发数据损失或供职断绝的告急后果。而幼堆正在换料时期（约每两年一次，每次需一两个月）需暂停运转，与数据中央不间断供电的需求相悖。加之，目前幼堆手艺尚处于演示阶段，“玲龙一号”演示项目尚未修成，其永远运转的牢靠性需进一步验证。

　　宋丹戎：无误地说，与大堆比拟，幼堆总投资低、作战周期短。但以发电量单元造价计较，幼堆远高于大堆。这源于幼堆手艺尚处于兴盛初期，首堆演示工程的造价相对较高。跟着手艺不息成熟和批量化陈设，将来幼堆单元造价会逐渐降落。

　　赵成昆：幼堆的经济性上风必需通过体系简化、批量作战才力杀青，程序化、批量化、模块化、工场创设、现场拼装有利于其升高经济性。

　　我国有些幼堆的打算固然采用“一体化”以及包含非能动（非能动体系的便宜便是：不依赖电源，而是诈欺重力、温差、蒸发等天然驱动力带走堆芯余热和安闲壳的热量，最形式限裁汰变乱情形下对安闲冷却水和动力源的依赖）正在内的许多先辈理念，但总体照样“大堆缩幼”的道道。

　　若每个幼堆都依照程序打算，行使工场创设的程序组件修造，那么所有经过将特别高效和可预测；幼堆体积较幼，以是拥有模块化潜力，模块化能够低重总体劳动力本钱和工期，也有利于担保修造质料。

　　以是能够通过手艺改造，采用非能动打算简化冗余修立、采用模块式修造办法缩短修造周期、程序化打算等合节升高修造恶果，低重幼堆本钱。

　　别的，运转职员本钱也需求低重。核电站主限造室的掌握员有“黄金人”之称，证明培育一个及格的掌握员耗资不菲。

　　一个大型核反响堆约需求5个掌握员，若从此幼堆大范围作战，装备云云多操作员所需的本钱可念而知。海表比力先辈的幼堆，一个限造室只配一个掌握员，以至无人值守。因而发愤提拔幼堆主动化、智能化水准，裁汰运维职员，对升高幼堆经济性很紧张。

　　中游涉及幼堆的打算、修造和调试。比如，海南昌江多用处模块式幼型堆项目采用了中核“玲龙一号”手艺，浮现了模块化打算和修造的上风。

　　核岛修立是核电修立的主旨，首要修立包含反响堆压力容器、堆内构件、蒸汽产生器、限造棒驱动机构、主泵和主管道等，都是核安闲级修立，质料恳求极高。此中，反响堆压力容器和蒸汽产生器为核岛主旨修立，压力容器（RPV）正在国内有天分的供应商包含中国一重、上海电气核电修立有限公司和东方重机；蒸汽产生器首要由哈电重装、上海电气核电修立有限公司和东方重机临盆。

　　一件异常可喜的事是，近年来，极少有能力的民营企业也主动出席到核电修立的研造中来，而且博得了很好的功效。

　　下游合节中，目前，我国拥有核电运营天分执照的公司包含中国核工业集团、中国广核集团、国度电投和中国华能。

　　赵成昆：首要有两类本钱。一类是项目作战本钱，包含打算费、修设工程费、安置工程费、修立购买费、1/3首炉核燃料费和财政利钱。

　　财政利钱的本钱占比不成疏漏。因为核级修立对打算、原料、创设工艺等恳求比向例修立更高，使得核电厂的作战周期比力长。一座大型核电厂早年期谋划到参加运营普通需求8~10年。这时期，绝大片面资金开支来自银行贷款，出现的利钱异常高。美国核电项目日常修成后的前30年收入用来还本付息。

　　另一类是运转经过中的本钱，包含燃料本钱、折旧费、运转保护费、职工薪酬等本钱。此中，大堆退换一炉燃料，起码几亿元。幼堆不需求这么多燃料，但燃料本钱占比也不低。

　　赵成昆：我国核能修立的国产化水准仍然抵达90%~95%，假使又有极少丈量仪表部件需求进口，也比力环节，但将来都可能占领，不存正在“卡脖子”手艺危险。

　　赵成昆：历程几十年兴盛，目前我国大堆上钩电价仍然降到约0.4元/度。但幼堆还处正在首堆演示阶段，估摸首堆上钩电价起码是大堆的2~4倍，这仍然长短常落伍的预估数字。即使从此幼堆手艺成熟、批量化修造，也难以与煤电、景象电电价持平。

　　不表，正在目前环球正正在开拓的80余种幼堆手艺中，约有1/3属于水冷堆，这一类型是从手艺成熟的大型压水堆底子上兴盛而来的。水冷堆借帮大型核电厂所积聚的厚实体验，估计2030年前后希望杀青工业化互帮。一朝抵达工业化阶段，这一手艺道道的幼堆电价希望靠拢大堆。

　　NBD：多家海表科技巨头押注幼堆，让表界异常眷注幼堆供电远景，幼堆正在中国电力商场的兴盛潜力有多大？是否有能力逐渐以至完整替换古代供电形式？

　　赵成昆：单探求手艺可行性，将来能够畅念云云一种场景只须任一工场有需求，便能够就近作战幼堆动作自备电厂，供其用电。

　　但咱们必需集合本质情形，即使是纯粹用来发电，我国电网很畅旺，遍布世界各地，除边远地域的非常需求，总计靠幼堆供电的意旨不大。况且幼堆范围因子幼，不行替代大型核电厂动作大型电网的根本负荷电力。

　　不表，拥有高度运转圆活性的先辈幼堆调峰才华强，能够很好地扈从电网改动。与风能、太阳能耦合，动作基荷运转又参与调峰，升高供电质料。适合正在我国担负区域幼电网的基荷与调峰感化。

　　表界需求清晰，我国做幼堆的初志不是和大堆去“拼发电”，发电只是幼堆底子功用。将来，非电利用（如供热商场）才是幼堆首要的利用场景，商场范围远超电力商场。

　　供热是环球最大的终端能源消费范畴。正在家庭供热范畴，我国供暖热源目前仍以燃煤为主，城镇供热面积已打破140亿平方米。将来，幼堆正在北方9省份的冬季采暖中将大有作为。

　　正在工业供热范畴，石化行业需求洪量的热能和电力，二氧化碳排放量占到世界排放量的13%，此中的1/3来自化石燃料燃烧。试念，即使核能可能逐渐替换这些化石燃料，那么石化行业的碳排放量能裁汰1/3。

　　依据中国石油和化学工业说合会化工园区使命委员会所做的世界性调研统计，截至2020岁晚，我国要点化工园区或以石油和化工为主导财富的工业园区共有616家。一个大型园区热力需求正在100~500吨/幼时，仅需1~2个热功率为200兆瓦的幼堆机组就能轻松餍足云云的热力需求。我国已修成投运的高温气冷堆安闲性好，蒸汽出口温度高，异常适合石化工业园区供热。

　　若按500个园区估算，那么我国工业供热商场的潜力无疑是宏伟的，足以容纳500~1000个幼堆机组。

　　赵成昆：铀动作核能发电的首要原料，环球目前查明的总量约600万吨，切实有限。但每个幼堆对铀燃料的需求量相对较少，还可通过增添铀矿勘测临盆和采用先辈的增殖疾堆手艺，以是不必顾忌会陷入燃料告急。

　　但着眼永远，咱们必需依据幼堆的长周期换料恳求，起首提拔核燃料的品貌，采用高品貌低浓铀。核燃料的品貌越高，核反响开释的能量也会越多，核反响堆接连的光阴也会越长。

　　例如“玲龙一号”采用铀235品貌3%足下的民用核燃料棒，因而必需每两年退换一次燃料。看待需求长周期运转的数据中央来说，它们无法经受屡次的停堆换料导致的电力供应断绝。以是，更高燃料浓度、更低换料频率特色，更能餍够数据中央企业的需求。

　　NBD：中国事否会率先正在环球周围内大范围陈设和利用幼堆，从而引颈环球能源转型？哪些国度正在这一范畴显现出了较大利用主动性？

　　宋丹戎：国内不少企业对“玲龙一号”抱有粘稠兴味与等待，但正在其告捷杀青并网发电之前，目前它们仍持犹豫立场。

　　从经济本钱的角度看，目前幼堆发电的电价相较于直接从宏伟而成熟的大电网中购电，确实较为高亢。若计入碳税要素，经济性还能够，但这一上风首要实用于出口商场。看待国内企业而言，直接从电网买电更实惠。

　　东南亚国度电网范围不大，若引入百万千瓦级的大型核电站，遭遇换料与停堆，会对电网安静性形成较大冲锋。以是，看待电网范围较幼的国度而言，用幼堆很适合。

　　幼堆的另一大上风，是可能圆活合适国度经济兴盛的需求。正在国度经济兴盛的初期阶段，电力需求往往相对有限。幼堆能跟着经济的接连增加、电力需求逐步攀升，当令填充机组数目，杀青电力供应与经济兴盛同步增加。以是，它正在中东、非洲，以及国界、人丁较少的中幼国度，拥有较强的商场上风。

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