“双碳”目标下第四代核能系统发展概述

以核能为重要内容的新能源作为实现“双碳”目标的主要途径,在“3060”目标的背景下,再次迎来了历史性发展机遇期。当前,能源清洁低碳转型的紧迫性、高质量发展的必要性、价格的不断上涨以及核能经济效益、安全水平的不断提高,正在改变公众对核能的看法,为核能带来了新的发展机遇。第四代核能系统具有安全性高、经济性好、用途广泛等特点,符合市场和未来发展的要求,符合发展新质生产力的内在要求。除发电外,第四代核能系统还可用于制氢、海水淡化、区域供热和提供工艺热等,能够满足许多行业的能源需求,有助于更大规模地减少碳排放。文章综合介绍了第四代核能系统的发展情况,展望了相关技术的发展前景。

展望第四代核能系统之一:超临界水冷堆——专访彭士禄院士

近年来,世界各国提出了许多新核反应堆设计和核燃料循环方案。2001年,美国、法国、日本等10个国家组成了"第四代国际核能论坛"(简称GIF),约定共同研发第四代核能系统,使其在安全性、经济性、可持续发展、防核扩散等方面都有显著的先进性和竞争力。2002年,GIF在法国巴黎举行研讨会,选定了6种堆型作为第四代核能系统优先研发对象,这其中就包括超临界水冷堆。近日,本刊记者就相关问题专访了彭士禄院士。

俄罗斯将第四代核能系统研发框架协议延长10年

【世界核新闻网站2015年6月30日报道】2015年6月29日，俄罗斯国家原子能集团公司（Rosatom）总经理谢尔盖·基里延科与经合组织核能机构（OECD／NEA）总干事威廉·马格伍德签署协议，将核能机构第四代核能系统研发国际合作框架协议的有效期延长10年。

世界首座具第四代核能系统安全特征的高温堆示范工程首堆堆芯石墨球初装堆启动

日前，世界首座具有第四代核能系统安全特征的高温气冷堆核电站示范工程迎来主系统旖工又一个重大节点——堆芯石墨球开始初装堆。

2013年中国参与第四代核能系统国际论坛工作研讨会在成都召开

2013年3月2日，中国参与第四代核能系统国际论坛（GIF）工作研讨会在成都召开，来自科技部合作司、高新司，国家原子能机构，中科院基础局，中核集团，中广核集团，国家核电技术公司。核动力研究设计院．中国原子能科学研究院，清华大学核研院。中科院上海应用物理所，上海交大核学院．核能行业协会等单位约30名代表出席会议。

第四代核能保障体系介绍

简要阐述了第四代核能系统的特点,介绍了国内外第四代核能系统研究的进展情况。针对国内第四代核能系统研发现状,分析了当前存在的问题,提出了紧跟世界核能发展步伐的第四代核能系统开发保障体系建议。

第四代核能系统铅基反应堆前景展望

核能作为一种安全高效、已实现广泛应用的清洁能源,在目前世界能源结构中占据着重要地位。"第四代核能系统国际论坛组织"2014年1月官方发布的"第四代核能系统技术路线更新图"显示:在第四代核能系统6种堆型中,铅冷快堆有望率先实现工业示范应用。铅冷快堆具有在短时期内实现应用的潜力,本文由先进核能研究团队——FDS团队撰文,概述了铅基反应堆的特点、在国外与国内的发展情况以及其应用前景等。

竞逐第四代核能

在全球在建核电都逐步过渡到三代技术的同时,第四代核能系统已经成为全球核能研究人员在未来多年内重点研究的课题。2014年4月中旬,在北京举办的第十三届中国国际核工业展览会上,中国核工业建设集团公司（以下简称＂中国核建＂）在其展台展示的主角是60万千瓦球床模块式高温气冷堆商用核电站主题模型。作为当前中国核建重点推荐的堆型之一,高温气冷堆被称为＂具有第四代核能系统特征＂的先进堆型,在这个以＂三代核电技术＂为主流的展厅内,引来不少参展观众对它的关注。而与此同时,

第四代核能系统国际论坛政策组会议在京召开

2013年5月16-17日，第四代核能系统国际论坛（GIF）政策组第35次会议在京召开。来自中国、加拿大、法国、日本、韩国、俄罗斯、瑞士、美国等8个GIF成员国和欧盟的政策组代表、专家组代表以及观察员和GIF秘书处相关人员共60多人出席了会议。与会各方介绍了本国自2012年11月美国圣地亚哥GIF政策组会议以来的新进展，即各国近期核能政策、技术研发和核电产业的最新情况。会上还讨论了政策组行动事项、技术秘书处报告、钠冷快堆安全准则任务组报告及下一步行动、教育与培训任务组报告、建模与模拟任务组报告等议题，尤其研讨了GIF未来战略规划任务组的三个分组的进展。政策组会前，2013年5月14日召开了GIF技术组第29次会议，并于5月15日安排参会专家赴清华核研院参观高温气冷堆。

快中子反应堆--我国核能发展道路上的关键一环

2000年5月,第四代核能系统国际论坛召开,会议确定了六种需要进一步研究和发展的第四代反应堆候选堆型,其中快中子反应堆(简称“快堆”)占据50%,我国很早确立了“压水堆-快堆-聚变堆”的核能发展“三步走”战略路线。快堆,作为三步走中承上启下的关键环节,在“碳达峰、碳中和”的路线上具有重要的战略意义和科学价值。

第四代反应堆的未来研发重点

【本刊2014年8月综合报道】为了使核能未来能继续为应对全球气候变暖做出贡献，以美国为首的9个国家于2000年1月建立了第四代反应堆国际论坛（GIF），为推进下一代核能系统的研究和开发提供了一个国际合作框架。迄今，该论坛已拥有13个成员，即阿根廷、巴西、加拿大、中国、欧洲原子能共同体（Euratom）、法国、日本、韩国、俄罗斯、南非、瑞典、英国和美国。该论坛于2002年和2014年各公布了一份《第四代核能系统技术路线图》。2014年路线图对2002年路线图的相关内容进行了更新，并明确了未来10年内第四代反应堆研发工作的重点。

国产第四代核电技术已在研发

日本大地震引发的福岛核电站事故，让全世界对核电安全的关注提到了前所未有的高度，也引发了国内对核电发展的思考。有关专家今天介绍，我国高温气冷堆具有第四代核能系统安全特性，可避免类似事故发生。

我国四代核电技术通过验收进入国际先进行列

10月31日,国家高技术研究发展计划("863"计划)重大项目中国实验快堆工程顺利通过科技部组织的专家验收。实验快堆的建成,标志着我国核能发展"压力堆一快堆一聚变堆"三步走发展战略中的第二步取得了重大突破,也标志着我国在四代核电技术研发方面进入国际先进行列,已成为世界上少数几个拥有快堆技术的国家之一。据介绍,快堆具有铀资源利用率高、安全性高的特点,是世界上第四代先进核能系统的首选堆型,代表了第四代核能系统的发展方向。中国实验快堆热设计功率65兆瓦,电功率20兆瓦,

哈电研制出四代核电“心脏”装备

4月16日,哈电集团佳木斯电机股份有限公司研制的国家科技重大专项、全球首台套高温气冷堆核电站示范工程主氦风机,在华能山东石岛湾核电有限公司现场通过验收移交。据了解,高温气冷堆核电站示范工程是我国“十一五”中十六项重大专项之一。蒸汽发生器被业内人士称为四代核电之“肺”,主氦风机是我国具有完全自主知识产权、具备第四代核能系统安全特性的高温气冷堆核心设备,被称为四代核电之“心脏”。其功能是在反应堆启动、功率运行和停堆等工况时,提供足够流量的氦气通过一回路系统,将反应堆芯产品的热量带走。

哈电研制出四代核电“心脏”装备

4月16日,哈电集团佳木斯电机股份有限公司研制的国家科技重大专项、全球首台高温气冷堆核电站示范工程主氦风机,在华能山东石岛湾核电有限公司现场通过验收移交。这标志着哈电集团继2018年10月31日研制出全球首台球床模块式高温气冷堆蒸汽发生器后,在四代核电领域再次取得重大突破。主氦风机是我国具有完全自主知识产权、具备第四代核能系统安全特性的高温气冷堆核心设备,被称为四代核电的“心脏”,其功能是在反应堆启动、功率运行和停堆等工况时,提供足够流量的氦气通过一回路系统,将反应堆芯产生的热量带走。

第四代核电站蒸汽发生器换热组件投产

日前，由清华大学核能与新能源技术研究院自主研发的第四代核电站蒸汽发生器关键部件--换热组件已研制成功并顺利投产。 “预计到今年8月份，全部38套换热组件将完成交货，这批产品将应用于我国拥有自主知识产权的高温气冷堆示范电站，这也是世界上首座具有第四代核能系统安全特性的商用示范堆。”清华大学核能与新能源技术研究院院长、高温气冷堆示范电站总设计师张作义说，这标志着蒸汽发生器换热组件制造实现工艺突破，并具备产业化条件。

第四代核电 高温气冷堆

2021年《政府工作报告》提出“大力发展新能源,在确保安全的前提下积极有序发展核电”。面对碳达峰、碳中和的目标,核电以其巨大的能量以及清洁高效的特征备受瞩目,步入优化产业结构和能源结构的主战场。由中国华能集团有限公司牵头组织实施的国家科技重大专项高温气冷堆示范工程,是全球首座球床模块式高温气冷堆项目,更是我国具有自主知识产权、具备第四代核能系统安全特性的核电机组。

自主研发世界首座第四代核电站在山东开工

我国自主研发的世界首座第四代核电站日前在位于山东省荣成市的华能石岛湾核电厂开工建设。石岛湾核电站由华能集团、清华大学和中核建设集团合资建设，是我国拥有自主知识产权的第一座高温气冷堆示范电站，也是世界上第一座具有第四代核能系统安全特性模块式高温气冷堆商用规模示范电站。

航天磋材料助力第四代核电站建设

中国运载火箭技术研究院所属航天材料及工艺研究所高温气冷堆核电站停堆系统用石墨吸收球生产线在山东省德州市建成投产。该生产线年产8000万颗含碳化硼石墨球，可满足世界上首座第四代核能系统安全特征的200MW级“高温气冷堆核电站”的需求，

我国四代核电技术研发方面进入国际先进行列

据2012年11月1日《新华社》报道，国家“863”计划重大项目——中国实验快堆工程31日通过科技部组织的专家验收。中国实验快堆的建成标志着我国核能发展“压水堆一快堆一聚变堆”三步走发展战略中的第二步取得了重大突破，也标志着我国在四代核电技术研发方面进入国际先进行列，成为世界上少数拥有快堆技术的几个国家之一。据介绍，快堆具有铀资源利用率高、嬗变核废料和安全性高的特点，是世界上第四代先进核能系统的首选堆型，代表了第四代核能系统的发展方向。中国实验快堆热设计功率65兆瓦，电功率20兆瓦，是目前世界上为数不多的大功率、具备发电功能的实验快堆，其主要系统设置和参数选择与大型快堆电站相同。中国实验快堆项目由科技部、国防科工局等部门共同支持，中国核工业集团公司组织，中国原子能科学研究院具体承担。原子能院组织国内几百家产、学、研单位参与了研发，同时与俄罗斯等国家的有关研究机构开展了密切的国际合作，先后完成了预先研究、设计、建造、调试，试运行，于2010年7月21日实现首次核临界，2011年7月22日完成40％功率并网发电24小时的预定目标。