中國在建三代核電捷報頻傳。台山核電1號機組和三門核電1號機組均陸續裝料，“華龍一號”示範工程按照預定工期有序順利推進。
AP1000、EPR、“華龍一號”，是國際上採用最高安全標準的三代核電技術，這三種技術的首堆均在中國實現突破，也意味著中國在核電領域的風向標作用正在加速形成。
中國核電具有後發優勢
葉奇蓁：上世紀50年代到60年代初，全世界先後建成一批不同技術的中小型反應堆，人類進入核能利用時代。歐美國家大規模建造和使用核電應該在上世紀70年代到80年代中期，世界上絕大多數核電站都建於這一時期。
我國從上世紀80年代開始建造核電站。從世界核電發展歷程上來看，我國核電起步不算早。也正是因為這樣，我國的核電技術是在發達國家大規模建造核電的基礎上，採用最新的核電技術發展起來的。
目前，世界上在運的核電機組大多是二代機型，而我國現在運行的核電機組，採用的多是二代改進型技術。另外，中國建造核電站採用的工業基礎、技術基礎也比早期核電站要先進。舉個例子，我國核電建造過程中，壓力容器法蘭接管段鍛件是統一的，反應堆的活性區是沒有焊縫的，而過去的冶煉、鍛造能力是沒有辦法實現這些技術的。
從運行方面來看，我國也吸取了國際上幾十年的運行經驗，特別是事故的經驗，制定了完善的應對措施。美國三哩島核事故原因之一就是人機界面不夠完善。我國核電站主控室人機界面都改善了，設立了主要參數顯示系統，並且現在很多電站已經實現數字化了。要知道，全世界大多數核電站都不是數字化的。中國的每一位操縱員，在上崗之前都要經過嚴格、科學的培訓。除此之外，每個電站都配備了模擬機，進一步提高了操縱員的運行能力。從我國核電運行業績也可以看出，我國運行機組80%的指標優於中值水平，70%達到先進值，且整體安全指標逐年提升。
目前在建的三代核電，中國是最早引入和開發的國家之一。三代核電採用的都是國際最高安全標準，滿足美國用戶要求文件（URD）和歐洲用戶要求文件（EUR）。中國率先引進並在三門、海陽建設首批4臺AP1000先進壓水堆核電廠，同時又在臺山建設2臺EPR機組。中國自主研發了三代核電“華龍一號”和CAP1400。如今，福建福清、廣西防城港4臺首批“華龍一號”機組示範工程進展總體順利。中國工程院、法國科學院、法國國家技術院3家單位在向國際原子能機構的聯合報告中指出：世界上三代核電首堆工程大多拖期，除了中國的“華龍一號”。三代核電能在中國有這樣的建設成果，也是因為我們吸取經驗，把很多問題避免了。
目前，我國在建核電機組數量是全世界最多的，佔了世界在建核電機組近一半。這麼大規模的建造，必然積累大量的經驗，也必然會鍛鍊人才隊伍。而我們的裝備技術，也在這個過程中走向先進。也正因此，才說我國核電具有後發優勢。
記：現在核電行業經常提到一句話就是“從跟跑到並跑到領跑”，那麼我國核電領域要實現領跑這一目標，是不是還面臨一些挑戰？
葉：當然，我們還需要在基礎技術、基礎科學、基礎材料等領域發力。比如我們的很多材料都是進口，在基礎理論方面也還需要下功夫，在軟件方面也需要加大自主研發的力度。在完善了這些工作之後，我相信，有朝一日中國的核電技術會達到領先。
記：儘管我國核電在發展過程中有著很多積累，但是也應該看到，我國核電已經兩年多“零核准”，您如何看待這一問題？
葉：這裡我想說，要對我國核電有信心。近幾年，我國正處於經濟轉型期，出現了暫時的電力過剩，但從長遠來看，中國還是需要發展能源的。目前，我國能源結構相當不平衡，火電佔了60%以上，風電、太陽能近兩年雖然發展很快，但是負荷因子不高，水電發展有限制，核電僅佔3%～4%。這樣的電力結構是不合理的，造成的汙染排放問題很嚴重。中國承諾了減排，燃煤、天然氣都會產生二氧化碳，而核電是清潔、高效的能源，應該予以發展。從核能本身的資源屬性來看，我國的天然氣和油氣資源大都依靠進口，能源的安全性成問題，而核電是高密度的能源，它需要的燃料資源很少。此外，核電可以接近電力負荷中心，可以有效解決我國東南沿海、中部地區能源緊缺的問題，減少電能輸送的損失。
堆型+技術迎接核能的未來
記：核電是高科技產業，世界上很多國家也爭先發展核電。您剛剛也說到，要對中國的核電有信心。而從這一輪核電競技來看，中國的後發優勢逐漸顯現，那麼要讓這一優勢放大，如何佈局核電未來產業？
葉：中國核電未來的發展，我想從兩個方面來講，一個是堆的佈局，還有一個是技術的發展。
從堆型發展上來看，一種是要發展功率大的反應堆，主要用於發電，既能支撐我國能源體系，又能支撐國家“走出去”戰略。這種堆要實現批量化、規模化的發展，並且解決經濟性的問題。
第二種是發展多用途模塊化小型反應堆，便於在邊緣地區、海洋平臺使用，提供採暖、發電、海水淡化、制氫等多種用途，一些舊的火電機組，也可以用小堆去取代。此外，當前我國正在發展分佈式能源系統，可自持的小堆也可以作為該能源系統的一部分。
從20世紀70年代開始，世界上很多國家都針對小堆開展了相關設計、研究，但至今，小堆還未能展示出大規模應用的實用性。主要是因為開發的進程緩慢、單位造價高、安裝複雜等。近年來，在美國能源部倡議下，國際上對小堆的興趣越來越強烈。國際上目前有四五種主流小堆，目標是在2020～2030年左右建成。中國、美國、歐洲、俄羅斯、日本都在開展相關研究。這裡我想說，要切實滿足市場需求，小堆必須真正採用創新的理念。小堆絕對不能是目前三代核電的“縮小版”，小堆的發展要充分吸取核能各方面發展優勢。舉幾個例子，小堆可以採用高性能耐事故燃料，在事故發生的時候限制放射性物質的外洩；或者採用改進的堆芯，減少堆芯熔化的概率等……更多的可能性需要我們去創新。
記：在技術層面，核能未來發展方向有哪些？
葉：技術的持續改進主要是為了提高安全性。第一就是降低核電廠嚴重事故概率，要進一步研究堆芯熔化的機理以及堆腔注水技術，即使發生極其嚴重的事故，也要保證安全殼的完整性與可靠性，防止放射性物質外洩。
第二點就是開發耐事故燃料（ATF燃料），降低堆芯熔化的風險，緩解和消除鋯水反應產生氫氣爆炸的風險，提高事故下裂變產物的包容能力，從而提高核安全。ATF燃料的開發還有一個重要意義，全世界在運核電站多為二代核電站，要在二代核電站的基礎上進一步改進安全系統，可能性比較小。但是可以通過更換燃料，大大提高安全性。
第三點就是加強核電領域人工智能的研究。2017年7月，國務院印發了《新一代人工智能發展規劃》，規劃指出，到2020年中國的人工智能總體技術和應用要與世界先進水平同步。核科技是高科技戰略產業，是國家安全的重要基石。人工智能在核電領域的應用，具有重要意義，落實新一代人工智能在核能行業的發展規劃，需要深入應用以工業機器人、圖像識別、深度自學習系統、自適應控制、自主操縱、人機混合智能、虛擬現實智能建模為代表的新一輪智能技術。
總體來講，核電在人工智能領域的發展分三個階段。第一階段是基礎建設階段。即從智能儀表、智能控制器到核電站全數字化儀控系統的建立。可以說，這一階段我們已經有了基礎。除了早期核電站如大亞灣核電站和秦山一期，國內的電站基本上採用了數字化儀控系統。第二階段是人工智能架構的建立。利用互聯網+建立大數據系統，開發數字核電站和虛擬現實技術。現在核電站已經有了數字化的測量系統，但是如何把分散系統的智能集成統一的大智能，需要充分發揮互聯網+和大數據的優勢。第三階段是核電人工智能應用開發。人工智能要具有自學習、自適應的能力，包括操作指導、事故處理指導，核電站高放射區域、不可達地區利用機器人系統維修。這些技術也將為嚴重事故處理和電站退役創造條件。
核電站在人工智能領域，要做到哪一點、做到什麼程度，還需要研究。但是，核電朝著智能化的方向發展是一定的。人工智能是今後國際競爭的制高點，中國核電技術要實現從並跑到領跑的跨越，必須考慮佔領這一領域的制高點。
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