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北極星核電網訊:□ 新一輪世界科學技術革命孕育新突破的重要領域中，核科學是新產業革命和能源革命的制高點，是我國戰略必爭重要行業。□ 我國核科技工業發展迎來了繼“兩彈一星”後的第二個春天。
（來源：微信公眾號“中國核工業” ID：cn_industry 作者：李春平）
□ “十三五”期間，全國核電投產約1900萬千瓦、開工760萬千瓦以上，2020年裝機將達到5103萬千瓦。□ 我國核電的佔比目前還是太低，但是替代需要一個過程。合理的能源結構是多種因素促成的，能源結構調整是一個逐漸匹配的過程。
□ 核電行業必須具備空前的危機意識和競爭意識，抓住未來幾十年核電發展機遇，在保證安全之下儘量提高經濟性，才能使得核電在與其他能源的競爭中佔有一席之地。
□ 核能供熱現在是跟地方在談，各個集團包括中核、中廣核、國電投都在談。
□ 我國輻射科學和技術應用年產值的年增長率保持在20%左右，為全社會提供近10萬個就業崗位。
□ 高端閉門會議期間，由中國同輻原子高科、中核北方和包頭市青山區政府簽訂了包頭同位素藥物中心投資意向協議。
□ 不同於核工業的核電、核燃料等板塊由央企國企主導，在核技術應用的市場裡，參與力量眾多，民營企業也發展迅速。
□ 世界核科技創新不斷開闢新的前沿和方向，空間和深海核動力、先進核材料生產、小型模塊式反應堆、高安全性能核燃料、核廢料處理等領域，已呈現出革命性突破的先兆，並可能對未來世界政治經濟格局產生重大影響。
用什麼支撐核行業的“春天”？——中國核學會2019年學術年會綜述
一個覆蓋整個行業的綜合性學術會議，傳遞出產業發展的很多信號和先機。8月20~23日，中國核學會2019年學術年會在內蒙古包頭市舉行。全國政協常委、中國核學會理事長王壽君在開幕式的致辭中說：“我國核科技工業發展迎來了繼‘兩彈一星’後的第二個春天。”作為我國核科技界學科設置最全、規模最大、最具影響力的學術交流平臺，中國核學會學術年會自2009年來每兩年舉辦一屆，至今已舉辦5屆。本屆年會邀請了14名兩院院士，以及來自政府部門、科研院所、核相關企事業單位的官員、專家、高管等1000餘人參會。共徵集論文1400餘篇。
生態環境部副部長、國家核安全局局長劉華在致辭中指出，中國核學會在開展國際國內學術交流、開展科普教育和公眾宣傳、為核科技工作者提供服務及促進人才成長等方面，做了大量卓有成效的工作。本屆年會中，通過學術報告、高端閉門論壇、科普講座、技術參觀等形式，與會者廣泛交流學術思想、探討行業前沿，而所有話題都圍繞著一個方向，也即大會的主題——“創新科技 綠色發展”。正如國防科工局系統工程二司副司長高洪濱在會上所指出的，“當前我國核事業發展正面臨前所未有的新形式、新機遇和新任務。”我國核行業具體面臨哪些發展需求和瓶頸？有哪些新動向？用什麼支撐行業更高質量地發展？一系列問題的答案都在前進中探尋。
01核能加速發展是趨勢，經濟性亟待提升
核能的開發利用，是我國能源生產革命和供給側結構改革的戰略重點，是核科技服務國民經濟和社會發展的主戰場。根據學術年會上的發佈，截至2019年6月底，中國大陸在運核電機組47臺，裝機容量4873萬千瓦，位居全球第三；在建核電機組10臺，規模居世界第一位。“十三五”期間，全國核電投產約1900萬千瓦、開工760萬千瓦以上，2020年裝機將達到5103萬千瓦。與此同時，我國核電自主創新體系不斷完善，核電關鍵設備和材料國產化率顯著提高。形成以“華龍一號”、CAP1400為代表的自主三代核電技術，快堆和高溫氣冷堆示範工程進展順利，小型反應堆研發和示範工程準備在積極推進之中。根據國際原子能機構等國際組織發佈的預測，未來核能發展份額增長的驅動將主要來自中國和其他發展中國家。然而近年來我國核電機組審批和建設速度明顯放慢，核電工程發展規劃的目標預計難以實現。在三年“零核准”之後，核電“解凍”獲批無疑是今年以來最令業內振奮的一個好消息。
振奮之餘難免會問：今年的6臺機組核准是“每年6~8臺”的一個開始，還是僅僅“曇花一現”？全球範圍而言，憑藉清潔低碳安全高效的優勢，核能在優化能源結構、保障能源安全，應對氣候變化和減少環境汙染等方面都將持續發揮舉足輕重的作用，也將是一項必然選擇。中核集團總工程師雷增光表示，目前全球核電發展節奏顯得比較審慎甚至緩慢，但是從宏觀趨勢來看，全球核電仍將繼續增長。而針對國內的核能發展趨勢，王壽君在學術年會期間接受採訪時表示，我國核電的佔比目前還是太低，但是替代需要一個過程。“很多種技術都在同時使用和發展，怎麼選擇要根據發展的需要。合理的能源結構是多種因素促成的，能源結構調整是一個逐漸匹配的過程。”雷增光判斷說：“為了兌現巴黎協定的減排承諾，維護我國能源安全，支撐能源科技領域重大創新，帶動高端裝備製造業不斷升級，核能的加速發展將會是必然趨勢。”據中國國際工程諮詢公司核電評估中心主任王澤平預測，未來核電在東部沿海地區佔比將達到核電發達國家水平。根據巴黎協定，我國承諾在2030年左右達到碳排放峰值，並在2030年前將非化石能源佔一次能源消耗比重提高到20%。國家電投核能安全與發展部主任王曉航表示，中國在國際減排義務中的地位已由“參與”轉化為“引領”，核能對於抑制氣候變化的貢獻不可替代，“目前的能源政策實現二氧化碳減排路徑較慢，減排量較弱，不足以實現巴黎協定目標”。
與此同時，核電也是我國“走出去”的“國家名片”，核工業全產業鏈的全球合作對構建開放型經濟、提升我國國際影響力和競爭力將起到重要的支撐作用。雖然對核能的未來給出樂觀預測，但核能發展也面臨一些亟待解決的問題。在保證安全性的根本前提下，經濟性、公眾接受度和自主創新能力等問題受到與會專家的關注。近年隨著技術進步，風電、光伏的造價發電成本明顯下降，儲能技術的發展將進一步助力其成本不斷降低。反觀核電，投資大、建造週期長、貸款利息高、設備和技術依賴進口程度較高，加之核安全標準越來越高，安全冗餘不斷增加，核電的建造和發電成本不降反升，形成了強烈反差。“從2009年到2017年，光伏的度電成本下降86%，風電的度電成本下降67%，而核電卻增長了20%，也是唯一的度電成本上漲。”雷增光引用了來自國際投行Lazard的報告中的數據說明形勢的嚴峻，“核電行業必須具備空前的危機意識和競爭意識，抓住未來幾十年核電發展機遇，在保證安全之下儘量提高經濟性，才能使得核電在與其他能源的競爭中佔有一席之地。”雷增光表示，針對經濟性問題，一是要不斷創新發展核電技術，如採用非能動設計、簡化冗餘設備，採用模塊式建造方式、縮短建造週期，從各個環節提高建造運行效率；二是要儘量採用成熟的製造工藝和技術，降低設備造價，同時也降低核燃料元件成本；三是要提高工程建設的過程管理，加強進度控制和投資控制。作為核電站建設質量和運行管理成果的一項體現，全國核電發電利用小時數近年來逐年增加。
核能供熱也是學術年會的一個熱點話題，其推廣應用也有助於改善能源結構，減排溫室氣體和改善城鎮環境。“熱電聯供是一種方式，可以供給核電站周邊用戶；專用供熱堆是另一種方式，因為固有安全性好，可以建設在城市近郊。”中國工程院院士葉奇蓁說。在熱電聯供方面，目前熱網傳輸技術得到很大提高，可有效傳輸60~70公里，如果將在運在建和規劃的核電站都抽取10%的蒸汽，就可能提供核電站周邊百公里內的清潔供熱。在專用供熱堆方面，我國第一座5MW核供熱試驗堆於1989年建成並運行，目前國內有中核集團的“燕龍”泳池堆、國電投的“和美一號”、清華大學的殼式低溫堆等技術方案。“核能供熱現在是跟地方在談，各個集團包括中核、中廣核、國電投都在談。”王壽君說，“首要的問題就是核科普，讓老百姓說起‘核’不害怕。‘燕龍’泳池堆在原子能院就先用了，給自己的整個大樓供熱。其實熱交換並不都是直接通過，相關概念需要普及。”“將來如果一個堆既能發電，又能供熱，又能提取同位素，還能制氫，成本就能降下來，也能更全面地造福社會。”王壽君對反應堆多用並舉的美好前景作出展望。
02核技術應用“做的還遠遠不夠”
核技術應用被稱為核工業中的“輕工業”，是近年來快速發展起來的戰略新興產業。核技術應用與製造業43個細分行業中近三分之一的行業有關，廣泛應於工業、農業、生物、醫療、食品安全、環保、資源勘探、公共安全等多個領域。由於具有突出的經濟和社會效益，它日益受到國家的高度重視和市場的青睞。談及目前我國核技術產業時，王壽君用“初具規模”來形容。“我國輻射科學和技術應用年產值的年增長率保持在20%左右，為全社會提供近10萬個就業崗位。”王壽君說，“但是，與美國、歐洲、日本等發達國家相比，中國核技術應用產業仍有廣闊的發展空間。”雷增光也在報告中給出了相關數據，2015年我國核技術應用產值達到了3000億元，據2018年10月首屆中國國際核應用產業大會發布的中國民用科技產業發展主旨報告推算，我國核技術應用產值有望在2030年突破萬億元，成為核領域一個可觀的經濟增長點。8月20日晚，學術年會開幕前舉行了以“科技助力地方發展”為主題的高端閉門會議，核技術應用也受到與會者的熱議。“包頭是我國稀土產業中心，核專業裡分離提取的一項前沿技術，能像‘釣魚’一樣直接把目標元素提取出來，可以借鑑到稀土元素的分離中。”中國科學院院士柴之芳提出建議，“另外內蒙古的中草藥也很發達，如果和輻照技術結合，可以解決名貴中草藥的保質貯存問題。”該閉門會議期間，由中國同輻原子高科、中核北方和包頭市青山區政府簽訂了包頭同位素藥物中心投資意向協議，建成後這將成為中核集團在內蒙古落地的首個核技術應用項目，有望大幅提升當地核醫療技術水平。中國同輻股份有限公司董事長孟琰彬說：“核醫學產業市場的前景非常廣闊，上下游產業鏈已形成諸多經濟增長點。我們準備在醫療上切入，和公立醫院在影像診斷、放射治療等方面開展合作。”孟琰彬還透露，不限於在包頭，建設腫瘤專科醫院甚至自建醫院也是與地方合作的模式之一。“近年來，我國核醫學的臨床應用越來越廣泛。特別是目前倍受公眾關注的國際最尖端醫學影像診斷設備之一PET/CT，已在許多大型三級甲等醫院和區域醫療中心配置，其結合了PET技術的分子成像優勢和CT技術的解剖結構成像優勢，在腫瘤、神經系統和心血管疾病領域的應用得到了廣泛的臨床認可。”學術年會期間，清華大學精準醫學研究院副院長何作祥接受記者採訪時說。談到我國核醫學發展與歐美髮達國家的差距時，何作祥說，國內核醫學應用起步較晚，且應用規模的差距也較大，一些臨床應用的放射性核素和藥物還不能得到充足供應。相信隨著國家經濟和技術實力進步，PET/CT、PET/MR等高端設備逐步國產化，核醫學將更好地服務廣大患者。“生活的方方面面離不開核，食物保鮮離不開核，治病離不開核。還有核農學，我到阿根廷去，看到他們用核技術殺蟲，就不用農藥了。”王壽君在接受採訪時說，“核技術應用這個市場太大了，現在做的還遠遠不夠。就核醫學來說很多都有需求，是我們跟不上需求。”王壽君還談到，我國目前90%的同位素靠進口，所以生產同位素又是很大的一個市場。“過去我們沒把這個作為重點，沒做生產同位素的堆。現在需求量大了。”不同於核工業的核電、核燃料等板塊由央企國企主導，在核技術應用的市場裡，參與力量眾多，民營企業也發展迅速。“現在很多都是海外一些留學生回來組成小團隊，利用他們自己的學術優勢和國外一些機構做起來的。有些民企是高學歷高智商的創業團隊，很有技術含量。只要是國家法律允許，依法工商註冊，核或者別的領域民企當然都可以做。”王壽君對記者說。
03世界核科技創新已呈現革命性突破的先兆
從前端的核地質、核礦冶、核燃料循環、核儀器和核裝備製造到中端的核武器、核動力、核電、核供熱、核技術應用，再到後端的乏燃料處理、核設施退役、核廢物處置，核產業是高科技的綜合集成。全產業鏈上各環節需要多種學科、多個專業的協同，每個環節都有豐富的科學、技術和工程內涵，對人類科技進步和產業發展有很強的帶動作用。“當前，我國正處於從核大國向核強國邁進的關鍵階段。核工業在我國建設世界科技強國進程中，面臨著率先實現核科技領域由跟跑向並跑，進而領跑的跨越發展機遇。”王壽君指出，“新一輪世界科學技術革命孕育新突破的重要領域中，核科學是新產業革命和能源革命的制高點，是我國戰略必爭重要行業。”近年來，世界核科技創新不斷開闢新的前沿和方向，空間和深海核動力、先進核材料生產、小型模塊式反應堆、高安全性能核燃料、核廢料處理等領域，已呈現出革命性突破的先兆，並可能對未來世界政治經濟格局產生重大影響。
我國核科學技術創新也取得可喜成績，加納微堆低濃化改造、上海同步輻射光源、中國先進研究堆、全超導託卡馬克實驗裝置、中國散裂中子源等大科學裝置和先進核科學技術取得重大進展。散裂中子源，造價高、技術複雜、實驗複雜，目前世界上只有四臺。英國、美國、日本之後，中國科學院院士陳和生帶領中科院高能物理所的項目團隊用十二年建成“中國散裂中子源”大科學裝置，成為我國目前單項最大的科學裝置。陳和生院士在接受記者採訪時介紹，“中國散裂中子源”大科學裝置，2017年8月28日首次運行即取得成功，2018年3月通過國家驗收，當年4月份就有第一篇用戶文章發表，目前在國際上發表的中子散射方面的文章，由我國科學家署名的已佔到13%，相關研究勢頭迅猛。儘管成績喜人，但是我國在核科技開發利用以及核心能力等方面，與美、俄等世界先進水平相比還存在不足，基礎研究相對薄弱，技術儲備不足，在一些重要領域上存在缺項、短板。提高自主研發能力的重要性不言而喻，前述的核能、核醫學等各領域都需要通過科技攻關以提升核心競爭力或滿足更高程度的需求。
來自包頭的中國工程院院士李冠興，在本屆學術年會上被授予特別貢獻獎，他在接受採訪時說：“包頭的中核北方曾為‘兩彈一星’做出過突出貢獻，這次選在包頭召開學術年會，也是希望大家能來感受一下當年我們是如何攻堅克難，掌握自主技術，築牢國家安全基石。面對新的歷史機遇期，我們要傳承‘兩彈一星’精神，勇於攀登核科技新的高峰。”“未來中核集團將繼續深耕於大型先進壓水堆、小型模塊化反應堆、第四代核能系統，先進核燃料元件、後處理、核廢料處理處置等全產業鏈各領域的先進技術研發。”雷增光表示，“希望能與更多高校、院所深度合作，也希望能與兄弟集團建立深度合作機制，加快核能技術的研發進度。”“國電投集團計劃推動核能產業從單一發電向多用途轉變，同時也向核技術應用拓展和轉型。為應對一系列挑戰，正在開展大量技術創新的工作，在材料技術、工藝研發、安全與環境、自動化運維、數字化設計和燃料自主化等方面都設立了研發的方向。”王曉航說。學術年會的主旨報告涉及未來核能發展展望、智能時代的核電DCS新形態、核燃料後處理技術展望、空間同位素電源等多項議題，對於未來核科技事業發展具有重要的借鑑和參考價值。分會場交流覆蓋20多個學科的熱點問題和基礎問題，成為核科學界學科最全面的展示交流，裝備國產化、新材料開發、燃料新技術、核聚變、核探測技術等備受關注的問題都得到了深入探討，“腦神經分子探針”“人工神經網絡”等搶眼詞彙也亮相報告之中。“我們必須讓科技創新成為驅動發展的新引擎，加快形成核工業以創新為主要引領和支撐的新業態、新模式、新產業、新動能。”王壽君在致辭中如是強調。
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