问题——核能发展如何更好服务能源安全与“双碳”目标、同时拓展布局空间与燃料来源,是摆在行业面前的现实课题。
长期以来,核电项目多布局沿海,主要与冷却水条件、产业配套、公众认知与安全管理等因素相关;同时,我国核燃料资源禀赋“缺铀多钍”,若仅依赖铀资源体系,能源安全与供应链韧性仍需进一步增强。
如何把资源优势转化为技术优势、把科研成果转化为可持续的产业能力,成为核能科技攻关的重要方向。
原因——液态燃料钍基熔盐堆的探索,源于对技术路线与国家需求的双重回应。
熔盐堆采用液态氟化物熔盐作为工作介质,具有高温、低压等技术特征,理论上可在安全性、燃料循环与综合利用等方面形成差异化优势;以钍作为潜在燃料来源,有助于扩大核燃料供给的选择空间。
与此同时,重启并突破熔盐堆相关关键技术并非“平地起高楼”:我国曾在上世纪开展过相关研究,但受限于当时工业基础和技术条件,路线一度调整。
如今再度出发,既要补齐材料、设备、工艺等短板,也要建立适配的新型试验验证体系。
影响——2025年11月,由中国科学院上海应用物理研究所牵头在甘肃省武威市建成的2兆瓦液态燃料钍基熔盐实验堆实现钍铀核燃料转换等关键目标,意味着我国在钍资源核能利用方向取得重要进展。
其意义主要体现在三方面:一是从燃料端拓展可能性,为我国“缺铀多钍”的资源格局提供面向未来的技术选项;二是推动核能技术体系向更多元、更灵活的方向延展,为核能从单一发电向供热、制氢、工业高温热等综合应用探索储备技术;三是通过工程化试验平台牵引,带动镍基合金、核石墨等关键材料以及高温系统装备的自主研发与验证,强化产业链供应链的自主可控能力。
对策——从“无技术、无条件、无团队”的起步,到戈壁深处的工程化落地,背后是组织方式与攻关策略的系统设计。
项目团队在建设初期以“专业归队、就近转行、以老带新、边干边学”快速组建核心力量,同时依托科研体系的协同机制,在材料、核能综合利用与核安全审评等方向跨单位集聚资源,形成“攻关—试验—验证—迭代”的闭环。
选址方面,受核安全事件影响以及公众关切等因素叠加,实验堆“安家”一度成为难题。
最终在相关部门与地方支持下落地武威红沙岗戈壁,既回应了工程验证对场址条件与安全边界的要求,也体现了地方对新质生产力培育的主动作为。
面对戈壁地区缺水少电、生活条件艰苦等现实,科研人员长期驻守、连续作业,确保建设与调试按计划推进。
技术层面,关键材料与系统可靠性是“卡脖子”环节。
以镍基合金、核石墨等为例,其性能直接关联高温腐蚀、结构稳定与长期寿命。
项目通过国产化研制、工艺验证与工程试验并行推进,持续降低对外部供应的依赖。
调试阶段也经历了突发工况处置等考验,例如熔盐管道运行中出现的堵塞风险,团队通过现场连续攻关完成处置与优化,为后续运行积累了宝贵经验。
前景——从实验堆到更大规模、更长周期的工程应用,仍需稳步跨越多道关口。
下一步应在确保核安全前提下,持续完善燃料循环与在线处理等关键技术验证,建立覆盖设计、制造、运行、维护、退役的全生命周期标准体系;同步推进关键材料与核心装备的批量化、一致性与质量追溯能力建设,形成可复制、可扩展的工程能力。
面向应用场景,应结合电力系统调节需求与工业高温热需求,探索与风光等新能源的协同模式,评估在供热、化工、制氢等方向的综合经济性与减排效益。
与此同时,信息公开与科普沟通应更前置、更常态化,以透明、可验证的数据回应公众关切,夯实核能创新的社会基础。
从敦煌壁画中的飞天梦想,到今日戈壁滩上的核能创新,中国科技工作者再次在艰苦环境中孕育重大突破。
钍基熔盐堆的实践印证:关键核心技术必须立足国情自主创新。
当更多"戈壁奇迹"涌现,中国在全球能源革命中的话语权将实现质的飞跃。