- 导语 -

看似夸张的海上核电在悄无声息中一步步前进着，它会成为小堆的突破口么？

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堪察加半岛位于俄罗斯远东地区，西濒鄂霍次克海，东临太平洋(6.830, 0.10, 1.49%)和白令海。岛上人迹罕至，大部分地区尚未开发。

加之气候寒冷，地处遥远的边陲，即便在俄罗斯帝国时代，“堪察加”这个词也令人闻之色变，就像西伯利亚流放地一般可怕。

然而，一场针对勘察加的能源供给计划正悄然进行：俄罗斯准备利用全球首座浮动式海上核电站为堪察加半岛提供能源。若“罗蒙诺索夫院士”号浮动式海上核电站今年年底建成，将可能被派至该地区，并为远东和北极等边远地区、油气田开发供电。

与此同时，在万里以外的中国南海，由岛屿供电、深水远程补给、深海原油开采等产生的能源需求问题也日渐显现。

以我国南海某大型补给基地需求为例，该基地需为周边的油气开采平台、运输船舶、飞机起航等提供能源供给，并保障约5000-8000人的生活能源需求，共计电力需求200兆瓦。

对此，上海核工程研究设计院院长郑明光认为，“小型反应堆将是未来核电发展的方向。其中，海上浮动堆、核动力平台对于海岸线漫长的中国而言，市场前景广阔，将为海洋经济发展提供重要支撑。”

中国船舶(24.350, 0.33, 1.37%)重工集团公司第719研究所副总工程师朱涵超也透露：该所目前已完成满足渤海环境条件的“浮动式”和南海环境条件的“可潜式”海洋核动力平台总体方案设计。中国首座海上核电站也已于近日拿到“路条”，湖北造“海上浮动核电站”有望在未来3年内面世。

“海上核电站”作为一种新型的能源供给方式，已日渐成型。

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移师海上

近年来，国际油价不断攀升，使得航运的成本大幅提高，给航运业带来了巨大营运压力。与此同时，随着油气开发越来越依赖海洋资源，稳定、高效的动力系统成为行业共识的难题。

“据挪威船级社的研究表明，当油价超过70 美元/桶，核动力船舶就会具有较好的经济性。而俄罗斯的研究也表明，海上石油勘探开发平台的动力系统使用核能更为经济、环保。”中核新能源有限公司总经理钱天林说。

我国海洋面积广阔、资源丰富，海岸线长达1.8 万公里，沿海地区经济发达，产业园区多，产业基础好，能源需求旺盛、增长强劲。核能作为清洁、安全、经济的能源，在海洋工程领域有着广泛的应用前景，小堆更被看做应用主力。

“所谓小堆，就是30万千瓦以下的小型多功能反应堆。作为一种安全、经济的核电新堆型，它是国际原子能机构（IAEA） 鼓励发展和利用的一个核能开发新方向。以美国为代表的核能发达国家，都在积极研发小型堆，它代表了新一代安全、可靠、低碳的核能技术。我国积极开发的小堆可以与世界先进核电技术水平保持同步，占据核能开发的制高点，促进核能技术发展。”中国核工业集团公司董事长、党组书记孙勤此前表示。

根据不同用户需求，小堆分为陆上固定小堆和海上浮动堆两种形式。

在当今的海洋资源开发中，石油开发最具有代表性。如渤海油田开发能源需求在100 万千瓦以上，但现有能源供给方式却存在成本高、污染环境、减排压力大等不足。而南海油田石油天然气的储量远大于渤海，加之海域辽阔，水深浪大，对能源的需求非常大，海上浮动堆市场优势明显。

海上浮动堆，即海上浮动式核电站，是小型核反应堆与船舶工程的有机结合，可为海洋石油开采和偏远岛屿提供安全、有效的能源供给，也可用于大功率船舶和海水淡化领域。它可以看作一座建在船舶上的移动核电站，可用核能发电供电、供应热能或淡水，可根据需要变换供应点。

海上浮动式核电站的技术原理非常简单，就像把一个在缩小版的陆地核电站移植到船舶身上。来自美国麻省理工大学的最新研究表明，海上浮动式核电站有很多优点：即在工厂或船厂建造会提高效率、选址简化、环境影响极低，退役工作可以在专门的工厂进行。然而，海上建造环境也需考虑诸多重要事项，如人员和设备的进出以及需要尽力确保不会污染海洋等。

对于海上浮动式核电站与传统燃气发电之间的发电效率差距，郑明光表示，“海上浮动堆发电比用天然气发电效率好很多，1千克铀-235释放出的热量相当于燃烧200万立方米天然气，如果与煤和油比的话，差别可达270万倍。”

在1月27日国务院新闻办公室举办的《中国的核应急》白皮书发布会上，面对外国记者提出的“中国建设和部署海上核电站的考量”问题，中国国家原子能机构主任、国家国防科技工业局局长、国家核事故应急协调委员会副主任委员许达哲透漏：“海上浮动核电站的问题正在规划当中，必须经过严格、科学的论证。中国致力于建设海洋强国，所以海洋资源一定要充分的挖掘利用。在我们周边的海域开发海洋资源，造福人类，绝对是应有的选项。”

事实上，海上浮动核电站的想法由来已久，并非空穴来风。

早在1963年，美国马丁?马丽艾塔公司就为美国军方设计了MH-1A电装置，为缺电的巴拿马运河区供电，放置在第二次世界大战期间建造的“自由号”轮船上。MH-1A从1968年工作到1975年，后来却因运行费用过高及军队反应堆计划的终止而退役。

1972年，美国佛罗里达州在核电厂选址时遭遇难题，美国西屋电气公司设想了一种放置在大型驳船上，可由拖船拖曳的“离岸”核电厂方案，这种浮动式核电站可以起航沿着美国东部大西洋(6.800, 0.10, 1.49%)沿岸地区漂浮，且很方便地向沿岸城镇输送电力。但由于政府批准的延迟、投资减少等原因，这个方案最终也遭致扼杀。

海上民用浮动核电站的设想，最终由俄罗斯人付诸实践。正如文章开头提及的，为给俄罗斯远东和北极地带一些边远地区、油气田开发供电，俄罗斯原子能公司（Rosatom）2009年开工建造了“罗曼诺索夫号”浮动核电站，计划将于今年年底交付，2018年投入使用。

与此同时，国内一些研究机构和企业，如中船重工719研究所、中核、中广核、国电投等，多年前也已开始了上述领域的研究。

此外，作为主管部门，中国国家核安全局目前也已牵头编制《模块式小型压水堆浮动电站安全审评原则》，用以指导海上小型堆核电站的安全审评工作。

这是核电项目由研发设计走向工程应用的关键环节，通过安全审评犹如项目拿到“安全通行证”，核准开工前的其他准备工作便可顺利推进。

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布局加速

2016年春节前夕，有关海上浮动堆的利好消息频传。

先是国家发展改革委正式复函，同意将中核和中广核各自申报的海上浮动核电站ACP100S和ACPR50S海洋核动力平台纳入能源创新“十三五”规划。

再是国家发展改革委复函，同意将中船重工申报的HHP25军转民技术列为国家能源重大创新工程。

“这意味着在技术研发上，中核、中广核各自研发的海上小型核反应堆取得了突破性进展。在示范工程项目上，中船重工作为唯一承担单位，终于拿到了‘国家海洋核动力平台示范工程’的首张路条。”一位资深核电专家向《能源》记者表示。“作为未来核反应堆分布式能源的发展方向，ACP100S和ACPR50S都是先进的三代堆型，或者说三代加堆型”。

也有专家表示，海上和陆上小型堆的研发及示范项目的建设，将形成与百万千瓦级大型核电站互为补充的格局，为我国绿色发展和海洋强国建设提供更为多样的能源选择。

据《能源》记者了解，作为海上浮动堆的技术研发单位，中国核动力研究设计院、中广核研究院、上海核工程研究设计院三家单位分别承担各自集团的技术研发工作。

中核方面，使用的是ACP100S 一体化压水堆技术，于2010年启动研发，2011年联合中海油完成渤海湾油田核能发电预可行性的初步研究。单堆热功率310MW，建造周期3年，电站寿命40年，平均上网电价0.92元/千万时。示范工程投资固定价估算为35亿人民币，单位投资3.5万元/千瓦时，可为海上钻井平台、海岛开发、偏远地区等提供热电水等能源需求，满足供电、供热、海水淡化、核能制冷等多元化发展需求。

前不久，中核集团董事会秘书、新闻发言人潘建明在2016年新春记者见面会上也重点介绍了海上浮动堆的科研成果，“基于50多年的海上小堆研发经验，中国核动力研究设计院开发了包括ACP10S、ACP25S、ACP100S三种不同功率规模的浮动式反应堆，并可进行单双堆组合，可实现10MW-200MW功率规模的浮动式核电站型号。”

“中核浮动式反应堆目前已具备示范堆建设基本条件，计划2016年底启动示范堆建设，2019年建成运行。目前也已完成相关浮动核电站型号的国内外专利布局和知识产权保护工作，正在开展相关的浮动核电站安全审评和相关的法规标准制定工作。”中核集团核动力事业部党组书记周定文向《能源》记者透露。

据悉，去年10月，英国劳氏船级社已与中国核动力研究设计院签订框架协议，共同设计开发利用小型核反应堆建造海上浮动核电站。根据该框架协议，双方共同开发的“浮动核反应堆首堆”，将为中国离岸开发提供电力支持。

对此，英国劳氏船级社大中华区能源战略发展副总裁梅尔文?张表示，“这个项目将为核电如何能在能源和海洋中可持续发电树立榜样。”

中广核方面，其研发的ACPR50S海上小型堆技术，单堆热功率为200MW，相当于陆上百万级千瓦的核反应堆的1/5，可为海上油气田开采、海岛开发等领域的供电、供热和海水淡化提供电力。据悉，该公司正在开展ACPR50S小型堆示范项目的初步设计工作，预计2017年启动示范项目建设，2020年建成发电。

“ACPR50S海上小型堆的技术先进性体现在，采用模块化设计，易于现场安装、运行及换料检修；紧凑型布置，反应堆压力容器与蒸汽发生器之间采用短套管连接，基本科消除大破口事故发生；基于大型压水堆成熟经验开展小型化设计，依托成熟核级设备供应链。”中广核小型堆总设计师芮旻透露。

据芮旻介绍，ACPR50S海上小堆采用全非能动安全系统，半潜式深吃水设计，海水可作为最终热阱，安全性上超过了三代核电安全标准。根据用户需求提供特定的热力及电力供应，该堆还可广泛应用于偏远地区中小型电网、海水淡化、工业供热、居民供暖等领域。

相较于老牌劲敌中核，在刚刚过去的1月份，中广核在海上浮动堆市场上动作频频，布局速度明显加快。

1月初，中广核与“三桶油”之一的中海油签署海上石油和核电合作协议，双方称将充分发挥各自在海洋石油工程技术领域和核电技术领域的优势，并最早在2017年开始建设一个示范工程。

时隔仅半个月，中广核再次牵手我国最大造修船和十大军工集团之一的中船重工，签署战略合作协议，拟就共同推进海上核动力平台项目建设开展合作。

“作为中国拿到海上核电路条的第一家企业，中船重工的海洋核动力平台示范工程建设投资约为30亿元。建成后，在全寿期40年内通过售电可实现销售收入约226亿元。”朱涵超介绍。

据了解，中船重工近年来专注海洋核动力平台的研发，已经初步形成了25MW、50MW、75MW、100MW不同功率匹配的海洋核动力平台方案。

此外，为满足渤海油田的能源需求，中船重工计划还将批量建设近20座海洋核动力平台。而反应堆技术则由中核集团和中广核等核电企业提供。

记者查阅公开资料发现，除传统核电、油气、船舶巨头参与海上浮动堆研发外，去年11月，浙能电力(5.460, 0.07, 1.30%)对外也正式发布公告，声称将联手国核技开发海岛核电项目。

中核、中广核、中船重工、中海油，尽管合作仍处于早期阶段、尚未有更多细节流出，但各方角色鲜明、专业优势突出，联盟的形成将大大推动海上浮动堆技术在海上核动力平台领域的应用和推广，专家分析说。

然而，也有学者对这一新型核电技术及应用提出了质疑。

首先，在经济性上，有学者认为采用海上核能发电的成本目前尚无定论，均在科学研发阶段，如果能够将成本控制在低于传统的原油或伴生气发电价格，则经济性可以接受，反之不可。

对此，中核集团核动力事业部科技处副处长高志虎向《能源》记者表示，“十三五”规划中，包括海上浮动堆的小堆经济性问题已有涉及。中核集团自2010年专项拨款资金支持包括海上浮动堆的小堆的研发后，也一直从事经济性的科研工作，当经济性完全可接受时，政府和市场方面应该就不是问题了。

其次，在监管主体上，由于海上浮动堆究竟是纯民用堆还是军民两用堆的界限尚不清晰，因此其监管主体究竟是国家能源局还是国家科工局还未知与否。

最后，由于业务主体牵涉两方，甚至三方，未来在海上浮动式核电站的建设方面，具体合作模式还尚待探讨。

有专家向《能源》记者预测，未来在海上浮动式核电站的开发、建设、运营方面，将可能出现多种形式的商业组合模式。以技术提供方中核、核电站建设承担方中船重工，电力需求方中海油三家举例。

如，可以让中核来做业主，主要承担核安全责任，建完核电站后直接卖电给中海油。

再如，可以让中海油做业主，中核作为浮动堆技术提供方，中船重工作为浮动核电站的建设方，共同作为乙方，三方共同合作。

又如，还可以让中船重工做业主，负责核电站的建造、运营，而中核作为技术提供方，中海油作为电力需求方，即用户角色。

由此来看，针对海上浮动式核电站的具体应用，未来市场上还有多种模式需要磨合。

“值得注意的是，成为业主的前提之一，还必须具备‘核电站运营资质’。虽然我国当前具有核电站运营资质的仅有中核、中广核、国电投三家企业，但这一现状并不是静态和一成不变的，相信不久的将来更多企业将取得这一资质。”上述专家向《能源》记者表示。