相比三代核能系统,四代核能系统具有更高的安全性、经济性。根据杜祥琬《核能 技术方向研究及发展路线图》,美国于 2000 年发起“第四代核能系统国际论坛 (GIF)”,希望能更好地解决核能发展中的可持续性(铀资源利用与废物管理)、安 全与可靠性、经济性、防扩散与实体保护等问题。第四代核能系统最显著的特点是 强调固有安全性,是解决核能可持续发展问题的关键环节。GIF 提出六种堆型:钠 冷快堆、铅冷快堆、气冷快堆、超临界水堆、超高温气冷堆和熔盐堆,其中钠冷快 堆将核燃料的使用效率提高约 50 倍,是最接近满足商业核电厂需要的堆型(可将 天然铀资源利用率从目前的约 1%提高至 60%以上,并实现放射性废物最小化,可 解决铀矿资源枯竭、核材料利用率低和核废料难以处理等问题)


  中长期来看,预计我国将发展以钠冷快堆、超高温气冷堆等为主的第四代核能系统。 根据杜祥琬《核能技术方向研究及发展路线图》,我国核能发展近中期目标是优化自 主第三代核电技术;中长期目标是开发以钠冷快堆为主的第四代核能系统,积极开 发模块化小堆、开拓核能供热和核动力等利用领域;长远目标则是发展核聚变技术。


  根据核能技术发展路线图,在第四代核能系统中,钠冷快堆、超高温气冷堆的示范 推广、商业化进程相对较快,有望在 2020-2030 年期间适当推广: 1. 高温气冷堆核电站示范工程:根据科技部 2021 年 12 月 23 日《我国高温气冷堆 核电站示范工程首次并网发电成功》,2021 年 12 月 20 日,高温气冷堆核电站示范 工程 1 号反应堆完成发电机初始负荷运行试验评价,首次并网成功,发出第一度电。 该核电站装机容量 20 万千瓦,设备国产化率达到 93.4%,其中包括全球首台高温 气冷堆螺旋盘管式直流蒸汽发生器等。 2. 霞浦核电 600MW 示范快堆:根据福建省政府 2021 年 2 月 2 日《霞浦示范快堆 工程 2 号机组开工建设》,宁德市霞浦核电 600MW 示范快堆工程 2 号机组正式开 工建设。


  第四代核能系统将延续核电用管需求,中长期核电用管需求具备刚性。根据宝银特种钢管有限公司官网,在第四代核能系统中,高温气冷堆、快中子反应堆将延续特 殊管材需求,例如螺旋盘管(高温气冷堆)、六方管及包壳管(快中子反应堆)等。 综上,以蒸汽发生器传热管为代表的管材作为核能系统关键部件,长期需求稳健。 中长期来看,第三代、四代核能建设均有望持续带动核电用管需求。


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