四代核电有望带领核电产业迈入新纪元，国内外积极开展研究

目前核电存在两种发展更安全的反应堆的途径。一是采用“纵深防御”策略，在反应堆的设计、建造和操纵方面做进一步的改进。在核事故发生后被损坏的反应堆中氢积累的可能性、严重的蒸汽爆炸被列为重点研究课题，安全壳被设计实验进行严重事故下的验证。工程师们已经花费了数年时间设计各种专用安全系统，结果使核动力系统过于复杂冗余，造价高昂。

二是进行技术革新，发展新一代核能系统,充分利用其固有安全的特点, 这样容易向公众说明并为他们所理解和接受。如今压水堆已不能再通过无限制复杂化纵深防御来解决安全问题，革新型反应堆技术才是最终出路。

积极开展四代研究。第四代核能系统由美国能源部在1999年提出。2002年美国联合10余个国家、机构提出将钠冷快堆、铅冷快堆、气冷快堆、超临界水冷堆 、超高温气冷堆、熔盐堆6种堆型确认为重点研发对象，并预计将于2030年开启商业化进程。中核旗下的原子能科学研究院于2011年实现了国内首座钠冷快堆实验堆的满功率稳定运行。

国际合作积极推动核电技术发展，2015年9月，比尔盖茨投资的泰拉能源公司就与中核集团签署行波堆（四代核电，属于钠冷快堆的一种）合作协议，致力于行波堆技术的研发、落地和投产。

第四代核电技术部分目标

资料来源：公开资料

大幅降低堆芯熔化概率开启零放射时代。美国核电用户要求文件 (URD）与欧洲核电用户要求文件 (EUR）联合提出了四代核电堆芯融化概率低于10-6年、完全无场外放射性释放、人为错误不会导致严重事故, 不需要厂外应急措施等要求。通过加强专设安全系统，设置坚固而大容积的安全壳，收严安全裕量基准，提高新一代核电的抗事故能力。

几代核电技术主要参数对比

资料来源：公开资料

提高燃料循环利用率。目前，四代快堆利用热堆乏燃料后处理分离出的钚制成 MOX 燃料，在快堆内进行多轮闭式循环，铀资源利用率可由近0.6%提升至30%，同热堆一次通过模式相比提升了50倍。2015年，中核集团与比尔盖茨主导投资的美国泰拉能源签约，合作开发“行波堆”。美国核能专家预计未来以行波堆为代表的钠冷快堆可将铀资源的利用率进一步提升至60%，且能以贫铀、乏燃料回收铀或者天然铀为燃料，换料周期有望延长至10年以上。

世界燃料循环模式对比

资料来源：公开资料

首次对经济性提出要求。第四代核能论坛（GIF）首次针对四代核电设置经济指标，要求核电机组单位投资不大于1000美元/千瓦（二代加约11000~14000元)、 发电成本不大于3美分/千瓦时（二代加约0.3元），同时建设周期从三代核电的54个月降低至36个月以下。无论从安全性还是经济性角度来看，四代核电有望带领核电产业迈入新纪元。