“核能材料服役環境包括強輻射、高溫和高壓、高溫度梯度、腐蝕環境等。核能用鋼必須得適應服役環境。并且，根據已公開統計數據，鋼鐵材料制造部分的成本占整套核電機組部件成本的83%。”日前，在酒鋼舉行的第十一屆核電前沿高峰論壇暨“一帶一路”新建機組大會上，中核集團的專家向與會者講解了壓水堆核電站對鋼材的要求。
在聆聽了25個主題交流演講后，《中國冶金報》記者深深地感受到了中國核電加速發展的腳步，也感知到了核電帶來的鋼鐵機會。
中國核電發展空間大
中國核電建設起步較晚，但發展迅速。據中核四〇四有限公司總經理袁旭介紹，1985年，中國自行設計、建造和運營管理的第一座30萬千瓦壓水堆核電站——秦山核電站一期工程動工。截至2024年6月30日，中國大陸在運核電機組47臺，裝機容量為4873萬千瓦，位居全球第三。
盡管中國核電產業發展迅速，但與世界相比，差距依然明顯。據國家能源局副局長劉寶華在今年上半年的一次中國核能發展論壇會議上介紹，從總量上看，目前我國在運核電裝機規模僅占全國總發電裝機規模的2.3%，核電發電量僅占全國總發電量的4.2%，遠低于10.3%的世界平均水平。核電發展仍有很大空間。
數據顯示，截至2021年12月，世界第一核能大國——美國，其核電在運機組98臺，總裝機容量為99070萬千瓦。第二位是法國，其核電在運機組58臺，總裝機容量為63130萬千瓦，核電占全國總發電量70%以上。我國目前在建機組11臺，總裝機容量為1134萬千瓦。在經歷了2016年~2021年三年“零審批”之后，2024年上半年，我國已有山東榮成、福建漳州和廣東太平嶺核電項目核準開工。據公開資料顯示，目前，我國各地籌建中的核電站達到25個。
同時，隨著核電技術水平的提高，中國核電“走出去”進展順利。根據中國廣核集團有限公司（簡稱中廣核）統計數據，在“一帶一路”沿線國家和地區中，有28個國家計劃發展核電，已規劃機組126臺，總裝機規模約1.5億千瓦。目前，中廣核已與捷克、羅馬尼亞、法國等多個歐洲國家簽訂協議，一起開拓中亞、東南亞的核能市場。此外，中國核工業集團有限公司已與阿根廷、英國、巴基斯坦等近20個國家達成了合作意向，并于2024年6月完成了我國首個境外“華龍一號”核反應堆外部安全殼穹頂的建造工作。據華龍國際核電技術有限公司董事長馬剛介紹，“華龍一號”設備國產化率接近90%，是我國具有自主知識產權的第三代先進壓水堆核電技術，也是中國核電技術自主創新和研發機制創新的成果。
必須明確的是，中國核電能夠走向世界，其基礎是形成了以華龍一號、CAP1400為代表的自主三代核電技術。同時，核電關鍵設備和材料國產化率的顯著提高也有很大助力。
此外，核電建設在改變能源結構及改善環境質量方面有獨特作用。核電單機容量大，運行穩定，利用小時數高，可以作為電網基荷運行，生產過程基本上是零排放。據測算，每建成4000萬千瓦的核電，每年可替代標煤消耗1億噸。與水電、風電、太陽能發電相比，核電也具有明顯優勢。每100萬千瓦的核電對標煤的替代效應，分別相當于200萬千瓦水電、350萬千瓦風電、470萬千瓦光伏發電。
核電發展對鋼鐵的需求
核電發展對鋼鐵的需求，是第十一屆核電前沿高峰論壇的重要議題。據與會專家介紹，核電常用的關鍵材料大體可分為碳鋼、不銹鋼和特殊合金，若進一步細分，則有碳（錳）鋼、低合金鋼、不銹鋼、鋯合金、鈦鋁合金和鎳基合金等，按品種則有鑄鍛件、板、管、圓鋼、焊材等。
“核電發展空間廣大，鋼鐵行業要主動去尋求核電發展的機會，在滿足核電用鋼的需求中去提升鋼鐵強國的地位。”參加完第十一屆核電前沿高峰論壇大會，酒鋼宏興股份公司不銹鋼分公司（以下簡稱酒鋼不銹）總工程師潘吉祥激動地和《中國冶金報》記者這樣說。
據潘吉祥介紹，酒鋼的核電用不銹鋼已經被應用于田灣、秦山、福清、霞浦等多家核電站，并且，應用部件從外圍設備進入到核島中心。特別是“華龍一號”海外首堆——巴基斯坦卡拉奇核電站K2機組，其安全殼地坑過濾器用關鍵不銹鋼材料便是由酒鋼提供。
核電的快速發展，提供給鋼鐵行業的機會不僅是鋼材需求，還有鋼鐵行業優質的技術服務需求。中國鋼研集團下屬的鋼研納克檢測技術公司，用自己的化學成分檢測、力學性能檢測、失效分析、無損檢測等專業能力，為核電站提供專業檢測服務。目前，他們已為秦山、田灣、方家山等核電站提供了材料失效分析服務。
酒鋼不銹銷售科長李軍認真地聽完了每一場交流。“這些交流專業性很強，有助于企業了解核電裝備、核電站廠房結構等，特別是“華龍一號”的創新之處，比如雙層安全殼改為單層，對今后企業產品開發和市場銷售會有很大的幫助。”他對《中國冶金報》記者說：“核能小鎮的建設也蘊含了較大的商機。”
核電建設投資大，技術含量高，產業涉及多，可為地方經濟的發展帶來乘方效應。比如，我國第一座核電站坐落在浙江省海鹽縣文溪塢村。如今的文溪塢村定位為工業旅游小鎮，已成為遠近聞名的核電小鎮，并成為浙江省首批37個省級特色小鎮之一。截至2021年底，該小鎮入駐企業139家，核電關聯產業年產值超過百億元。我國第二座核電站——大亞灣核電站，建有大亞灣核電基地展廳、海濱大道、材料碼頭、大亞灣核電站觀景平臺、嶺澳核電站觀景平臺等，是深圳市委命名的“愛國主義教育基地”，現已成為深圳市知名的旅游景點。與以往核電站后行建設不同，正在籌建的三澳核電站規劃先行，設計了以核能產業為主導、產城融合的特色小鎮。這或許成為核電建設的一種新模式。
此外，與會的酒鋼宏興股份公司鋼鐵研究院不銹鋼研究所主任工程師任培東認為，適應我國核電用鋼的發展，光有優質的產品還不夠，還要適應核電經濟性要求，降低鋼鐵生產成本。
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