能源格局要變！甘肅釷堆奠基：未來規(guī)模化運營，0.05元一度電有戲

前段時間的甘肅武威，一鏟奠基土落下，全球能源史被悄然改寫——這里開工建設(shè)的10兆瓦釷基熔鹽研究堆，計劃2030年實現(xiàn)首次臨界，滿功率運行需在臨界后經(jīng)1-2年調(diào)試周期，未來規(guī)模化運營后，民用電度電成本有望降至0.05元，還能同步實現(xiàn)50兆瓦制氫輸出。這個數(shù)字足以讓每個家庭震驚：當(dāng)前全國居民用電均價約0.45元/度，工業(yè)用電普遍在0.6-0.8元/度，未來的電價可能只是現(xiàn)在的九分之一，一個普通三口之家每月電費或許能從百元出頭，直接降到十幾元。

誰能想到，中國曾在釷基熔鹽堆技術(shù)上遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后。早年間，美國橡樹嶺國家實驗室雖開展過相關(guān)試驗，卻因技術(shù)瓶頸于上世紀(jì)70年代放棄，我國的研究也因種種原因停滯近20年。轉(zhuǎn)折點出現(xiàn)在2011年，時任中科院上海應(yīng)用物理研究所所長的徐洪杰研究員，在上海光源項目——當(dāng)時亞洲最大同步輻射裝置剛進(jìn)入穩(wěn)定期時，毅然選擇轉(zhuǎn)向。這位深耕核技術(shù)領(lǐng)域30余年的科學(xué)家，此前已牽頭完成上海光源等多個國家級大科學(xué)工程，卻在知天命之年挑戰(zhàn)“冷門”領(lǐng)域。為推動“釷基熔鹽堆核能系統(tǒng)”先導(dǎo)專項立項，他帶領(lǐng)團(tuán)隊用半年時間完成數(shù)十份技術(shù)論證報告，跑遍中科院多家研究所爭取支持，最終使我國成為全球首個重啟這一前沿領(lǐng)域的國家。

重啟之路滿是挑戰(zhàn)。2012年團(tuán)隊初建時，幾十人擠在臨時倉庫辦公，設(shè)備多是二手或員工自帶，不少人聽說“美國都放棄的技術(shù)”后選擇離職。徐洪杰騎著自行車跑遍清華、西安交大等高校，用“能源安全”的長遠(yuǎn)價值打動青年學(xué)者，甚至自掏腰包為團(tuán)隊購置實驗記錄本。

為解決熔鹽腐蝕設(shè)備這一核心難題，他帶隊走訪航天科技集團(tuán)、中科院金屬研究所等多家單位，推動跨界合作研發(fā)特種合金，僅用3年就突破熔鹽容器材料國產(chǎn)化技術(shù)。2017年武威實驗堆動工，遭遇強沙塵暴，剛搭建的鋼架被吹傾斜，已年過六十的徐洪杰第一個沖進(jìn)風(fēng)沙，和科研人員手拉手護(hù)住設(shè)備，風(fēng)沙過后他的眼鏡片全是劃痕，卻笑著說“設(shè)備沒事就好”。

徐洪杰每年在戈壁待超150天，白天泡在施工現(xiàn)場盯進(jìn)度，晚上和年輕科研人員擠在宿舍改方案，連春節(jié)都常守在堆體旁。2024年6月17日，2兆瓦實驗堆首次滿功率運行，監(jiān)控屏上數(shù)據(jù)穩(wěn)定的瞬間，所有人都紅了眼——徐洪杰這時才發(fā)現(xiàn)，當(dāng)天正是中國第一枚氫彈爆炸57周年，他哽咽著對團(tuán)隊說：“咱們沒給老一輩核人丟臉。”

如今的突破遠(yuǎn)超預(yù)期。武威2兆瓦實驗堆2023年10月實現(xiàn)首次臨界，2024年10月完成世界首次熔鹽堆加釷實驗，國際核學(xué)會理事會（INSC）專家遠(yuǎn)程觀看后，發(fā)來賀電稱“中國用自主技術(shù)讓釷堆從理論走向?qū)嵱谩薄８P(guān)鍵的是，從過濾熔鹽雜質(zhì)的納米碳化硅濾器，到可穩(wěn)定運行的熔鹽凈化系統(tǒng)，核心技術(shù)100%國產(chǎn)化，連曾放棄釷堆研究的美國橡樹嶺實驗室，都專程來中國交流技術(shù)細(xì)節(jié)。截至2025年9月，該2兆瓦實驗堆累計穩(wěn)定運行時長已突破1.3萬小時，且運行時段均為關(guān)鍵技術(shù)驗證階段的連續(xù)工況，數(shù)據(jù)可靠性獲行業(yè)認(rèn)可。

支撐這一切的，是中國獨有的資源優(yōu)勢。內(nèi)蒙古白云鄂博礦區(qū)探明釷儲量超28萬噸，僅包頭地區(qū)的儲量按我國當(dāng)前年能源消費量測算，就夠支撐全國能源需求2萬年，而我國已探明鈾儲量僅能支撐百年左右。釷的能量密度更驚人：1噸釷完全裂變釋放的能量，相當(dāng)于350萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，未來10兆瓦堆每年消耗的釷量僅需十幾公斤，若用煤發(fā)電，得靠上萬輛卡車運輸。安全性也顛覆認(rèn)知：液態(tài)氟鹽燃料泄漏后會自動凝固，反應(yīng)堆常壓運行，從根源上避免傳統(tǒng)核電的高壓風(fēng)險。

當(dāng)中國堆體穩(wěn)定運行時，美印等國紛紛加快追趕。美國2025年向愛達(dá)荷國家實驗室投入1.2億美元專項基金攻關(guān)釷燃料技術(shù)，印度巴巴原子研究中心也在推進(jìn)燃料球研發(fā)，卻在公開報告中坦言“技術(shù)進(jìn)度落后中國5年以上”。目前全球已有美、印、法、俄、加拿大等5-6個國家加速推進(jìn)釷基熔鹽堆研發(fā)，但中國的領(lǐng)先優(yōu)勢清晰可見——我們的2兆瓦實驗堆運行數(shù)據(jù)積累量，遠(yuǎn)超其他國家同類裝置。

最讓老百姓期待的，是這項技術(shù)對生活的改變。當(dāng)前測算顯示，釷堆發(fā)電綜合成本已低至0.29元/度，不到當(dāng)前煤電平均成本的一半，未來規(guī)模化后民用電價奔著0.05元去。甘肅已有化工企業(yè)啟動堆體700℃高溫余熱利用試點，通過預(yù)處理原料實現(xiàn)能耗成本顯著下降，終端產(chǎn)品價格相應(yīng)降低。未來，電動汽車充電100公里成本可能不到2元，北方冬季集中供暖費用或能減半。沙特、阿聯(lián)酋等中東國家已通過國際能源合作渠道，表達(dá)對中國釷堆技術(shù)的關(guān)注，希望探索適合沙漠地區(qū)的能源合作模式。

2030年首次臨界的日子越來越近，0.05元一度電的未來不再遙遠(yuǎn)。從徐洪杰團(tuán)隊的戈壁堅守，到核心技術(shù)的全面自主，這份領(lǐng)先世界的突破，值得每個中國人自豪。