2025年轻烃与芳烃产业发展大会：小堆与石化耦合降碳的实践与探索

小堆与石化耦合降碳

的实践与探索中广核华鹏科技能源（广东）有限公司宋晓涌2025年11月目录CONTENTS华鹏科技简介一总体技术方案二潜在应用场景三问题与挑战四五核能介绍1聚变与裂变中国核电“三步走”策略：热中子堆——快中子堆——聚变堆

ΔE≈200MeVΔE≈17.6MeV反应类型释放能量MJ1g标准煤燃烧29.31gU235裂变81,900.01g二元聚变336,000.0裂变聚变56Fe裂变堆261裂变与慢化热中子导致U235裂变的概率是快中子的上千倍。快中子需要（轻水、重水、石墨）慢化，变成热中子。目前最主流的反应堆都是热中子反应堆。无慢化，直接利用快中子的反应堆，为快中子堆裂变中子初始能量不同能量中子与U235发生反应概率快中子热中子慢化快中子反应堆钠冷快堆（俄、中、美）铅基快堆（俄、中）气冷堆+钍基熔盐堆目前是热堆，未来可能快堆1热中子堆慢化剂冷却剂冷却剂状态堆型电站石墨水液相RBMK切尔诺贝利氦气气相四代：高温气冷堆石岛湾轻水+硼酸轻水气液两相BWR福岛液相PWR2:M310美法中等PWR3：华龙一号、国和一号、EPR、AP1000、VVER、俄罗斯、中国美国轻水+硼酸轻水液相玲珑1号、国电投海阳小堆在建轻水轻水液相KLT-40（俄国）罗蒙诺索夫院士号轻水轻水液相NHR(华鹏）、ACR50S（华鲲）、NuScal（美）、RITM-200N(俄）在建重水重水液相CANDU秦山3期，加拿大一代堆：主要为试验堆，包括汞冷却快堆等

实验不成功堆型；二代堆：商业与安全，针对假想的各种事故；三代堆：商业且更安全，CDF＜10E-6，LERF＜10E-7四代堆：2000年GIF4国际论坛：

3种快堆：钠冷、铅冷、气冷2种热堆：高温气冷、超临界水堆1种全谱：熔盐堆（甘肃武威）结论：表中红色属于小堆，全世界研发的小堆型号有80种左右，但真正干小堆的只有俄国、中国、美国。商业化开始时间造价万元/KWe沸水堆重水堆压水堆高温气冷堆堆聚变堆钍基熔盐堆钠冷快堆铅冷快堆1各种堆型比较结论：10~15年内，水堆的经济性，其它堆型无可撼动。在中国、特殊用途小堆无商业价值，未来在核能中的占比可忽略。在中国，供热小堆工业用汽必须贴近用户+耦合+碳补偿，上量之后才有商业价值。预计2035年聚变堆（磁约束或惯性约束）将开始工程示范，应至少准备10KG氚。2华鹏科技简介华鹏科技能源（广东）有限公司（简称“华鹏科技”）成立于2024年8月16日，是中国广核集团全资二级子公司。承担中广核从核电向核能综合利用拓展的使命，统筹负责中广核陆上小堆工作，全权负责项目的开发、建设及运营。首堆示范工程命名为“华鹏一号”。中国广核集团非动力核技术核能核燃料新能源数字化产业金融科技型环保

英国公司华龙国际招远公司华鹏科技陆丰公司苍南公司惠州公司台山公司防城港公司红沿河公司宁德公司阳江公司大亚湾公司苏州院研究院工程公司运营公司核电股份公司铀业公司能源国际新能源控股公司核技术公司数科公司环保产业公司财务公司资本控股公司3总体技术方案3.1堆侧技术方案华鹏一号在清华核研院研发的NHR200-Ⅱ型核供热堆基础上进行技术优化而成的堆型。设计单位是上海清洁能源公司（中广核60%，清华40%，合资）。1964年1989年1996年2006年2016年1964年建成游泳池式低温供热堆，是我国第一座自主设计建造的反应堆1989年建成壳式低温供热堆—5MW堆，是国际上第一座投入运行的一体化、模块式、全功率自然循环反应堆1996年完成NHR200-I型商用低温供热堆技术攻关和初步设计，通过国家核安全局审查，获得建造许可证2006年完成NHR200-II型堆初步设计，在保持I型堆安全特性基础上提高了运行参数2016年完成NHR200-II型堆重要试验验证并通过验收，关键技术已突破，具备建设示范堆的条件3总体技术方案3.2堆的特点NHR200-Ⅱ反应堆设计特点：一体化布置：没有主管道，消除大破口风险全功率自然循环：没有循环主泵，非能动方式运行内置式稳压器：自稳压，不凝结性气体保持压水状态内置式水力驱动控制棒：实际消除弹棒事故风险内置式主换热器双层压力壳：即使发生容器破裂，仍能保持堆芯淹没，多一重安全保障；可免除在役检查无硼酸，清水冷却和慢化结构简单：便于模块化制造和工厂组装

总结：无堆融；无应急；无排放。固有安全,故可贴近用户（小堆进园区）3总体技术方案3.3主要参数及工艺流程总图序号参数名称单位数值1堆芯额定热功率MW2002反应堆设计寿期年603换料周期月244反应堆冷却剂压力MPa8.05堆芯入口/出口温度℃232/2806中间回路工作压力MPa8.87蒸发器出口蒸汽压力Mpa1.68蒸发器出口蒸汽温度℃201.49蒸汽产量t/h32310燃料组件总数盒2083总体技术方案3.3主要参数及工艺流程总图NHR200-Ⅱ采用多重隔离：增加中间回路，8.8MPa压力，高于一回路8MPa压力主换热器传热管断裂，反应堆不会失压失水，放射性不会泄露，保证了不会有放射性物质进入到二回路给水蒸汽二回路3总体技术方案3.4与石化耦合方案合作客户：中海油惠州石化+大亚湾石化投资集团客户蒸汽需求：对于蒸汽品质的需求比较多样，NHR200-II生产的蒸汽无法完全满足用户需求，通过增设核能与石化耦合技术方案可向用户提供3种压力的工业蒸汽。压力MPa温度℃耦合前产量t/h耦合后产量t/h降碳效果11.32260014892%22.732509095%39.851013018013%3总体技术方案3.4与石化耦合方案客户氢气需求：炼化产业需要大量氢气，通过增设“核能与固体氧化物电解电池（SOEC）耦合”制备绿氢。SOEC研发技术路线：2026年9月，完成500kW小试项目2028年12月，完成6MW中试项目最终耦合方案：制氢蒸汽用量：1.86t/h（30kPa200℃）氢气产量：1620Nm³/h（0.146t/h）（预计1.6GW可解决35万吨/年绿氢。已考虑通入CO2制合成气方案）4潜在应用场景CBAM明年1月1日实施，目前欧盟碳交易价格约80欧元/吨，目前中国碳交易价格约70元/吨，呈现上涨趋势。小型一体化自然循环堆技术应用方案已有明确合作意向的园区有合作意向的企业海南省东方市石化园区巴斯夫（中国）（战略合作伙伴）浙江省宁波市大榭石化园区美孚石油福建泉惠石化园区罗姆化学福建漳州石化产业园埃克森美孚广东省惠州市白花新材料产业园雪花啤酒广西钦州石化产业园广州宝洁。。。。。。。。。。。。5问题与挑战主要面临监管和造价，两者相互影响：监管方面：无政策、无规划、无标准，只能参照大堆1、初可研+可研应合并；2、25个批文和支持性函件应优化；3、核安保需优化；4、核应急需优化；5，操作员配置和考试优化（少人/无人值守）；6，选址源项优化；7、HAF102堆内测量；8、HAD101-4外部危险源等等。老的法规标准制约新质生产力首堆造价：市场供汽价，锁定造价，首堆25+15（15亿科研），10个堆后批量化单堆20亿，供汽价格140元吨/h。技术决定造价的70%，技术持续优化。堆模块；普通工业厂房；可移动；无人值守；软基选择；中间回路降级等等；基于固有安全、非能动、新材料应用和创新型设计来确保安全，降低造价。标准化、模块化

批量化，才有商业价值。有效市场同有为政府相结合监管造价5.1.1国内面临挑战5问题与挑战5.1.2国外情况介绍国外小堆监管，也存在同样的问题俄国船堆存在的混业监管问题（核安全局&船级社）美国特朗普2019年1月《核能创新与现代化法案》，2019年8月NEI18-04（风险指引+基于性能和技术包容）新的执照申领和设计方法，NRC半年后认可。2024年7月美国《ADVANCE》法案，加速先进堆型落地。2025年5月特朗普签发总统令：核能跃升(4倍）；NRC审查不超过18个月；新堆+燃料可绕开NRC；模块化小堆的批量许可程序制定；HALEU支持TerraPower；优先推进Nuscale等堆型；LNT假设等。欧美“两步法”审查，中国”一步法“一步法：国家能源局先给予”路条“、有了具体项目，国家核安全局才受理”两评“，才开始审查，项目和安全审查一起干。两步法：没有具体项目，监管当局先审查标准设计，以后有了项目，就只审查环境和变更。标准设计审查通过，消除了最大不确定性，可以吸引投资者。NNSA准备尝试两步法和NEI18-04执照申领方法。

小堆创新和监管双向发力，推动小堆落地华鹏科技在推进自主核能技术商业化发展道路上，深刻认识到市场引领技术和项目发展的重要性，结合以往项目经验，探索并建立了正向开发支撑正向设计、正向设计支撑正向工程的“三正理念”。明确了华鹏一号耦合石化工业降碳的工作推进流程，各阶段工作任务。5问题与挑战5.2应对举措：三正理念为应对华鹏一号耦合工业降碳事业推进的困难与挑战，华鹏科技以“三正理念”为指导，结合当前历史方位，将工作重心从示范项目六大控制转为华鹏事业“六大准备”，全面系统地推进华鹏一号与石化耦合发展的战略布局。5应对举措5.3：工作重心转变5

应对举措行业准备、社会准备是支柱：行业支持、社会接受，从而支撑政府认可政府准备是核心：通过技术、人员、行业社会等推动政府出具支持的政策、标准等工程准备是目标：通过项目前期现场、执照、合同、组织关系等准备保障工程开工。技术准备、人员准备是基础：技术成熟、人员技能熟练，从而支撑行业和社会认可5.4：六大准备技术准备：以满足市场需求为导向，编写用户技术要求文件DRD，确保设计单位照市场和用户需求来设计。人员准备：提升人员技术水平，能够顺利完成其他各项准备工作任务为目标。5

应对举措5.5：六大准备行业准备：与技术审评单位、行业协会、关联研究院共同研究华鹏一号耦合工业降碳技术的成熟度、政策法规、技术标准、审评原则，并形成一致意见。社会准备：通过切实可行的技术方案、扎实严谨的技术论证，与用户形成达成深度绑定，获得公众认可，舆情风险可控。5应对举措5.6：六大准备政府准备：通过切实可行的技术方案、扎实严谨的技术论证、用户和公众的深度认可与支持，积极推进政府出台支持政策、发展规划，并对华鹏一号耦合工业降碳的技术标准、审评原则，以及CCER和“绿能证书”等给予支持与认可。工程准备：在技术、人员、行业、社会、政府等准备工作的支撑下，通过项目前期现场、执照、合同、设计、长周期设备采购、工程建设能力培养等细分维度的准备，确保项目开工、模块化连续施工、减少变更等目标实现。5应对举措5.7：六大准备技术准备：华鹏一号耦合惠州石化总体技术方案出版。华鹏一号按照NNSA的要求，通过NEI18-04促进设计迭代和完善，解决经济性和安全性这个矛盾问题。人员准备：团队能力持续提升。针对团队能力短板，制定培训计划，邀请内外部专家授课。行业准备：风田厂址获得行业认可：中咨公司对风田厂址初可研评审认为条件优越，该阶段不存在颠覆性因素，并积极与能源局核电司、发改委产业司沟通协调。战略合作伙伴积极参与。华鹏科技与中石化工程建设有限公司、广东省技经中心、石化研究院、广