电力，是现代社会运行的血液。
万家灯火长明，工厂机器运转，城市交通往来不停，各类新兴用能场景不断涌现……奔涌的电流托举着人间烟火与产业活力。作为能源供给的重要一环，电力的脉搏始终与社会发展同频共振。
在能源转型浪潮下，电源结构的天平正在重新校准，新的平衡开始酝酿。
田湾核电机组全景图
电需之变
从“够不够”到“稳不稳”
2025年，我国全社会用电量达103682亿千瓦时，首次突破10万亿大关。
这一规模在全球独一无二——相当于美国全年用电量的两倍多，超过欧盟、俄罗斯、印度、日本四者全年用电量的总和。与2015年的5.55万亿千瓦时相比，十年间近乎翻番。
不过，比“用得多”更有看头的，是“用在哪里”。第二产业仍是用电基本盘，全年用电量66366亿千瓦时，占全社会用电量约64%，其中，高技术及装备制造业用电同比增长6.4%，跑赢制造业均值；第三产业用电增长更快，全年用电量19942亿千瓦时，同比增长8.2%，充换电服务业以及信息传输、软件和信息技术服务业用电量增速分别达到48.8%、17.0%，是拉动第三产业用电量增长的重要引擎。
这些数据表明，电力需求增长已与高端制造、数字经济、新兴技术产业发展深度关联。
需求结构的变化，同时抬高了对电能质量的要求。在芯片工厂，毫秒级电压暂降就可能让光刻机伺服系统失步，导致正在加工的晶圆图案错位、报废；智算中心训练大模型，供电波动会中断训练任务，造成算力浪费；锂电涂布等高端产线，电压一“抖”便可能导致断带、废卷。
越来越多产业的用电需求，正在从“够不够”转向“稳不稳”。
作为全球最大的能源生产国和消费国，我国已建成煤、油、气、核、水、风、光全面发展的能源供给体系，各类电源发挥自身特性，在系统里各司其职，协同互补。
煤电现阶段仍是保供压舱石，但受碳排放约束，功能定位正在调整，逐步从“电量主力”向“支撑和调节”转型；风电、光伏资源禀赋突出，是我国能源低碳转型的主力增量，装机规模持续攀升。截至2026年6月底，我国风光装机合计19.51亿千瓦，约占全国电力总装机的48.3%，太阳能发电装机与燃煤发电装机（12.75亿千瓦）基本持平。
但需要注意的是，装机规模并不等于实际发电能力和发电量。
“现在新能源装机容量发展很快，但它的负荷因子波动较大、有效供电能力不稳定，所以必须配套一定比例的稳定支撑电源。从电力系统结构来看，新能源装得越多，对稳定电源组合的要求就越高。” 中国核动力研究设计院副院长闫晓解释。
核电，正是适配这一需求的重要选项。
2025年，全国核电发电量为4852亿千瓦时，同比增长7.6%；机组平均利用小时数高达7809小时（负荷因子89.1%），以仅占全国总装机1.6%的体量，贡献了4.6%的发电量，并且发电过程中不产生二氧化碳等温室气体，是出力平稳、高效可靠的优质清洁基荷电源。
放到区域电力格局中，核电的支撑作用更为突出。在福建、辽宁、海南、广东等沿海省份，核电已分别占本省发电量的 28.1%、20.9%、18.5% 和 16.9%，在区域电力供应中发挥着重要作用。
除发电外，核能还可以实现城市供暖、工业供汽、海水淡化、高效制氢等多场景综合应用，为我国能源结构低碳转型提供重要支撑。
如此关键的能源底座，其核心技术必须实现自主化，这是我国发展核电的根本前提。
东方重机生产车间场景
技术突围
从“海外造”到“中国芯”
在中国核动力研究设计院，北京青年报记者见到了核燃料的核心载体——二氧化铀芯块。一粒只有指甲盖大小的芯块，却蕴藏着惊人的能量。作为芯块里发挥作用的可裂变元素，理论上，1千克铀-235完全裂变释放的能量约等于2700吨标准煤。这份巨大能量，最终通过一套精密的回路系统转化为电能。
以压水堆核电站为例，核燃料在反应堆中通过核裂变产生的热量加热一回路高压水，一回路水通过蒸汽发生器加热二回路水使之变为蒸汽，蒸汽再通过管路进入汽轮机，推动汽轮发电机发电。
“其实，核能发电就是‘烧开水’。”闫晓做了个通俗的类比。
核能发电原理虽不难懂，但中国核电的自主之路却走得格外艰辛。
早年引进外方机组时，对方攥住设计权、软件、燃料和备件的控制权，随时可以断供、涨价，限制后续改造与海外输出。关键技术系于国外，能源安全便无从谈起。
我国核电自主化发轫于国防核动力工程。1970年，我国第一代核潜艇陆上模式堆实现满功率运行，发出中国第一度核电。虽然当时核技术优先服务于国防军工，但也为我国核电的自主研发设计打下了坚实的人才基础、技术基础。
1996年，中国核动力研究设计院正式启动自主百万千瓦级核电技术攻关，提出标志性的“177堆芯”方案，围绕堆芯、单堆布置，开展CNP1000的研发与初步设计工作。
时任中国核动力研究设计院副院长张森如一开始就向团队明确了目标，“既然我们要搞自己的百万千瓦反应堆，那就肯定不能用外国人的堆芯，一定要跟他们不一样！”堆芯是反应堆的“心脏”，是我国三代核电区别于国外技术的最主要特点，也是“华龙一号”的灵魂。
“177堆芯”是在国外通用的157组堆芯基础上，每边增加5组元件，4边共增加20组，形成的创新设计。堆芯“胖”了一圈儿，在提升反应堆安全性的同时，堆芯换料周期也由通常的12个月延长至18个月，将电厂可利用率提高至90%以上。
增减堆芯燃料组件，看上去只是数量上的调整，实则牵一发而动全身。堆芯尺寸一旦改动，反应堆的一系列主要设备都要重新自主设计。从CNP1000、CP1000，到ACP1000，最终孕育出 “华龙一号”，每一个阶段都有难点，每一段进展都呕心沥血。
历经近二十年的打磨和多轮大型试验验证，2015年5月7日，“华龙一号”全球首堆福清核电5号机组正式开工建设；2020年11月27日首次并网成功，次年1月投入商运，标志着我国真正成为掌握自主三代核电技术的国家。
随着“华龙一号”批量化工程的有序落地，技术也进行了优化升级。“2.0版本结合了‘华龙一号’很多的经验反馈。” 中国核动力研究设计院“华龙一号2.0版”项目总师张渝表示，2.0版在守住安全底线的前提下，简化了系统设计，经济性得到提升，建设工期从原先的60个月以上压缩至54个月。同时结合电网调控需求，提高机组运行灵活性、环境友好性。
2026年7月，国务院常务会议核准的8台核电机组中，6台采用“华龙一号”技术，其中浙江金七门核电二期、广东太平岭核电三期的四台机组被确定为“华龙一号2.0版”示范项目。
在三代技术稳步规模化推广的同时，第四代核电研究成果也逐步落地。2023年12月，具有我国完全自主知识产权山东荣成石岛湾高温气冷堆核电站投入商业运行，成为全球首座商运的第四代核电站。
从引进消化、跟跑追赶，到自主创新、并跑
领跑；从大型核电基地规模化开发，到面向多场景的分布式核能应用探索，推进核电自主化的初衷，就是要把大国能源命脉牢牢掌握在自己的手里。
安全为纲
以“多屏障”守“生命线”
安全，是核事业发展的生命线，也是现代核电站设计的第一准则。
国内主流压水堆核电站，设置了四道安全屏障：第一道是核燃料本身——二氧化铀被制成致密耐高温的陶瓷芯块，把大部分放射性产物锁在晶体内部；第二道是锆合金包壳管，将芯块密封其中，拦住逸出的放射性气体；第三道是反应堆冷却剂系统压力边界，由压力容器、主管道等构成，把经过前两道包裹的整个堆芯连同带放射性的冷却剂封闭在耐高压系统内，防止其漏入反应堆厂房；第四道是安全壳，超过1米厚钢筋混凝土加钢板内衬是最后的“保险柜”，在严重事故下也能把放射性物质约束在壳内。四道屏障环环相扣、互相兜底——只要有一道保持完整，就不会发生超过安全限值的放射性外泄。
不过，核电设计不能仅考虑常规工况，还要把自然灾害、全厂断电等极端工况纳入考量。“华龙一号”采用“能动+非能动”的安全设计。据相关研发人员介绍，能动系统靠电力驱动，在正常运行和预期工况下保障核电站安全；非能动系统则不需要电力驱动，在失去一切电源时，可利用重力、温差、蒸发等自然驱动力，带走反应堆事故后产生的热量。
“核电站的最后一道安全屏障，其实是人。”江苏核电运行四处处长李伟说。在田湾核电站，主控室24小时不间断值班，每班通常配备一名值长，一名副值长，以及若干操纵员，实时监控核岛以及常规岛的各项参数。“我们安排这么多高级操纵员和操纵员，就是为了提前发现问题，把安全隐患消灭在萌芽之中。”李伟说。
核电操纵员，在业内素有“黄金人”之称。我国核电起步之初，操纵员需赴海外学习，培养一名操纵员的成本相当于与其体重等重的黄金，故因此得名。从新员工成长为学习操纵员、操纵员、高级操纵员、副值长，直至成为机组安全第一责任人的“值长”，需要通过多轮考试，整个过程大约需要10年时间。
田湾核电7、8号机组是VVER-1200型国内首堆，程序编写没有现成模板，每一份都要从零开始。运行人员要下到现场捋管线、看阀门、摸清每台设备的脾气秉性，再结合设计文件综合编制程序。“我们一共编制了 6398 份技术程序，每一份都是机组安全稳定运行60年的保障，程序编写是‘终身负责制’，也就是说谁编写、谁签字，签了字就要负责一辈子。”值长赵宏宇说。
曾有“00后”操纵员问赵宏宇，“宇值，每次签字的时候，你怕不怕？”他说，自己当时很欣慰。在他看来，这恰恰是责任感的体现，这份敬畏心会驱使他们更认真、更仔细地校对每一个字句、每一项参数，心中有底气，就不会怕了。
在技术与人的基础上，严密的监管体系为核电安全再加一道防护。我国建立了严格的核安全监管体系，对核设施、核材料、核活动以及放射性物质实施全链条、全生命周期、分阶段审评许可，对核设施和从事核活动的单位开展全过程监督执法，确保各项核活动始终处在监管框架之内。目前，我国核电机组保持良好安全纪录，未发生国际核与辐射事件分级手册1级及以上运行事件/事故，未对公众和环境造成任何不良影响。
链上聚力
从“靠进口”到“成体系”
安全是发展核电的底线，完整自主的工业配套体系，则直接决定核电产业的发展速度与规模，事关国家能源安全与核工业自主主动权。一台核电机组，牵动着材料、锻造、焊接、仪控、软件、施工、运维等诸多环节，背后是一条庞大的产业链。
1987年建设大亚湾核电站之初，设备材料国产化率仅有1%。这其中固然有英法两国出口信贷的技术限制的原因，但也和我国当时不完善的工业体系有关。核电机组是高度复杂的系统工程，能否顺利发展，依赖一国的综合技术经济实力。况且，没有持续稳定的工程订单，完整的产业链便无从培育。
经过40多年的探索和实践，我国成为世界上少数拥有完整核电工业体系的国家之一。国产化水平稳步跃升：“华龙一号”首堆设备国产化率达到85%以上；到批量化建设阶段，这个数字超过了90%。仅首堆项目，配套供货厂商就有5300多家，共计6万多台套，这些企业遍布全国各地，共同支撑了“华龙一号”的建设和运营。
“华龙一号”的设计单位与国内制造企业联合研发，反应堆压力容器、蒸汽发生器、堆内构件、控制棒驱动机构、先进堆芯测量系统、非能动系统设备等核心装备均实现“中国造”。制造能力的成熟，又能反过来支撑自主设计迭代升级，打破了“设计受制于人、设备也受制于人”的被动循环。
坐落于广州南沙的东方电气（广州）重型机器有限公司（以下简称“东方重机”），就是这个链条上一个极具代表性的核能装备国产化制造基地——国内每一台在役核电机组，平均有4台主设备产自这里。
核电装备制造批量小、周期长、监管严，对质量追溯的要求极高。“过去追溯一台设备生产记录，翻几个小时都有可能。”东方重机科技智能制造办公室数智室副主任张炫彬说，在东方重机，每一件产品从第一块钢板进厂到最后装船发运，每一步都有“数字档案”可查。此外，数字化工厂的建设让制造方式从原来的“经验驱动”转变为“数据驱动”。公司自研的智能封口焊系统把工人们的手感和经验，一条条翻译成机器语言，机器人在焊每道焊缝的时候，能感知到电流、弧长、温度的变化，一有风吹草动就能立刻报警提醒。据介绍，系统自投用以来，返修率为零。更重要的是，核电级焊接、无损检测、精密加工、质量追溯等多领域尖端技术，会外溢到船舶、航天、石化、海洋工程等领域，拉高整个国家高端装备制造的水平。可以说，每一个核准建设的核电项目，都是对中国工业体系的一次系统性检验和提升。
内存
2035年我国核电发电量占比将达10%左右
循着“四个革命、一个合作”能源安全新战略指引，2024年，“国家积极安全有序发展核电”被正式写入《中华人民共和国能源法》，意味着在我国能源转型与高质量发展进程中，核电将承载重要使命。
截至今年8月，我国大陆地区在运及核准在建核电机组共120台、装机容量1.35亿千瓦，总规模位居世界第一。其中，在运机组62台、装机6614万千瓦，居世界第二；核准在建机组58台、装机6951万千瓦，规模全球首位。有行业研究预判，到2035年我国在运核电装机容量将达1.7亿千瓦，核电发电量占比将达到10%左右。
在运机组稳稳托住当下，在建机组蓄力长远未来，我国核电正处在宝贵的发展战略机遇期。
“十五五”规划纲要指出，要深入实施能源安全新战略，加快构建清洁低碳安全高效的新型能源体系，建设能源强国。随着能源转型持续走深走实，依靠成熟可靠的自主技术和全产业链支撑，核电，会成为中国式现代化建设征程上长久而明亮的能源之光，为建设能源强国贡献更大力量。
文/北京青年报记者 祝文琪
编辑/倪家宁