重量約20公斤，高度累計超過半米，近一年時間準備的4000多頁A4紙寫滿英文，需要作為玲龍一號接受三代核能小堆審查的材料，遞交給國際原子能機構。

據國際原子能機構認定，電功率30萬千瓦以下的核反應堆即為小型堆，但想取得國際原子能機構通用反應堆安全審查這張“全球通行證”，并非易事。

“在材料遞交完后，我們到國際原子能機構的總部去過三次進行交流，評審團也到中國現場進行過兩次審核，每一次都要進行好多輪技術答辯，算下來整個流程歷時2年。”中核集團模塊式多用途小型堆總設計師宋丹戎告訴封面新聞記者，評審會針對安全性提出各種問題，團隊需要給出安全性證據、計算分析和實驗結果來證明小堆的安全。

2016年4月，我國自主研發并具有自主知識產權的“玲龍一號”，成為全球首個通過國際原子能機構(IAEA)安全審查的模塊式小型堆。

從2011年中核集團對模塊化小型地的研發正式啟動(項目代號ACP100，別稱玲龍一號)，宋丹戎的信念、工作和生活相互交織，都圍繞著玲龍一號，它們共同發生化學反應，讓這場以年來計時賽程耗時的馬拉松，離夢想的終點越來越近。

用12年的時間“奔跑”，將紙面設計真正落地為大國重器，宋丹戎稱之為“十分高興”，工作理想與個人追求高度契合，這是成年人在工作中很少能體驗到的時刻。“預計到2026年正式發電，那就更高興了。”

中核集團模塊式多用途小型堆總設計師宋丹戎。(圖片來源：受訪者供圖)

為什么玲龍一號被稱作“移動充電寶”?

8月10日，南國椰林的晨色微亮，在多數人都沉睡的時刻，一場前所未見的吊裝任務，已拉開序幕。

一聲令下，玲龍一號反應堆核心模塊被高高吊起，向著核島方向移動，數十分鐘過去，終于吊裝成功。隨著壓力容器、蒸發器等關鍵設備一步到位。10點46分，降至距就位約1米的高度，五公司宣布吊裝活動結束，轉為保溫層安裝階段。

這是玲龍一號核島設備安裝關鍵路徑上的第一個里程碑節點，是核反應堆模塊化制造和安裝的一次“首秀”。“玲龍一號”終于有了“玲龍之心”，這代表全球核能小型化邁出了歷史性一步，也標志著我國在模塊式小型堆建造上走在了世界前列。

“玲龍一號”還有一個功能性極強的外號——核能領域的“移動充電寶”。

“我們開發的小型堆，功率比較小，占地面積比較小，相較于大型堆來說，它的選址就比較靈活，可以隨著用戶的需求就布置在用戶需求的地方，所以說可以說從概念上來說，它可以比較靈活，可供選擇的場址廣泛，所以又稱作移動充電寶。”宋丹戎向封面新聞記者解釋道。

與大型壓水堆相比，玲龍一號由于體積小，占地面積較小。更小的功率和體積適配更多的應用場景。“除了核能發電之外，小堆在非電領域，包括工業工藝蒸汽、區域供熱、海水淡化等的應用也有廣闊的市場需求。此外，還可以應用于廣大內陸地區、海島、海上油氣鉆井平臺的供電、供汽、供熱。”宋丹戎告訴封面新聞記者，目前，團隊開發了一種浮動核電站，在陸上堆示范完成以后，可以把小型堆裝到浮動平臺上，在沿海地區就可以拉著小型堆到需要的地方去給居民供電，給工業、企業提供電力或者蒸汽，真正實現這種移動的充電寶的作用。

宋丹戎在玲龍一號項目現場(圖片來源：受訪者供圖)

為什么要把核反應堆做得越來越“小”

“玲龍一號”是由中核集團研發并具有自主知識產權的多功能模塊化小型壓水堆，也是全球首個開工的陸上商用模塊化小堆。

但什么是小堆呢?

根據國際原子能機構(IAEA)給出的定義，是電功率在30萬千瓦以下的反應堆。“大堆我們可以把它看作一個家用的臺式電腦，包括了顯示器、主機、鍵盤等等，小堆我們可以把它當作家里面的一個筆記本電腦，它的顯示器、主機、鍵盤等都集中到一起了。”宋丹戎給出了更通俗的解釋。

一體化、模塊化的反應堆結構是玲龍一號的突出特征，這意味著玲龍一號的蒸汽發生器、主泵、堆內構件、驅動機構等反應堆的部件都集中在壓力容器上，不需要主管道的連接。采用模塊化建造安裝模式，可縮短現場施工時間及建造工期，初投資低、建造周期短，提高經濟性。

據宋丹戎介紹，小堆除了可以實現多場景多功能的應用，還采用非能動的堆芯冷卻系統和余熱冷卻系統。因為功率小，小堆完全依靠空氣自然對流就能將熱量從堆芯導入鋼制安全殼內，然后從安全殼導入大氣這一最終熱阱。

早在上世紀七八十年代，國際原子能機構就開始倡導發展中小型反應堆。包括美國、俄羅斯、日本、韓國、英國等在內的越來越多的國家，競相加入到模塊化小堆研發的行列。

“實際上，就壓水堆而言，全世界開發小型堆有三、四十個國家，開發的堆形也有七八十種了，但真正落地的只有俄羅斯的浮動核電站，是已經建成了的，阿根廷有一個2.5萬千瓦的小型堆還在建設中。”宋丹戎告訴封面新聞記者，雖說“玲龍一號”是一個小型堆，卻不是單純地把大型核電小型化。以往設計大堆可以直接用的一些理論及數據，對于小堆都不適用，必須從頭開始。

“小堆尺寸變了，比如它的燃料組件相對大堆要短，短了以后燃料組件壓緊力要多少?變形量是多少?包殼管氣腔高度定為多少?這些量都得重新算，要從源頭上開始研究。小堆設計是有可能遇到‘翻車’問題的。走到一半，有可能設定的目標達不到，必須完全推倒重來。”

宋丹戎直言，相比很多國家開發的小堆都還停留在紙上，玲龍一號作為全球第一個實現商用的小型堆，我國已經率先邁出了模塊化小堆工程落地這關鍵一步，或將對國際上的推廣應用產生重要推動。

玲龍一號反應堆核心模塊吊裝現場。

“小塊頭”如何為中國“雙碳”目標發力?

“很久以前，小堆就被認為是‘未來的核選擇’。”宋丹戎說，一直以來，小型核反應堆都被國內外核電領域的專家給予了很高的評價，特別是福島核事故后，小堆因其更具靈活性和安全性，開始受到了熱捧。

“小堆讓核能有了更多選擇。”宋丹戎說，作為清潔能源，核能發電具有安全友好、綠色低碳、經濟高效等多重優勢。玲龍一號全球首堆工程建成投運后，預計每年發電量可達10億度，可滿足海南52.6萬戶家庭用電需求。

面向我國“2030年要碳達峰，2060年實現碳中和”目標，安全積極有序地批量發展核電，可以連續、穩定地承擔碳達峰、碳中和任務，助力我國深入推進能源轉型，優化能源結構。每臺玲龍一號機組每年發電，相當于減少二氧化碳排放88萬噸，相當于植樹造林750萬棵，可以大大減少我國化石能源的消耗、促進節能減排。

“2011年以來，受福島核事故等因素影響，全球核電消費量在所有能源消費中的占比長期低迷，但核能的綜合利用仍有強烈的需求，市場潛力無限。除了電的需求以外，還有大量的能源需求，包括蒸汽、熱水、海水淡化等，這些需求實際上還在非常快地增長。”宋丹戎告訴封面新聞記者，核能轉化的蒸汽可以用于工業生產，熱水可以用于冬季供暖，海水淡化也有很大的市場空間。玲龍一號一體化的設計提升了安全性，未來可以布置到離城市、離用戶更近的地方。

充滿可能性的應用場景電力系統的脫碳是全社會實現零碳發展的關鍵，供熱是全球最大的終端能源消費領域。隨著小地區或偏遠山區供電、城市冬季集中供熱、工業園區集中供熱、島礁供電、海上石油開采等領域對清潔能源的需求進一步提升，以及實現“美麗中國”對構建綠色能源體系的強烈需求，小堆憑借自身綜合優勢，具有廣闊的應用前景。

要開拓“一帶一路”乃至全球市場，示范工程的示范效應非常關鍵。IAEA發布的《2050核能技術路線圖》表示，建立一個小堆市場，首要條件是供應商在自己國家首先成功地建造第一座小型堆，然后其他國家才會考慮在本國推廣。小堆是當前國際核能領域競爭的焦點之一。

宋丹戎表示，小堆在全球市場也顯示出良好前景。沿著南海出去，“一帶一路”沿線的一些國家，也不約而同地表示出對小堆的興趣。“國土面積小的國家，電網也比較小，如果建一個大堆，就會占電網一半的功率，一旦大堆檢修或者換料，對電力系統的沖擊比較大，所以有些國家是更希望有多建幾個小型堆，對大電網的沖擊也比較比較小，另外還可以給一些工業企業供蒸汽。”