夏天，当你在家吹着空调、吃着西瓜，享受来自大电网的电力时，或许会好奇：在远离陆地的偏远海岛，电从哪里来？

　　答案可能是一台核反应堆。更令人颠覆认知的是：这台反应堆的堆芯，可能比家里的冰箱还小，而且它与生俱来就具备极高的安全性，绝不可能发生熔毁。

　　这就是微堆。目前，美国、俄罗斯、中国等多国都在布局这一领域。在中国，总部位于四川的中国核动力研究设计院（下称核动力院）团队正加紧研发设计，计划未来将微堆率先应用于我国的海岛上。

体型小、续航强，安全性与生俱来

　　什么是微堆？核动力院科研人员黄山介绍，核反应堆是分“段位”的：例如，以华龙一号为代表的大堆，电功率超1000兆瓦，占地达几平方公里，建设周期长达五六年；又如玲龙一号等小堆，电功率在100兆瓦左右，建设如同拼装乐高，一般三五年能建成；而微堆，电功率不超过10兆瓦，被形象地称作核能界的超级“充电宝”。

　　“但要注意，它并非简单地将大堆缩小，而是一种从设计之初就追求天生安全、极致小巧的全新核能装置。”黄山强调。

　　微堆的固有安全性，关键在于其燃料。它采用一种名为铀氢锆的特殊燃料，自带“刹车”功能——一旦温度升高，核反应会自动减弱，从根本上防止反应失控。

　　与传统反应堆多以水作为冷却剂不同，微堆使用的是液态铅铋合金。这种金属液体能在常压下工作，传热速度极快。“一旦意外接触空气或水等冷源，它会迅速冷却凝固，实现对放射性物质的包裹，避免二次污染。”黄山说，再加上铅本身就是屏蔽辐射的材料，用它作为冷却剂，安全性更是稳上加稳。

　　除了安全，微堆还十分“迷你”，堆芯大小与家里的冰箱相近，整个发电系统能够塞进两三个集装箱，无论是地上的卡车、天上的飞机，还是海里的轮船，都能轻松运输。而且，装一次燃料，就能连续供电5—10年，甚至更长时间无需换料。

　　在微堆研制方面，四川已走在前列。在燃料方面，核动力院是全球除美国企业外，唯一掌握铀氢锆燃料设计、制造技术的单位，具备完整的研制及批量生产能力。

　　在反应堆技术方面，自2013年起，核动力院持续开展相关技术攻关，已完成体系化研发保障建设，解决了设计、材料、设备等关键问题，实现全面技术突破，并培育了相关设备产业生态链。

应用场景广，专治“大电网够不着”痛点

　　微堆主要用于哪些方面？答案是：专治各种“大电网够不着”痛点。

　　目前，我国绝大部分岛礁依赖柴油发电，不仅成本高、不环保，遇到天气差，船只无法上岛时，还面临断电风险。

　　针对这些痛点，团队提出，将微堆与高性能水泥浮体相结合，为岛礁提供全新的能源解决方案。

　　具体来说，浮体式微堆可建在岛礁周边，不占用陆地面积。例如，针对一些海岛潜在用户，可配置一台2兆瓦级的铀氢锆铅铋微堆，通过模块化设计实现安装和维修，设计寿命达40年以上。

　　团队介绍，微堆产生的热能除了用于发电外，次高温还可以引入海水淡化处理设施，持续生产淡水，满足岛礁居民生活和生产用水的刚性需求。另外，最后的余热还能进行海产品养殖，形成海参、对虾、鲍鱼、石斑鱼等温水养殖基地。

　　微堆的应用场景远不止于海岛：偏远山村也可以摆脱又吵又贵还不环保的柴油发电机；在矿区、油田可就地供电，同时提供工业热能和蒸汽；假如遇到灾害导致电网瘫痪，微堆车可开进现场，即插即用。

　　但要实现大规模应用，经济性是绕不开的话题。“相比其他燃料，铀氢锆燃料本身有一定经济优势，在同样的功率等级下，其铀装量可以节省1/4—1/3，燃料成本可节省上亿元。同时，在保证安全的前提下，尽量采用极简化、模块化设计，尽可能提高经济性。”黄山表示，团队还在探索通过多场景搭配储能、与其他新能源结合等方式，进一步提升微堆的综合经济效益。

　　令人期待的是，在不久的将来，这种“四川造”微堆或将被推广到更多岛礁，为它们提供电力、淡水、水产养殖热源，带来一套全新的清洁能源解决方案。