12月20日,國家科技重大專項——石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程1號反應堆完成發電機初始負荷運行試驗評價,首次并網成功,發出第一度電,標志著全球首個高溫氣冷堆四代核電項目朝商業運行邁出實質性一步。

圖片來源:中國華能
2012年12月9日,石島灣高溫氣冷堆示范工程正式開工,中國華能、中核集團和清華大學共同組成的研發、施工團隊在100多個月的建設周期內,先后攻克了多項核心設備及關鍵技術,設備國產化率高達93.4%,形成了約5萬張圖紙、10萬頁文件,15000多件技術含量高、安全設計要求高的核島設備等,我國都具有完全自主知識產權。

圖片來源:清華大學
高溫氣冷堆項目是我國“三十年磨一劍”的國之重器。作為四代核電技術,高溫氣冷堆項目于1986年列入了“863”計劃,經歷了10MWe高溫氣冷實驗堆并網發電成功,再到石島灣200MWe示范工程落地的歷程,集合了三代清華核能人、數百位科學家的智慧和心血。

圖片來源:清華大學
作為先進四代核電技術之一,石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程并網發電意義重大。
01 實現四代核電“中國引領”
石島灣高溫氣冷堆發出“第一度電”,實現了從“實驗室”到“工程應用”的升級,不僅是我國在高溫氣冷堆技術領域實現“中國引領”的標志,也一躍成為我國四代核電技術研發和應用走在世界前列的強力佐證,表明我國核電產業已實現了從“跟跑”、“并跑”到“領跑”的歷史性跨躍。
02 深度服務“雙碳”戰略
未來,石島灣核電站的滿功率運行將帶來每年14億度的發電量,可以為200萬居民提供生活用電減少二氧化碳排放90萬噸。核能發電過程中產生的高溫蒸汽還能用于熱電聯產、稠油熱采化工、冶金等領域,為“雙碳”戰略實施和生態環境保護治理貢獻更多綠色力量!
03 建設核電強國再添利器
在積極安全有序發展核電的背景下,石島灣高溫氣冷堆工程并網發電對我國核電產業發展具有重大的推動和促進作用。這表明在力推“華龍一號”等百萬千瓦級壓水堆自主三代核電技術之外,我國發展核電又多了一項技術優選項。
目前,中核集團將高溫氣冷堆作為型譜化堆型序列的主力堆型之一,正在穩步推進下一個更大規模的高溫氣冷堆項目。同時,中國華能正全力推進福建霞浦核電基地的建設,進一步推進高溫氣冷堆技術落地。
04 助力中國核電“走出去”
高溫氣冷堆被譽為“不會熔毀的反應堆”,高溫氣冷堆核電站也被譽為“最安全的核電站”,在任何的事故情況下,反應堆都不會熔化,也不會造成大量放射性釋放,給核能應用帶來一個新的境界。
石島灣高溫氣冷堆項目的研發、建設和運行已在全球范圍內引起廣泛關注,其安全性、環保效應和廣泛的適用性必將吸引海外各國的投建興趣,而在我國推動核電“出海”的背景下,未來高溫氣冷堆技術必會為我國核電“走出去”建功立業。

華能山東石島灣核電有限公司(簡稱“石島灣核電”)是石島灣高溫氣冷堆示范工程的業主,由中國華能集團、中核集團和清華大學共同出資成立,三方的持股占比分別為47.5%、32.5%和20%。如今,項目的成功并網發電對各大參股方也極具重要意義。
01 中國華能:首個控股核電項目并網、核電基地成型
石島灣核電1、2號堆將于2022年年中全面投入商運。對于控股方中國華能來說,這將是中國華能攬下核電運營牌照,首次有控股的的核電機組投入商運,結束華能控股核電裝機量“零”的局面。
目前,中國華能山東石島灣、海南昌江、福建霞浦三大沿海核電基地發展格局已經全面形成,華能核能技術研究院(華能高溫堆技術研究中心)進入實體化運行。

02 中核集團:四代核電技術又添強援
石島灣高溫氣冷堆的項目并網發電,標志著中核集團在發展四代核電技術方面又添新力量。此前,中核集團快堆示范工程霞浦核電1號機組于2017年12月29日開工,霞浦核電2號機組于2020年12月27日開工,這兩個項目分別將在2023年和 2026年投入商運。同時,中核集團與中科院合作研發的釷基熔鹽堆也在穩步推進當中。屆時,中核集團將擁有至少三項先進四代核電技術在手。

中核集團高溫氣冷堆“院士行”活動
03 清華大學:開辟校企合作,科創強國新篇章
清華大學牽頭高溫氣冷堆核電技術的研發,主導了10MWe高溫氣冷實驗堆的建設工程,全程參與石島灣高溫氣冷堆示范工程的建設過程,奠定了清華大學在高溫氣冷堆領域全球領先的科研創新實力,夯實了清華大學百年世界一流大學的地位。
在總師張作義的帶領下清華大學核研院組織了物理、熱工、結構、力學、設備、核測、控制等多專業、跨學科的攻關團隊,累計超過200人次在現場提供技術支持,他們值守在調試第一線,不知疲倦地熬過了一個又一個不眠之夜,為高溫氣冷堆示范工程發出第一度電保駕護航。

核研院高溫氣冷堆團隊部分成員
石島灣高溫氣冷堆示范工程成功并網發電,可以說是我國在高端制造業領域探索校企合作,深化科創成果轉換的典范,在核工業領域具有很強的標桿作用,對其他領域也具有很強的示范意義。
據介紹,高溫氣冷堆項目聚合了產業鏈上下游500余家單位,先后攻克了核電領域多項世界性、行業性“卡脖子”關鍵技術,僅首次使用的設備就有2200多臺(套),創新型設備600余個,其中包括全球首臺高溫氣冷堆螺旋盤管式直流蒸汽發生器等,并初步搭建起我國自主創新的第四代高溫氣冷堆核電標準體系和知識產權保護體系,對推動我國在第四代先進核能技術領域搶占全球領先優勢具有重要意義。
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