全球第四代核電技術(shù)首個(gè)商業(yè)化示范項(xiàng)目正式帶功率運(yùn)行。
華能集團(tuán)9月12日發(fā)布消息，當(dāng)日9時(shí)35分，國(guó)家科技重大專項(xiàng)——華能石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程1號(hào)反應(yīng)堆首次達(dá)到臨界狀態(tài)，機(jī)組正式開啟帶核功率運(yùn)行。這是該示范工程繼完成雙堆冷試、雙堆熱試、首次裝料后的又一重大進(jìn)展，向著今年內(nèi)并網(wǎng)發(fā)電的目標(biāo)邁出關(guān)鍵性一步。
“臨界”是反應(yīng)堆帶核功率運(yùn)行的起點(diǎn)，相當(dāng)于發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火。華能集團(tuán)稱，高溫氣冷堆示范工程此次達(dá)到臨界狀態(tài)是通過球形燃料元件數(shù)量和控制棒“雙調(diào)節(jié)”的操作方式，從首次裝料到本次臨界共歷時(shí)23天。
高溫氣冷堆示范工程由華能集團(tuán)牽頭，聯(lián)合清華大學(xué)、中核集團(tuán)共同建設(shè)，裝機(jī)容量20萬千瓦，于2012年底在山東榮成開工建設(shè)，是我國(guó)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、世界首座具有第四代先進(jìn)核能系統(tǒng)特征的球床模塊式高溫氣冷堆，也是我國(guó)落實(shí)核電“走出去”戰(zhàn)略的優(yōu)選堆型之一，與探月工程、北斗導(dǎo)航一并被列入十六個(gè)國(guó)家科技重大專項(xiàng)。
與目前更常見的壓水堆核電站不同，石島灣核電站采用了高溫氣冷堆技術(shù)路線。球床模塊式高溫氣冷堆采用全陶瓷包覆顆粒球形燃料元件，氦氣作冷卻劑，石墨作慢化劑，具有良好的固有安全性，能保證反應(yīng)堆在任何事故下不發(fā)生堆芯熔化和放射性大量釋放，在核能發(fā)電、熱電冷聯(lián)產(chǎn)及高溫工藝熱應(yīng)用等領(lǐng)域商業(yè)化應(yīng)用前景廣闊。第四代核電技術(shù)的設(shè)計(jì)理念是大幅減少核廢料、更充分利用鈾資源，以進(jìn)一步提高核電站的安全性和經(jīng)濟(jì)性，高溫氣冷堆是國(guó)際核能領(lǐng)域公認(rèn)的第四代核能系統(tǒng)中的候選堆型之一。
高溫氣冷堆示范工程是產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的產(chǎn)物。早在國(guó)家“863”計(jì)劃支持下，清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院設(shè)計(jì)建造了10兆瓦高溫氣冷實(shí)驗(yàn)堆，并于2003年順利完成72小時(shí)滿功率并網(wǎng)發(fā)電。2004年3月，華能集團(tuán)與中國(guó)核建（已與中核集團(tuán)重組）、清華大學(xué)簽署《高溫氣冷堆核電站示范工程合作意向書》。2006年2月，石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程列入《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》十六個(gè)科技重大專項(xiàng)。2008年2月，高溫氣冷堆核電站重大專項(xiàng)實(shí)施方案獲國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)。
但受到日本福島核事故后國(guó)內(nèi)叫停核電項(xiàng)目審批等事件影響，石島灣高溫氣冷堆項(xiàng)目直到2012年12月才正式開工建設(shè)，是國(guó)內(nèi)核電重啟后首個(gè)新建核電項(xiàng)目。
“關(guān)于第四代核電技術(shù)，我們是世界上第一個(gè)實(shí)際建造電站的。”清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院院長(zhǎng)、高溫氣冷堆示范工程總設(shè)計(jì)師張作義表示。清華大學(xué)披露的數(shù)據(jù)顯示，作為目前國(guó)產(chǎn)化率最高的核電項(xiàng)目，高溫氣冷堆示范工程的設(shè)備制造國(guó)產(chǎn)化率已高達(dá)93.4%，遠(yuǎn)超重大專項(xiàng)75%的預(yù)設(shè)目標(biāo)。
據(jù)華能集團(tuán)介紹，該項(xiàng)目建設(shè)過程中整合設(shè)計(jì)研發(fā)、物資供應(yīng)、工程建設(shè)、生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)等產(chǎn)業(yè)鏈上下游500余家單位，全面提升示范工程技術(shù)應(yīng)用能力和自主科技創(chuàng)新能力，先后攻克了核電領(lǐng)域多項(xiàng)世界性、行業(yè)性“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)。作為世界首座球床模塊式高溫氣冷堆，示范工程僅首次使用的設(shè)備就有2000多套，創(chuàng)新型設(shè)備600余套，其中包括全球首臺(tái)高溫氣冷堆螺旋盤管式直流蒸汽發(fā)生器，首臺(tái)大功率、高溫?zé)釕B(tài)電磁軸承結(jié)構(gòu)主氦風(fēng)機(jī)，世界最大、重量最重的反應(yīng)堆壓力容器等。
華能集團(tuán)表示，下一步，高溫氣冷堆示范工程還將進(jìn)行零功率物理試驗(yàn)，驗(yàn)證堆芯性能、控制棒價(jià)值及核儀表監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)備的可用性。該公司將持續(xù)規(guī)范開展示范工程后續(xù)調(diào)試和試運(yùn)行等工作，確保今年年內(nèi)首堆并網(wǎng)發(fā)電。
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