12月20日上午,華能集團(tuán)、中核集團(tuán)與清華大學(xué)宣布,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(yīng)堆首次并網(wǎng)成功,發(fā)出第一度電。這是全球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,由中國自主設(shè)計、建造、調(diào)試和運營。從開工建設(shè)到并網(wǎng)發(fā)電,高溫氣冷堆歷經(jīng)“十年磨一劍”。
據(jù)華能集團(tuán)介紹,目前,示范工程機(jī)組各項運行指標(biāo)正常,反應(yīng)堆、汽輪發(fā)電機(jī)及相關(guān)系統(tǒng)設(shè)備運行穩(wěn)定,1號反應(yīng)堆正穩(wěn)步向單堆滿功率推進(jìn),2號反應(yīng)堆并網(wǎng)發(fā)電前各項試驗有序開展。雙堆有望于2022年年中全面投入商運。
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,2006年被列入十六個國家科技重大專項之一,于2012年底在山東榮成開工建設(shè)。與目前主流的壓水堆核電站不同,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,反應(yīng)堆出口溫度可以達(dá)到700-1000攝氏度。該堆型具有良好的固有安全性,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,被譽為“不會熔毀的反應(yīng)堆”,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。  高溫氣冷堆示范工程是產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的產(chǎn)物。早在國家“863”計劃支持下,清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院設(shè)計建造了10兆瓦(10兆瓦=1萬千瓦)高溫氣冷實驗堆,并于2003年順利完成72小時滿功率并網(wǎng)發(fā)電。2004年3月,華能集團(tuán)與中國核建(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《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》十六個科技重大專項。2008年2月,高溫氣冷堆核電站重大專項實施方案獲國務(wù)院批準(zhǔn)。但受到日本福島核事故后國內(nèi)叫停核電項目審批等事件影響,石島灣高溫氣冷堆示范工程直到2012年12月才正式開工建設(shè),是國內(nèi)核電重啟后首個新建核電項目。
高溫氣冷堆之于華能集團(tuán)有著特殊意義,這是作為傳統(tǒng)發(fā)電集團(tuán)的華能發(fā)出的第一度核電。從高溫氣冷堆起步,華能自2004年進(jìn)入核能領(lǐng)域,深耕核電領(lǐng)域17年,目前正推動山東石島灣、海南昌江、福建霞浦三大沿海核電基地建設(shè)。其中,海南昌江核電二期工程于2020年9月獲批,標(biāo)志著華能正式成為我國第四家具備控股建設(shè)大型壓水堆項目資質(zhì)的核電集團(tuán),自此成為中核、中廣核、國家電投三大集團(tuán)之后中國第四張核電牌照的持有者。
新的技術(shù)路線要從實驗堆走向示范堆并非易事。華能集團(tuán)表示,高溫氣冷堆示范工程整合設(shè)計研發(fā)、工程建設(shè)、設(shè)備制造、生產(chǎn)運營等產(chǎn)業(yè)鏈上下游500余家單位,設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)到93.4%,僅首次使用的設(shè)備有2200多臺(套)、創(chuàng)新型設(shè)備600余個,初步搭建起我國自主創(chuàng)新的第四代高溫氣冷堆核電標(biāo)準(zhǔn)體系和知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)體系。
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