华能山东石岛湾高温气冷堆核电站示范工程开始商业运行

这标志着我国成为世界上第一个实现模块化高温气冷堆核电站商业运行的国家。 这也意味着清华核科学家几十年来努力攻克难关，共同研发以本质安全为主要特征的先进核电站。 核能技术实现了从落后到领先的跨越。

据介绍，华能山东石岛湾高温气冷堆核电站示范项目位于山东荣成。 清华大学是技术研发主体，负责核岛主系统的研发、整体技术解决方案和主要设备的设计。 中国华能集团公司是示范项目建设和运营主体，中国核工业集团公司是示范项目建设和实施主体及燃料元件生产单位。 该项目联合上海电气、哈尔滨电气等制造企业，实现研究、设计和加工制造深度融合。 示范工程共有核岛设备15000余台套，其中首创设备2200余台，世界首创设备660余台。 建成了年产30万颗燃料球的全球最大燃料元件生产线、10MW大型氦工程试验电路等一系列配套试验设施。

高温气冷反应堆由氦气冷却，并具有全陶瓷涂层的颗粒燃料元件。 模块化高温气冷反应堆采用模块化设计，保证反应堆无需紧急冷却即可处于安全状态。 它被称为本质安全反应堆。 国际上已经开展了大量的研究和设计工作，但尚未成功建设商业电站。

20世纪80年代，以王大中院士为首的清华大学核研究所团队，将研究目标集中在实现反应堆本质安全的学术理念上。 2000年，王大中、吴宗新带领团队建造了10兆瓦高温气冷实验堆（HTR-10）。 在此基础上，2006年“高温气冷堆核电站”被列为国家重大科技项目。 清华大学成为唯一牵头实施国家科技重大专项的大学。 清华大学核研究所所长张作义任总设计师。 。 2021年，作为实现反应堆本质安全的带头人，王大中院士荣获国家最高科学技术奖。 同年12月，高温气冷堆核电站示范工程首次并网发电，调试过程中累计发电3.5亿千瓦时。

2021年9月，吴宗新（左）、王大中（中）、张作义（右）在石岛湾高温气冷堆示范工程现场。清华大学供图

今年8月至9月，我国通过石岛湾高温气冷堆核电站试验，首次证明核裂变能也能实现本质安全，即不依赖人为干预，紧急冷却，但仅依靠自然规律来实现裂变反应堆的安全。 自然冷却将防止堆芯熔化。 这标志着我国在世界上首次在实际建成的核电站中验证了“本质安全核裂变能”的学术梦想。

核研究所高温气冷堆团队部分成员。清华大学供图

模块化高温气冷堆在国际上被称为第四代核能系统，也被称为小型模块化反应堆。 清华大学研发实施的模块化高温气冷堆技术，可提供300℃-500℃高参数工业蒸汽，实现热电联产。 该技术采用标准化模块的概念，每个模块的功率约为10万千瓦。 多个模块并联可组成20万千瓦、60万千瓦机组，在我国工业蒸汽应用市场已具备商业竞争力。 中国核工业集团公司将高温气冷堆核能系统纳入其主打产品系列。 清华大学将与中国核工业集团公司、中国华能集团等相关产业集团加强合作，实现高温气冷堆标准化、系列化，成为助力我国乃至世界实现碳中和的重大创新产业。 （超过）