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环(huan)球(qiu)首个！清华牵头研发设计的(de)第四代核电机组进入商业运行,高温,气冷,中国
北京青年报记者(zhe)从清华大学相识到，12月6日(ri)，中国具有完(wan)整自(zi)主知识产权的(de)国家科(ke)技重大专项——华能山东石岛(dao)湾高温气冷堆核电站示范工(gong)程在完(wan)成有关调(diao)试(shi)实验的(de)基础上，顺利完(wan)成168小时持(chi)续运行考核，开始(shi)商业运行，标志着中国成为世界(jie)上第一个实现模块式高温气冷堆核电站商业运行的(de)国家，也(ye)意味着清华核能科(ke)学家持(chi)续数十年牵头研发的(de)、以固有平安为主要特征(zheng)的(de)先进核能技术，实现了从跟跑、并跑到领跑世界(jie)的(de)跨越，并在第四代先进核能领域继承(cheng)扩展(zhan)领先。
据介绍，华能山东石岛(dao)湾高温气冷堆核电站示范工(gong)程位于山东荣成。清华大学是技术研发主体，负责研发、总体技术方案及核岛(dao)主系(xi)统主设备的(de)设计，中国华能集(ji)团作(zuo)为示范工(gong)程扶植营(ying)运主体，中国核工(gong)业集(ji)团作(zuo)为示范工(gong)程扶植实檀(tan)越体及燃料元(yuan)件生产单位。项目团结上海电气、哈尔滨电气等制作(zuo)企业，实现了研究、设计与加(jia)工(gong)制作(zuo)的(de)深度融合(he)。示范工(gong)程中核岛(dao)设备15000余台套，首台套设备凌驾(jia)2200台，世界(jie)开创型设备凌驾(jia)660台。配套扶植了目宿世界(jie)最大规模年产30万个燃料球(qiu)的(de)燃料元(yuan)件生产线，和(he)10MW大型氦气工(gong)程实验回路等一系(xi)列实验办法。
2021年9月吴宗鑫(xin)（左）、王大中（中）、张(zhang)作(zuo)义（右）在石岛(dao)湾高温气冷堆示范工(gong)程现场
高温气冷堆采用氦气冷却，全陶瓷包(bao)覆颗粒燃料元(yuan)件。模块式高温气冷堆采用模块式设计，确保(bao)反应(ying)堆没有需要应(ying)急冷却也(ye)可以或许处于平安状况，被称为固有平安的(de)反应(ying)堆。国际上展(zhan)开了大批研究和(he)设计工(gong)作(zuo)，但一直没有成功建(jian)成商业电站。上世纪80年代，以王大中院士为带头人的(de)清华大学核研院团队将研究目标聚(ju)焦在实现反应(ying)堆固有平安的(de)学术理念上。2000年，王大中、吴宗鑫(xin)带领团队建(jian)成了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”被列入国家科(ke)技重大专项，清华大学成为唯一牵头实施国家科(ke)技重大专项的(de)高级黉舍，清华大学核研院院长张(zhang)作(zuo)义被任命为总设计师。2021年，作(zuo)为实现反应(ying)堆固有平安的(de)带头人，王大中院士荣获国家最高科(ke)学技术奖。同年12月，高温气冷堆核电站示范工(gong)程实现初(chu)次并网发电，至今在调(diao)试(shi)过程中已累计发电3.5亿度。新的(de)商业化(hua)高温气冷堆项目由中国核工(gong)业集(ji)团等企业牵头已经开始(shi)启动，商业化(hua)推行正在拉开序(xu)幕。
在国家科(ke)技重大专项支持(chi)下，中国扶植了一个完(wan)备的(de)新一代核电站的(de)示范工(gong)程，规模相当于中国首台秦山核电站，冲破了一大批 “0到1”核心关键技术。今年8-9月份，中国初(chu)次在石岛(dao)湾高温气冷堆核电站上，经过实验证实了核裂变能也(ye)可以或许实现固有平安，即没有依靠人为干涉干与和(he)应(ying)急冷却，仅依靠自(zi)然定律，实现裂变反应(ying)堆的(de)自(zi)然冷却，没有会(hui)出现堆芯熔化(hua)。这标志着中国在实际建(jian)成的(de)核电站上，在世界(jie)上初(chu)次验证了“固有平安的(de)核裂变能”这一学术梦想。
模块式高温气冷堆在国际上被称为第四代核能系(xi)统，也(ye)被称为小型模块堆。清华大学研发并实现的(de)模块式高温气冷堆技术可以提(ti)供300℃-500℃高参数工(gong)业蒸(zheng)汽，实现热电联产。该技术采用标准化(hua)模块的(de)概念，每个模块功率约10万千瓦。多个模块并联，可以构成20万千瓦和(he)60万千瓦机组，在中国的(de)工(gong)业蒸(zheng)汽应(ying)用市场上已经具有商业竞争力。中国核工(gong)业集(ji)团将高温气冷堆核能系(xi)统列入旗舰型产物序(xu)列。清华大学将与中国核工(gong)业集(ji)团、中国华能集(ji)团等有关产业集(ji)团加(jia)强(qiang)合(he)作(zuo)，实现高温气冷堆的(de)标准化(hua)系(xi)列化(hua)，成为助力中国及世界(jie)碳达峰碳中和(he)的(de)重大创新性产业。
文(wen)/北京青年报记者(zhe) 雷(lei)嘉(jia)
编纂/张(zhang)鹏
