历经9年建设，全球首座第四代核电技术加持的石岛湾核电站于近日成功临界，中国核能技术“换道超车”加速前进。
9月12日9时35分，国家科技重大专项——华能石岛湾高温气冷堆核电站示范工程1号反应堆首次达到临界状态，机组正式开启“带核运行”。这是示范工程继今年完成双堆冷试、双堆热试、首次装料后取得的又一重大进展，距离今年年内并网发电的目标再进一步。
“下一步，中国华能将团结各股东方和参建单位，确保示范工程按期并网发电，全力打造以标准、专利为核心的完整自主知识产权体系，加快商业化推广应用，把科技成果尽快转化为现实生产力。”在当日举行石岛湾核电站现场座谈会上，中国华能党组书记、董事长、中国工程院院士舒印彪表示。
示范工程设备国产化率达93.4%
“临界”是核反应堆带功率运行的起点，相当于汽车发动机点火。临界后，核反应堆将正式进入持续、可控运行状态，为今后机组并网发电和满功率运行创造条件。
此次石岛湾高温气冷堆核电站示范工程，通过球形燃料元件数量和控制棒“双调节”的操作方式，从首次装料到临界共历时23天。
舒印彪坦言，反应堆成功临界，是中国华能携手清华大学、中核集团奋斗了十几年取得的成果，过程艰辛，来之不易。在“3060”目标和中国加速实现高水平科技自立自强的大背景下，示范工程意义十分重大：它是打造国家战略科技力量、增强产业链自主可控能力的创新引领工程；是助力我国实现“双碳”目标、构建新型电力系统的重大战略工程；是服务山东新旧动能转换、助推能源结构优化调整的标志性工程。
清华大学党委书记陈旭表示，示范工程成功临界使我们距离并网发电又近了一步，距离我们实现绿色清洁、科技强国梦想也又近了一步，这是清华大学与中国华能、中核集团服务国家的生动例证，也是向建党百年献上的一份厚礼。清华大学将进一步加强核能技术研究，努力培养更多核能人才，为助力碳达峰、碳中和提供技术路线，为建设现代化强国作出更大贡献。
据悉，石岛湾高温气冷堆核电站示范工程由中国华能牵头，联合清华大学、中核集团共同建设，装机容量20万千瓦，于2012年底在山东荣成开工建设，是我国具有完全自主知识产权、世界首座具有第四代先进核能系统特征的球床模块式高温气冷堆，也是我国落实核电“走出去”战略的优选堆型之一，与探月工程、北斗导航一并被列入十六个国家科技重大专项。高温气冷堆固有安全性好、发电效率高、环境适应性强、用途广泛，在核能发电、热电冷联产及高温工艺热等领域商业化应用前景广阔，是我国优化能源结构、保障能源供给安全、实现“双碳”目标的重要路径。
以产学研合作打通创新链条，发挥产业集聚效应，石岛湾高温气冷堆核电站示范工程优势凸显。据了解，工程整合了设计研发、物资供应、工程建设、生产运营等产业链上下游500余家单位，全面提升示范工程技术应用能力和自主科技创新能力，先后攻克了核电领域多项世界性、行业性“卡脖子”关键技术，使示范工程设备国产化率达到93.4%。作为世界首座球床模块式高温气冷堆，示范工程仅首次使用的设备就有2000多套，创新型设备600余套，其中包括全球首台高温气冷堆螺旋盘管式直流蒸汽发生器，首台大功率、高温热态电磁轴承结构主氦风机，世界最大、重量最重的反应堆压力容器等，对推动我国在第四代先进核能技术领域抢占全球领先优势具有重要意义。
“要努力做到全产业链、全环节自主创新，实现全部设备及零部件100%国产化，积极参与核电领域国际标准制定。山东将把支持核电产业发展放在更为重要的位置，主动作为、搞好服务，为后续核电建设创造更好环境。”山东省委副书记、省长李干杰寄语。
2021年内首堆将并网发电
按照规划，成功临界后，石岛湾高温气冷堆核电站示范工程还将进行零功率物理试验，验证堆芯性能、控制棒价值及核仪表监测系统设备的可用性。2021年内，石岛湾核电站示范工程首堆将实现并网发电。
石岛湾高温气冷堆核电站示范工程很多关键技术、设备、材料创新都是“无人区”，是难啃的硬骨头。中国华能、清华大学、中核集团组成的示范工程建设团队突破了一系列关键核心技术，掌握了完全的自主知识产权。
“希望在确保安全和质量的前提下，早日攻克剩下的难关，做好示范工程的推广应用。”国家能源局党组成员余兵寄语。国家核安全局副局长汤搏亦指出，示范工程临界是一个重要的成绩，也是新的起点，后面工作仍然艰巨，国家核安全局愿意跟参建各方一起努力，将示范工程建设成为安全可靠的项目，携手为世界核能发展作出更大贡献。
相比中国目前在运的49台核电站大多采用压水堆技术路线，石岛湾核电站采用了更先进的技术路线——高温气冷堆技术。
全新的技术路线落地商用，并非一帆风顺。项目开工至今，已历经9年时间。2012年12月9日，石岛湾核电站核岛浇筑第一罐混凝土，标志项目正式开工，全面进入土建阶段；2016年3月，首台压力容器吊装就位，工程建设全面进入安装阶段；2020年7月，工程建设全面进入调试阶段；2021年8月20日，获颁运行许可证，8月21日开始首堆装料，正式进入“带核运行”状态。
值得一提的是，石岛湾核电站特有的反应堆出口高温特性，既能为化工、石化等工业领域提供高品质蒸汽，又能助力钢铁工业、煤化工减少二氧化碳排放，更将有机会实现大规模低成本核能制氢，为能源结构优化升级、生态环境保护治理贡献更多“绿色力量”。
“下一步，将持续规范开展示范工程后续调试和试运行等工作，确保2021年内首堆并网发电，为推动中国核能技术‘换道超车’、实现全球领跑贡献华能力量，为世界先进核能技术发展和构建清洁低碳安全高效的全球能源体系提供‘中国方案’。”中国华能表示。
近年来，我国核电运行装机规模持续增长，核能发电量持续提高。《中国核能发展报告2021》蓝皮书数据显示，2020年，我国核能发电量为3662.43亿千瓦时，较2019年增长5.02%。自1994 年我国首台核电机组投入商运以来，核能发电量已累计达到2.6万亿千瓦时以上，相当于减少二氧化碳排放约21亿吨，为我国能源安全和经济社会绿色低碳转型作出了重要贡献。
来源：中国工业报
