界面新聞?dòng)浾?| 戴晶晶
全球首座第四代核電站正式投產(chǎn)。
據(jù)新華社12月6日消息，當(dāng)日中國華能集團(tuán)有限公司（下稱華能集團(tuán)）石島灣高溫氣冷堆核電站完成168小時(shí)連續(xù)運(yùn)行考驗(yàn)，正式投入商業(yè)運(yùn)行。
石島灣高溫氣冷堆示范工程位于山東省榮成市，是中國具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國家重大科技專項(xiàng)標(biāo)志性成果，也是全球首座第四代核電站。
該工程裝機(jī)容量20萬千瓦，2012年底開工建設(shè)。項(xiàng)目實(shí)施單位為華能石島灣核電公司，由華能集團(tuán)、清華大學(xué)以及中核集團(tuán)出資組建，持股比例分別為47.5%、32.5%和20%。
本次商運(yùn)是在穩(wěn)定電功率水平上正式投產(chǎn)轉(zhuǎn)入商業(yè)運(yùn)行。這也標(biāo)志著中國在第四代核電技術(shù)領(lǐng)域達(dá)到世界領(lǐng)先水平。
根據(jù)第四代核能系統(tǒng)國際論壇（GIF），六種四代先進(jìn)堆型分別為鈉冷快堆、超高溫氣冷堆、鉛冷快堆、熔鹽堆、超臨界水冷堆和氣冷快堆。
第四代核能系統(tǒng)的目標(biāo)是使核電具有更好的經(jīng)濟(jì)競爭性、安全和可靠性，要求燃料利用率高、廢物產(chǎn)生量小，以及擁有防擴(kuò)散和外部侵犯的能力，是全球核能產(chǎn)業(yè)下一步發(fā)展的方向。
其中，高溫氣冷堆(HTGR)具有固有安全性，發(fā)電效率高、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、用途廣泛，在核能發(fā)電、熱電冷聯(lián)產(chǎn)及高溫工藝熱等領(lǐng)域商業(yè)化應(yīng)用前景廣闊。
不同于常規(guī)壓水堆核電工程，石島灣高溫氣冷堆由兩座反應(yīng)堆，兩臺(tái)蒸汽發(fā)生器帶動(dòng)一臺(tái)汽輪機(jī)發(fā)電。
之所以叫高溫氣冷堆，是因?yàn)樗诶鋮s過程中不使用水，而是采用惰性氣體氦氣來冷卻。使用氦氣的主要特點(diǎn)是能夠充分吸收熱量，從而產(chǎn)生700多度的高溫。目前普遍使用的水冷反應(yīng)堆只能產(chǎn)生300多度的高溫。
核反應(yīng)堆冷卻劑的出口溫度對(duì)發(fā)電效率有決定性影響。高溫氣冷堆氦氣出口平均溫度可達(dá)750攝氏度，并具備提高至950攝氏度以上的潛力，采用傳統(tǒng)蒸汽循環(huán)方式，熱效率可以達(dá)到40%-47%；采用氦氣循環(huán)方式，熱效率可達(dá)到50%。
除高溫氣冷堆外，鈉冷快堆是目前運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)最豐富的先進(jìn)核能系統(tǒng)，全球范圍內(nèi)運(yùn)行時(shí)間累計(jì)達(dá)到400堆年。
中國核能協(xié)會(huì)專家委主任、中國工程院院士葉奇蓁此前發(fā)布的《先進(jìn)核能技術(shù)發(fā)展報(bào)告》顯示，俄羅斯在鈉冷快堆技術(shù)和建設(shè)上處于全球領(lǐng)先地位，中國、印度、法國、日本、美國和韓國等國也在鈉冷快堆方面制定了建設(shè)計(jì)劃。
在鉛冷快堆方面，中國、俄羅斯、歐盟、美國、日本、韓國等國正在大力推動(dòng)關(guān)鍵技術(shù)研究和型號(hào)設(shè)計(jì)工程，俄羅斯在工程化推進(jìn)中處于領(lǐng)先地位。此外，歐盟、加拿大、中國、俄羅斯、日本等國的超臨界水堆還處于概念設(shè)計(jì)階段。
石島灣核電站商運(yùn)投產(chǎn)，對(duì)促進(jìn)中國核電安全發(fā)展、提升核電科技創(chuàng)新能力等具有重要意義和積極影響，該電站設(shè)備國產(chǎn)化率超90%。
2012年，石島灣高溫氣冷堆示范工程開建，2015年完成核島、常規(guī)島主體結(jié)構(gòu)施工，2016年完成反應(yīng)堆壓力容器吊裝，2019年完成首臺(tái)蒸汽發(fā)生器吊裝。
2020年11月，1號(hào)反應(yīng)堆冷態(tài)功能試驗(yàn)一次成功，完成雙堆冷試，核島核心系統(tǒng)建設(shè)質(zhì)量得到全面檢驗(yàn)。
2021年11月11日，石島灣高溫氣冷堆示范工程兩臺(tái)反應(yīng)堆均進(jìn)入帶核功率運(yùn)行狀態(tài)。12月20日，1號(hào)反應(yīng)堆完成發(fā)電機(jī)初始負(fù)荷運(yùn)行試驗(yàn)評(píng)價(jià)，首次并網(wǎng)成功，發(fā)出第一度電 。
2022年12月9日，該工程首次實(shí)現(xiàn)雙堆初始滿功率運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了“兩堆帶一機(jī)”模式下的穩(wěn)定運(yùn)行。