全球第四代核電技術首個商業(yè)化示范項目正式帶功率運行。
華能集團9月12日發(fā)布消息，當日9時35分，國家科技重大專項——華能石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程1號反應堆首次達到臨界狀態(tài)，機組正式開啟帶核功率運行。這是該示范工程繼完成雙堆冷試、雙堆熱試、首次裝料后的又一重大進展，向著今年內并網發(fā)電的目標邁出關鍵性一步。
“臨界”是反應堆帶核功率運行的起點，相當于發(fā)動機點火。華能集團稱，高溫氣冷堆示范工程此次達到臨界狀態(tài)是通過球形燃料元件數(shù)量和控制棒“雙調節(jié)”的操作方式，從首次裝料到本次臨界共歷時23天。
高溫氣冷堆示范工程由華能集團牽頭，聯(lián)合清華大學、中核集團共同建設，裝機容量20萬千瓦，于2012年底在山東榮成開工建設，是我國具有完全自主知識產權、世界首座具有第四代先進核能系統(tǒng)特征的球床模塊式高溫氣冷堆，也是我國落實核電“走出去”戰(zhàn)略的優(yōu)選堆型之一，與探月工程、北斗導航一并被列入十六個國家科技重大專項。
與目前更常見的壓水堆核電站不同，石島灣核電站采用了高溫氣冷堆技術路線。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，具有良好的固有安全性，能保證反應堆在任何事故下不發(fā)生堆芯熔化和放射性大量釋放，在核能發(fā)電、熱電冷聯(lián)產及高溫工藝熱應用等領域商業(yè)化應用前景廣闊。第四代核電技術的設計理念是大幅減少核廢料、更充分利用鈾資源，以進一步提高核電站的安全性和經濟性，高溫氣冷堆是國際核能領域公認的第四代核能系統(tǒng)中的候選堆型之一。
高溫氣冷堆示范工程是產學研結合的產物。早在國家“863”計劃支持下，清華大學核能與新能源技術研究院設計建造了10兆瓦高溫氣冷實驗堆，并于2003年順利完成72小時滿功率并網發(fā)電。2004年3月，華能集團與中國核建（已與中核集團重組）、清華大學簽署《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《國家中長期科學和技術發(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院批準。
但受到日本福島核事故后國內叫停核電項目審批等事件影響，石島灣高溫氣冷堆項目直到2012年12月才正式開工建設，是國內核電重啟后首個新建核電項目。
“關于第四代核電技術，我們是世界上第一個實際建造電站的。”清華大學核能與新能源技術研究院院長、高溫氣冷堆示范工程總設計師張作義表示。清華大學披露的數(shù)據(jù)顯示，作為目前國產化率最高的核電項目，高溫氣冷堆示范工程的設備制造國產化率已高達93.4%，遠超重大專項75%的預設目標。
據(jù)華能集團介紹，該項目建設過程中整合設計研發(fā)、物資供應、工程建設、生產運營等產業(yè)鏈上下游500余家單位，全面提升示范工程技術應用能力和自主科技創(chuàng)新能力，先后攻克了核電領域多項世界性、行業(yè)性“卡脖子”關鍵技術。作為世界首座球床模塊式高溫氣冷堆，示范工程僅首次使用的設備就有2000多套，創(chuàng)新型設備600余套，其中包括全球首臺高溫氣冷堆螺旋盤管式直流蒸汽發(fā)生器，首臺大功率、高溫熱態(tài)電磁軸承結構主氦風機，世界最大、重量最重的反應堆壓力容器等。
華能集團表示，下一步，高溫氣冷堆示范工程還將進行零功率物理試驗，驗證堆芯性能、控制棒價值及核儀表監(jiān)測系統(tǒng)設備的可用性。該公司將持續(xù)規(guī)范開展示范工程后續(xù)調試和試運行等工作，確保今年年內首堆并網發(fā)電。
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