記者 | 席菁華

中國華能集團有限公司（下稱華能集團）石島灣高溫氣冷堆示范工程又有新進展。

界面新聞自華能集團獨家獲悉，9月12日4時40分，石島灣高溫氣冷堆示范工程1號反應堆完成初裝堆芯建立，堆芯全部為7:8混合燃料元件，目前按計劃開展后續(xù)工作。2號堆正在開展低功率試驗階段堆芯換料，示范工程進展順利。

初裝堆芯是指堆芯活性區(qū)完全由燃料元件與石墨球按比例均勻混合后裝滿，其反應性能夠達到滿功率運行的狀態(tài)。初裝堆芯建立，進一步驗證了示范工程總體設計的準確性，為實現(xiàn)年內(nèi)雙堆滿功率運行目標奠定了基礎。

華能集團計劃，石島灣高溫氣冷堆示范工程將于年內(nèi)實現(xiàn)雙堆滿功率運行。

石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程項目，是全球首座具有第四代核電技術(shù)主要特征的球床模塊式高溫氣冷堆核電站，示范工程設備國產(chǎn)化率達到93.4%。

該示范工程裝機容量20萬千瓦，2012年底在山東榮成開工建設。項目實施單位為華能石島灣核電公司，由華能集團、清華大學以及中核集團出資組建，持股比例分別為47.5%、32.5%和20%。

該示范工程是中國落實核電“走出去”戰(zhàn)略的優(yōu)選堆型之一，2006年與探月工程、北斗導航一并被列入十六個國家科技重大專項。

2021年11月11日，該示范工程兩臺反應堆均進入帶核功率運行狀態(tài)。12月20日，1號反應堆完成發(fā)電機初始負荷運行試驗評價，首次并網(wǎng)成功，發(fā)出第一度電 。

這是第四代核電技術(shù)從“實驗室”到“工程應用”的歷史跨越，意味著華能集團成為繼中核集團、中廣核、國家電投之后第四家發(fā)出核電的央企。

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堆、兩臺蒸汽發(fā)生器帶動一臺汽輪機發(fā)電。

高溫氣冷堆（HTGR）是核能反應堆的堆型之一，固有安全性好、發(fā)電效率高、環(huán)境適應性強、用途廣泛，在核能發(fā)電、熱電冷聯(lián)產(chǎn)及高溫工藝熱等領域商業(yè)化應用前景廣闊。

之所以叫高溫氣冷堆，是因為它在冷卻過程中不使用水，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堆則只能產(chǎn)生300多度的高溫。

核反應堆冷卻劑的出口溫度對發(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，熱效率可以達到40%-47%；采用氦氣循環(huán)方式，熱效率可達到50%。

與壓水堆相比，高溫氣冷堆的發(fā)電能力相當于一座同等熱功率壓水堆發(fā)電能力的1.5倍，發(fā)電效率高約10%，并且排放到環(huán)境中的熱量相對較少。

高溫氣冷堆產(chǎn)生的高溫工作介質(zhì)可以作為高溫工藝熱源，用于煤的氣化、液化、技術(shù)冶煉等工藝，并能大大降低高溫制氫的成本，形成無污染、無排放的能源鏈。

此外，高溫氣冷堆通過技術(shù)改進可以提供高達1000攝氏度的高溫工藝熱和高參數(shù)工業(yè)蒸汽，可應用于熱化學裂解水制氫、天然氣重整，煤的氣化和液化、油頁巖加工、稠油注蒸汽開采、石油煉制、區(qū)域供熱和海水淡化等領域。

高溫氣冷堆采用小型模塊化設計，電站容量可根據(jù)區(qū)域需求能力和地理條件合理規(guī)劃并建設，廠址適應性強。

華能集團自2004年進入核電領域，2021年年初制定發(fā)布的核電產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃顯示，總體思想是“雙輪驅(qū)動”，堅持先進壓水堆和高溫氣冷堆并進發(fā)展，持續(xù)引領高溫氣冷堆技術(shù)優(yōu)化和商業(yè)化推廣，目標是建設世界一流的核電運營商。

華能集團正全力打造新能源、核電、水電三大支撐。今年7月15日，該公司控股建設的首座大型壓水堆核電站——華能海南昌江核電二期工程3號機組核島安裝正式開工。