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，為實現年內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實現雙堆滿功率運行。

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，首次并網成功，發(fā)出第一度電 。

這是第四代核電技術從“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、熱電冷聯產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，從而產生700多度的高溫。目前普遍使用的水冷反應堆則只能產生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。

高溫氣冷堆產生的高溫工作介質可以作為高溫工藝熱源，用于煤的氣化、液化、技術冶煉等工藝，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改進可以提供高達1000攝氏度的高溫工藝熱和高參數工業(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)布的核電產業(yè)中長期發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃顯示，總體思想是“雙輪驅動”，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。