清華牽頭研發設計 全球首座第四代核電站投入商業運行
中新網北京12月6日電(記者 高凱)記者從(cong) 清華大學獲悉,12月6日,我國具有完全自主知識產(chan) 權的國家科技重大專(zhuan) 項——華能山東(dong) 石島灣高溫氣冷堆核電站示範工程在完成有關(guan) 調試試驗的基礎上,順利完成168小時持續運行考核,開始商業(ye) 運行。
這標誌著我國成為(wei) 世界上第一個(ge) 實現模塊式高溫氣冷堆核電站商業(ye) 運行的國家,也意味著清華核能科學家持續數十年知難而進、眾(zhong) 誌成城牽頭研發的以固有安全為(wei) 主要特征的先進核能技術,實現了從(cong) 跟跑、並跑到領跑世界的跨越。
據介紹,華能山東(dong) 石島灣高溫氣冷堆核電站示範工程位於(yu) 山東(dong) 榮成。清華大學是技術研發主體(ti) ,負責研發、總體(ti) 技術方案及核島主係統主設備的設計,中國華能集團作為(wei) 示範工程建設營運主體(ti) ,中國核工業(ye) 集團作為(wei) 示範工程建設實施主體(ti) 及燃料元件生產(chan) 單位。項目聯合上海電氣、哈爾濱電氣等製造企業(ye) ,實現了研究、設計與(yu) 加工製造的深度融合。示範工程中核島設備15000餘(yu) 台套,首台套設備超過2200台,世界首創型設備超過660台。配套建設了目前世界最大規模年產(chan) 30萬(wan) 個(ge) 燃料球的燃料元件生產(chan) 線,以及10MW大型氦氣工程試驗回路等一係列試驗設施。
高溫氣冷堆采用氦氣冷卻,全陶瓷包覆顆粒燃料元件。模塊式高溫氣冷堆采用模塊式設計,確保反應堆不需要應急冷卻也能夠處於(yu) 安全狀態,被稱為(wei) 固有安全的反應堆。國際上開展了大量研究和設計工作,但一直沒有成功建成商業(ye) 電站。
上世紀80年代,以王大中院士為(wei) 帶頭人的清華大學核研院團隊將研究目標聚焦在實現反應堆固有安全的學術理念上。2000年,王大中、吳宗鑫帶領團隊建成了10兆瓦高溫氣冷實驗堆(HTR-10)。在此基礎上,2006年“高溫氣冷堆核電站”被列入國家科技重大專(zhuan) 項,清華大學成為(wei) 唯一牽頭實施國家科技重大專(zhuan) 項的高等學校,清華大學核研院院長張作義(yi) 被任命為(wei) 總設計師。2021年,作為(wei) 實現反應堆固有安全的帶頭人,王大中院士榮獲國家最高科學技術獎。同年12月,高溫氣冷堆核電站示範工程實現首次並網發電,至今在調試過程中已累計發電3.5億(yi) 度。
今年8-9月份,我國首次在石島灣高溫氣冷堆核電站上,通過試驗證明了核裂變能也能夠實現固有安全,即不依靠人為(wei) 幹預和應急冷卻,僅(jin) 依靠自然定律,實現裂變反應堆的自然冷卻,不會(hui) 出現堆芯熔化。這標誌著我國在實際建成的核電站上,在世界上首次驗證了“固有安全的核裂變能”這一學術夢想。
模塊式高溫氣冷堆在國際上被稱為(wei) 第四代核能係統,也被稱為(wei) 小型模塊堆。清華大學研發並實現的模塊式高溫氣冷堆技術可以提供300℃-500℃高參數工業(ye) 蒸汽,實現熱電聯產(chan) 。該技術采用標準化模塊的概念,每個(ge) 模塊功率約10萬(wan) 千瓦。多個(ge) 模塊並聯,可以形成20萬(wan) 千瓦和60萬(wan) 千瓦機組,在我國的工業(ye) 蒸汽應用市場上已經具備商業(ye) 競爭(zheng) 力。中國核工業(ye) 集團將高溫氣冷堆核能係統列入旗艦型產(chan) 品序列。清華大學將與(yu) 中國核工業(ye) 集團、中國華能集團等有關(guan) 產(chan) 業(ye) 集團加強合作,實現高溫氣冷堆的標準化係列化,成為(wei) 助力我國及世界碳達峰碳中和的重大創新型產(chan) 業(ye) 。(完)
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