四代核能新进展!全球首座高温气冷堆示范工程向商运又进一步!

发布时间:2022-12-23 | 访问量:834

12月9日,国家科技重大专项——山东石岛湾高温气冷堆核电站示范工程反应堆达到初始满功率,实现了“两堆带一机”模式下的稳定运行,标志着示范工程建设取得又一重要里程碑节点,向实现商运又迈进了一步。


时光拨回到一年前,2021年12月20日,中国宣布:全球首座球床模块式高温气冷堆核电站——山东石岛湾高温气冷堆核电站示范工程送电成功。标志着我国四代核电技术——高温气冷堆技术创新实现了从“实验室”到“工程应用”质的飞跃。同年年底,中央经济工作会议上,习近平总书记将高温气冷堆示范工程并网发电与登陆火星、载人航天并称为我国2021年科技创新领域取得的三大举世瞩目的成绩。


球床模块式高温气冷堆是我国自主研发并具有完全自主知识产权的第四代先进核能技术,具有固有安全性好、发电效率高、应用领域广、可模块化建造等优点。2006年高温气冷堆列入国家科技重大专项,2008年《高温气冷堆核电示范工程国家科技重大专项总体实施方案》获国务院批准,2012年全球首座20万千瓦级高温气冷堆核电站示范工程正式开工。习近平总书记在2018年两院院士大会上发表重要讲话时曾指出:高温气冷堆是面向国家重大需求的战略高技术,正在进入世界先进行列。


作为高温气冷堆技术产业化道路上的重要参与方,十年来,中核集团以旗下中核能源科技有限公司为平台,与高温气冷堆技术创新源头——清华大学不断深化“小核心、大协作”创新战略,同时联合华能集团等一批大型企业,通过技术创新与体制机制创新,推动我国高温气冷堆实现“样品”变“产品”。


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携手技术策源地 勇闯技术“无人区”

夯实科技自立自强根基


“全球首座球床模块式高温气冷堆核电站示范工程建设”,不是普通意义上的核电站建设,而是一场与各国核能技术创新竞速的较量,更是对参研参建单位敢闯创新“无人区”和耐得住寂寞的科技工作者甘坐十年“冷板凳”的极致考验。


作为高温堆产业化的重要推动者,中核集团是最早以全球视野谋划和推动高温堆技术产业化发展的中央企业。2003年在高温气冷堆实验堆并网发电后,即与清华大学携手成立高温气冷堆科技成果转化平台——中核能源科技有限公司。近二十年里,中核集团与清华大学不断深化校企合作,双方依托中核能源,在推动实施高温气冷堆国家科技重大专项过程中充分整合设计研发、装备制造、工程建设、产业配套等产业链上下游几百家单位,充分发挥聚集效应,协同攻关,在示范工程的建设中攻克了多项世界性、行业性“卡脖子”关键技术,实现四大突破:一是成功实现了高温气冷堆技术系统放大。完成了20万千瓦高温气冷堆机组设计,确定了以250MWt为标准反应堆模块和采用蒸汽透平的技术方案;系统掌握高温气冷堆商业应用技术。二是完成全部核心技术攻关。建设了世界上规模最大的高温气冷堆工程试验台架,完成了燃料装卸、控制棒驱动机构、主氦风机等主要系统与设备关键技术的试验验证,工程设计得到有效验证和优化,解决了所有卡脖子技术难题。三是攻克所有设备制造难题。15181台套核岛设备中有2201台是首台套设备,其中660台系全球首创。圆满完成世界最大最重的压力容器、全球首台螺旋管式蒸汽发生器和电磁轴承主氦风机等关键设备研制,国产化率达到93.4%。四是实现了高性能燃料元件批量化生产。高温气冷堆球形燃料元件通过辐照性能试验和模拟事故极限温度考验,自主研发攻克了批量制备技术,全球首条工业规模、年生产能力达30万、全部设备实现国产化的燃料生产线已建成投产。


十年一剑,实现并网发电是高温气冷堆核电示范工程建设的重要里程碑,是中核集团与清华大学、华能集团等各方坚持贯彻落实习近平总书记系列重要批示指示精神,立足“三新一高”发展要求,瞄准国家科技创新重大战略需求,推动落实“碳达峰碳中和”目标实现和中国核工业高质量发展的重要成果。通过高温气冷堆核电站示范工程建设,实现了高温气冷堆从“产品”到“样品”的转化,打造了高温气冷堆全产业链,自主设计、自主制造、自主建造和自主运营能力全面提升,为我国高温气冷堆产业化快速推进创造了条件,我国高温气冷堆产业化发展条件已经成熟。


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携手产业链各方 创新党建引领思路

打造重大科技成果转化新模式


高温气冷堆核电站示范工程并网成功是“小核心、大协作”带来的直观效益,更深层的效益则是把全产业链相关各方紧紧地结合在一起,将“小核心、大协作”这一协同创新战略构想落到了实处,形成了一系列体制机制创新成果,打造出党建引领重大科技成果转化的新模式。 


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在中核集团党组、清华大学党委支持下,中核能源紧紧抓住科技创新和体制创新“双轮驱动”这个“牛鼻子”,大胆探索科技创新和成果转化的体制机制创新,构建了在党的领导下创新链、产业链深度融合的产学研合作机制和科技成果转化机制。


尤其是面对高温气冷堆核电示范工程作为全球首堆,没有任何现成经验可供借鉴,创新过程具有长期性和复杂性,同时还存在产学研各主体之间的利益藩篱、文化冲突以及与人才队伍培养等问题与挑战,中核能源党委联合产业链各方推出“党建促专项”倡议,通过充分发挥产学研创新链各单位党委的政治引领作用、基层党组织的战斗堡垒作用,以及党员的先锋模范带头作用,提高政治判断力、政治领悟力和政治执行力,极大增强了完成国家科技重大专项的使命感和责任感,克服了首堆兼具研发和工程双重属性带来的不确定性风险;通过产学研紧密结合、创新要素集聚的体制优势,促进党建工作体系和科研与工程项目管理体系的有机融合,推动和保障示范工程科研攻关、设计采购和现场安全质量等重点任务可靠受控,顺利完成高温气冷堆科技重大专项科研和示范工程最后攻关任务,确保高温气冷堆重大科技专项技术技成果转化成功;培育出一批具有科技成果转化思维和经验的技术和管理人才;依托示范工程的先进管理经验和体制机制创新打造出高温气冷堆创新网络,形成产学研合作五大机制:以党的领导为核心的合作治理机制、以市场准则为基础的产权转移机制、以技术优势为导向的产业分工机制、以关键任务为抓手的联合攻关机制以及以彼此尊重为前提的文化融合机制。


十年一梦,即将成真。高温气冷堆核电站示范工程即将于2022年底实现商运。中核集团已将高温气冷堆列为中核集团型谱化堆型序列的重要组成部分和科技创新的重点发展方向,正在按照“三新一高”发展要求,坚持科技创新,把握“双碳”机遇,进一步加强与技术策源地等产业链各方密切合作,持续优化技术,创新产业对接方式模式,加快推动项目落地,努力开拓核能综合利用新局面,为我国双碳战略目标实现及能源结构优化而不懈努力!


— —转载自中国核电信息网