2021年9月12日，国家科技重大专项——全球首座球床模块式高温气冷堆核电站示范工程首堆成功临界。这是高温气冷堆继首次装料后取得的又一重大进展，为2021年底实现并网发电奠定了基础;也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，是为加快高温气冷堆产业化推广、实现全球第四代核电技术引领迈出的关键一步。
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、出口温度高、工业用途广等优点。2003年10兆瓦高温气冷实验堆实现并网发电，同年中核集团与清华大学共同组建中核能源科技有限公司，开启我国高温气冷堆科技成果转化之路。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。
18年来，中核能源作为集团公司高温堆科技成果转化平台，深入贯彻落实习近平总书记关于科技创新和核工业发展的重要指示批示精神，不断深化集团公司与清华大学校企合作战略,将一流央企的产业优势和一流高校的创新优势深度融合，推动高温气冷堆科技成果转化实现了技术领跑与制度创新的双丰收。
推动重大专项实施 实现我国高温气冷堆技术持续领跑
中核能源作为高温气冷堆核电站示范工程EPC总承包商，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的设计，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。
二是建设了世界上规模最大的高温气冷堆工程试验台架，模拟反应堆内同样条件，全尺寸完成了燃料装卸、控制棒及其驱动机构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。
三是攻克了所有设备的制造难题。高温气冷堆多个核心设备均为首创，15181台套核岛设备中有2201台是首台套设备，其中660台属全球首创。尤其是设计、总包及设备供应商多家联合，克服制造技术难度大、工艺不稳定等困难，圆满完成了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，全球首条具有工业规模、年生产能力达30万个、全部设备实现国产化的燃料生产线已建成投产。
山东荣成石岛湾世界首座球床模块式高温气冷堆示范工程即将建成，标志着我国在该领域的技术研发和产业化工作已走在了世界前列，实现了从“实验堆”到“示范工程”的持续领跑，受到党中央、国家主管部门的高度重视和肯定。国际原子能机构、纽约时报、福布斯杂志等国际机构和媒体对我国发展高温气冷堆技术也给予高度评价，美国橡树岭国家实验室报告指出“中国开发和推广他们球床堆的战略是高度创新的”，“这样一个核技术上的根本性转变会使中国成为在向其它国家销售商用核反应堆方面的世界领先者，它将领先至少十年或者更长的时间”。
60万千瓦级高温气冷堆示意图
坚持制度创新 打造重大科技成果产业化新模式
中核能源在集团公司支持下，紧紧抓住科技创新和制度创新“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。
2016年9月14日，高温气冷堆示范工程第二台反应堆压力容器顺利完成吊装
尤其是高温气冷堆核电站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、领悟力和执行力，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，中核能源团队中硕士及以上学历人员占比52%，高级职称人员占比40%，联合技术创新团队中也已有数十人获得国家、省部级各类科技奖项，成为行业先锋;依托示范工程的先进管理经验和体制机制创新形成了产学研合作的五大机制：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。
2020年中组部《组工通讯》专门报道指出：中核集团党组和清华大学党委发挥党的领导和党的建设优势，整合国内核领域创新资源，促进产学研用深度融合，构建起跨单位、跨产业链的工作体系，推动高温气冷堆示范工程按期建成，实现示范工程建设和党的建设“双促进”、“双丰收”。
2017年1月21日，高温气冷堆示范工程第二台金属堆内构件顺利吊装就位，标志着反应堆舱室大件设备吊装工作已圆满完成
把握“双碳”战略机遇 推动我国四代核电高质量发展
核工业作为高科技战略产业和国家安全重要基石，是新时代国家战略重要支撑。以习近平同志为核心的党中央高度重视核工业的发展，做出了一系列重大决策部署。2020年8月8日，集团公司董事长余剑锋调研中核能源时明确提出：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。
按照集团决策部署，中核能源在加大示范工程建设保障力度的同时，深入贯彻“三新一高”发展要求，坚持科技创新，把握“双碳”战略机遇，全面启动高温气冷堆技术优化和产业化推广工作，努力开拓核能综合利用新局面。
示范工程现场
技术优化方面，明确了“示范工程翻版型高温气冷堆—超临界版高温气冷堆—制氢版超高温气冷堆”的技术路线，充分利用高温气冷堆的技术特点，加快替代火电、制氢等技术研发，同时积极打造行业标准，推动我国实现能源技术革命。
产业化推广方面，明确了“抓住‘双碳’机遇，以核能供热市场为目标为集团公司贡献千亿级产业”的战略目标，以为“双碳”贡献高温堆方案为使命，深挖“双碳”下各类主体新特点与需求，紧抓“氢、汽、水、热、电”五大细分领域，助力集团公司“三位一体”战略目标与国家“双碳”目标实现。
在技术优化与产业化推广过程中，中核能源将积极深化体制机制改革，持续深入推进集团公司与清华大学校企合作，打造“党建促专项”品牌，同时积极推进供给侧结构性改革，健全和完善现代企业制度，探索建立更加高效的经营管理与项目开发模式，推动在高温堆产业化全产业链营造更加良好的生态氛围，助力集团公司做大做优做强，为我国从核大国迈进核强国贡献力量!
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