据中央广播电视总台中国之声《新闻纵横》报道，国家科技重大专项——华能石岛湾高温气冷堆核电站1号反应堆完成发电机初始负荷运行试验评价，20日成功并网并发出第一度电。目前，机组各项指标运行正常，反应堆、汽轮发电机及相关系统设备运行稳定。
这是全球首个并网发电的第四代高温气冷堆核电项目，标志着我国成为世界少数几个掌握第四代核能技术的国家之一，意味着在该领域我国成为世界核电技术的领跑者。“世界核电顶流”究竟有何与众不同?满功率运行之后，在民生领域会有多大作用?
高温气冷堆核电站设备国产化率高达93.4%，形成了大约5万张图纸、10万页文件，15000多件技术含量高、安全设计要求高的核岛设备。在它身上，首次使用的设备就有2000多套，创新型设备600多套。中核集团中核能源科技有限公司总经理助理、荣成项目部经理林兴君介绍，1号反应堆正稳步向单堆满功率推进，2号反应堆并网发电前各项试验有序开展，双堆有望于2022年年中全面投入商运。
本次并网后，团队还将继续进行不同功率水平下的调试、运行试验和两个反应堆模块联合功率调试，为实现明年满功率并网发电的目标继续努力。清华大学核研院副院长、高温气冷堆核电站重大专项副总师董玉杰介绍，未来，山东石岛湾核电站满功率运行之后，将带来每年14亿度的发电量。董玉杰说：“这个示范电站满功率发电之后，可以为200万的居民提供生活用电，同时每年也可以减少二氧化碳排放约100万吨。”
从10MW球床模块式高温气冷实验堆建成，到高温气冷堆核电站正式并网发电，中国在高温气冷堆这一先进核能技术上迈出了从无到有、从跟跑到并跑、从技术引进到自主创新的一大步。
然而在业界，高温气冷堆还有另一个名字，就是“傻瓜堆”，这是怎么回事呢?实际上，这是因为它有“即使发生任何类型的事故，都不需要任何人干预，反应堆都能保持安全状态”的说法。董玉杰表示，做到这一点，得益于高温气冷堆核电站特有的球形核燃料元件。董玉杰说：“高温气冷堆它是用了一种陶瓷型的三层包覆的颗粒燃料元件，像三明治一样，里外两层热解碳，中间有一层碳化硅，三层材料不光是耐高温，而且它有一个很重要的特点，就是致密性特别好。燃料发生了核反应之后，它那些裂变产物都包在这些小颗粒里边。所以大家觉得这个是固有安全，它完全依赖于材料特性本身，不是靠很多的设备多重防御来保证它安全。”
高温气冷堆采用的球形核燃料元件，是“买不来、要不来、讨不来”的关键核心技术。该元件由中核集团中核北方核燃料元件有限公司生产制造。目前我国已经具备可持续向电站提供高质量高温气冷堆球形核燃料元件的能力。
简而言之，球形核燃料元件让核电站就像一个煤球炉子一样运转，需要多少就加入多少，同时，还彻底改变了核电站需要停堆才能换料的现状，大大提高了核电站的运行效率。
从秦山核电到“华龙一号”，再到高温气冷堆，实现了从“水冷”到“气冷”的跨越。顾名思义，气冷就是用气把高温堆产生的热量带出来。而这个气就是氦气。一种在常温下极轻的无色、无臭、无味的单原子惰性气体，具有表面张力很小、导热性很强、黏度极低的特殊性质。这些特性，对高温气冷堆在正常状态下将反应堆热量导出意义重大。
高温气冷堆示范工程很多关键技术、设备、材料创新都是“无人区”，是难啃的硬骨头。中国华能、清华大学、中核集团组成的示范工程建设团队突破了一系列关键核心技术，掌握了完全的自主知识产权。董玉杰介绍：“高温气冷堆示范电站已经申请了国际专利近百件，其中获得授权的已经有50多项，已经申请的国内发明专利有400多项，形成了技术秘密2000多项，研发的首台套设备有2200余台，其中这种创新型的设备就有660余台。”
高温气冷堆也常被叫做高温堆，反应堆温度有多高?理论上讲，高温堆的出口温度可以达到750℃-950℃，一般钢厂的锻造温度是800℃-850℃。中核集团中核能源科技有限公司副总经理、总工程师石琦介绍，正是由于高温气冷堆出口温度能达到750℃以上，未来，基于四代核电的安全性，其温度参数也覆盖乙醇提纯、盐化工、石油化工、煤化工、制氢等领域绝大部分热源需求，高温气冷堆还将在多个民生领域发挥重要作用。石琦说：“高温气冷堆现在我们自己定义了5个产品组合，叫‘氢汽水热电’，其中的热就指的是采暖领域，也就是说如果有一个高温气冷堆在周边，那么我们的温度是非常高的，最高的温度比如用来制氢，400多℃的温度用来工业蒸汽或者用来发电，底下的余热大概已经100℃，就可以非常经济的给大家提供供暖。”
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