全球首座第四代核電站投入商運，有什麼意義？_風聞

中國核工業集團有限公司2023年12月07日 09:28:000人蔘與0評論12月6日，國家重大科技專項標誌性成果、全球首座第四代核電站——華能石島灣高温氣冷堆核電站示範工程正式投入商業運行，標誌着我國在第四代核電技術研發和應用領域達到世界領先水平。

高温氣冷堆因其固有安全性好、發電效率高、環境適應性強、用途廣泛等突出優勢，在發電、熱電汽聯產及高温工藝熱等領域應用前景廣闊，是我國優化能源結構、保障能源供給安全、助力實現“雙碳”目標的重要路徑。

高温氣冷堆核電站示範工程裝機容量20萬千瓦，於2012年底在山東榮成開工建設。

作為高温氣冷堆核電站示範工程建設的重要參與方，中核集團把示範工程建設作為重大政治任務，從EPC總承包、燃料元件製造、工程建設等多方面發揮重要作用，尤其是通過打造中核能源科技有限公司與清華大學核能與新能源技術研究院緊密型創新共同體，攜手清華大學積極探索和不斷深化校企合作，走出了一條推動先進核能科技成果轉化的成功之路。

中核能源科技有限公司成立於2003年，作為中核集團與清華大學共同打造的高温氣冷堆科技成果轉化平台，始終堅守定位，履職盡責，充分發揮建設者與協調者作用，整合設計研發、裝備製造、工程建設、產業配套等產業鏈上下游幾百家單位協同攻關，發揮集中力量辦大事的優勢，在示範工程的建設中攻克了多項世界性、行業性關鍵技術，研製出2000多套世界首台套設備，設備國產化率達93.4%，為高温氣冷堆產業化高質量發展奠定堅實基礎。

下一步，中核集團將攜手清華大學繼續發揮中核能源科技有限公司這一高温氣冷堆科技成果轉化平台的作用，並與各方攜手共進、精誠合作，積極推進後續高温氣冷堆產業化項目實施，為築牢民族復興、國家安全基石貢獻高温氣冷堆智慧和力量。

自上世紀40年代世界進入“原子時代”，人類對原子能的探索從未停下腳步。核能在能源安全和環境危機的雙重壓力下，不斷提升着代級標準（二代，二代+，三代，四代），展現着綠色清潔、高效等“稟賦”。而四代核能以其革命性優勢——安全可靠性高、廢物產生量小、具有更好的經濟性、具備多用途功能、可防止核擴散，向人們展示着核能發展全新的維度。

包括高温氣冷堆在內的第四代核能系統是未來核能重要的發展方向。

第四代核能系統的概念最初起源於1999年美國能源部的一項倡議，其願景是跨過應用中的輕水堆技術，通過與國際夥伴的合作來分享先進核能反應堆系統的研究與開發。為了推進核能發展，滿足未來能源的需求，2000年1月，阿根廷、巴西、加拿大、法國、日本、韓國、南非、瑞士、英國和美國等10個國家就開展被稱為"第四代"的未來一代核能反應堆系統的研究，國際合作框架達成一致後，發起創立了"第四代核能系統國際論壇"(GIF)。之後，瑞士、歐洲原子能共同體、中國、俄羅斯、澳大利亞也相繼加入該組織，共同開發能獲得許可、建造和運行的未來一代核能反應堆系統，這種核能系統將提供具有競爭力的價格、可靠的能源產品，且能令人滿意地解決核安全、核廢物、防擴散和公眾認知關切。

經過共同努力，2002年，GIF從130多種概念設計中遴選出氣冷快堆（GFR)、鉛冷快堆（LFR)、熔鹽反應堆（MSR)、鈉冷快堆（SFR)、超臨界水冷堆（SCWR)、超高温氣冷堆（VHTR）六種核能系統作為最有開發前景的第四代核能技術。近些年來，各國不斷推進其發展：

鈉冷快堆

關鍵詞：可增殖、可嬗變

動態：俄羅斯BN-600、BN-800型反應堆已運行，120萬千瓦的設計工作已完成，計劃2030年建設；法國先進鈉冷快堆設計工作2019年完成。

中國實驗快堆2011年併網運行。

中國實驗快堆

超高温氣冷堆

關鍵詞：固有安全性、制氫等多用途

動態：已有高温氣冷堆技術的，包括美國桃花谷（Peach Bottom）和聖符侖堡（Fort Saint-Vrain）核電站、德國AVR和針高温堆(THTR）原型堆、日本的高温實驗堆（HTTR）和中國的高温氣冷實驗堆（HTR-10)。

中國20萬千瓦高温氣冷堆示範項目實現商運。

超臨界水冷堆

關鍵詞：高熱效率、系統簡化、技術繼承性好

動態：歐盟、加拿大、日本、中國和俄羅斯完成超臨界水冷堆概念的開發，如歐盟的HPLWR方案，加拿大的CANDU SCWR方案，日本的Super LWR和Super FR方案等。

中國提出了具有自主知識產權的中國百萬千瓦級超臨界堆(CSR1000）設計方案，2025~2030年將基本具備建造商業化超臨界水冷堆核電站的條件。

超臨界水冷堆實驗裝置

CSR1000反應堆堆芯結構圖

鉛冷快堆

關鍵詞：可增殖、可嬗變、易小型化

動態：俄羅斯正在開展鉛鉍反應堆SVBR-100和鉛冷反應堆BREST-OD-300的研發建造工作；參與鉛基堆研究計劃的歐盟研究機構超過20家；美國開展了小型模塊化鉛冷反應堆SSTAR 的研究，設計了鉛鉍冷卻嬗變反應堆ENHS方案、鉛鉍自然循環小型模塊化反應堆G4M；韓國、日本開展了鉛基堆設計與技術研究。

中國建成了規模最大、功能與性能參數國際領先的實驗裝置羣，提出並設計了小型化鉛基堆"核電寶"。

鉛基堆實驗裝置

熔鹽堆

關鍵詞：固有安全性高、核燃料長期供應

動態：俄羅斯、法國、日本、英國相繼開展了熔鹽堆的研究。俄羅斯開展過Th-233U燃料循環、嬗變等熔鹽堆方面的基礎研究，並與歐盟合作提出了熔鹽錒系元素再循環與嬗變堆（MOSART)。

中國建成2MW釷基熔鹽實驗堆並在零功率水平達到臨界；中遠期建成10MW、示範性100MW(e）釷基熔鹽堆核能系統並達到臨界。

釷鹽反應堆實驗現場

氣冷快堆

關鍵詞：高增殖比、高熱效率

動態：由法國和歐洲原子能共同體、瑞士合作推進的實驗氣冷快堆ALLEGRO項目設計熱功率為75MW，目標是成為第一座實際建造的氣冷快堆；俄羅斯正在研究氦冷快堆BGR-1000反應堆裝置的最新技術概念建議方案。