記者 | 席菁華
中國(guó)華能集團(tuán)有限公司（下稱華能集團(tuán)）石島灣高溫氣冷堆示范工程又有新進(jìn)展。
界面新聞自華能集團(tuán)獨(dú)家獲悉，9月12日4時(shí)40分，石島灣高溫氣冷堆示范工程1號(hào)反應(yīng)堆完成初裝堆芯建立，堆芯全部為7:8混合燃料元件，目前按計(jì)劃開展后續(xù)工作。2號(hào)堆正在開展低功率試驗(yàn)階段堆芯換料，示范工程進(jìn)展順利。
初裝堆芯是指堆芯活性區(qū)完全由燃料元件與石墨球按比例均勻混合后裝滿，其反應(yīng)性能夠達(dá)到滿功率運(yùn)行的狀態(tài)。初裝堆芯建立，進(jìn)一步驗(yàn)證了示范工程總體設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性，為實(shí)現(xiàn)年內(nèi)雙堆滿功率運(yùn)行目標(biāo)奠定了基礎(chǔ)。
華能集團(tuán)計(jì)劃，石島灣高溫氣冷堆示范工程將于年內(nèi)實(shí)現(xiàn)雙堆滿功率運(yùn)行。
石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程項(xiàng)目，是全球首座具有第四代核電技術(shù)主要特征的球床模塊式高溫氣冷堆核電站，示范工程設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到93.4%。
該示范工程裝機(jī)容量20萬(wàn)千瓦，2012年底在山東榮成開工建設(shè)。項(xiàng)目實(shí)施單位為華能石島灣核電公司，由華能集團(tuán)、清華大學(xué)以及中核集團(tuán)出資組建，持股比例分別為47.5%、32.5%和20%。
該示范工程是中國(guó)落實(shí)核電“走出去”戰(zhàn)略的優(yōu)選堆型之一，2006年與探月工程、北斗導(dǎo)航一并被列入十六個(gè)國(guó)家科技重大專項(xiàng)。
2021年11月11日，該示范工程兩臺(tái)反應(yīng)堆均進(jìn)入帶核功率運(yùn)行狀態(tài)。12月20日，1號(hào)反應(yīng)堆完成發(fā)電機(jī)初始負(fù)荷運(yùn)行試驗(yàn)評(píng)價(jià)，首次并網(wǎng)成功，發(fā)出第一度電 。
這是第四代核電技術(shù)從“實(shí)驗(yàn)室”到“工程應(yīng)用”的歷史跨越，意味著華能集團(tuán)成為繼中核集團(tuán)、中廣核、國(guó)家電投之后第四家發(fā)出核電的央企。
不同于常規(guī)壓水堆核電工程，石島灣高溫氣冷堆由兩座反應(yīng)堆、兩臺(tái)蒸汽發(fā)生器帶動(dòng)一臺(tái)汽輪機(jī)發(fā)電。
高溫氣冷堆（HTGR）是核能反應(yīng)堆的堆型之一，固有安全性好、發(fā)電效率高、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、用途廣泛，在核能發(fā)電、熱電冷聯(lián)產(chǎn)及高溫工藝熱等領(lǐng)域商業(yè)化應(yīng)用前景廣闊。
之所以叫高溫氣冷堆，是因?yàn)樗诶鋮s過(guò)程中不使用水，而是采用惰性氣體氦氣來(lái)冷卻。使用氦氣的主要特點(diǎn)是能夠充分吸收熱量，從而產(chǎn)生700多度的高溫。目前普遍使用的水冷反應(yīng)堆則只能產(chǎn)生300多度的高溫。
核反應(yīng)堆冷卻劑的出口溫度對(duì)發(fā)電效率有決定性影響。高溫氣冷堆氦氣出口平均溫度可達(dá)750攝氏度，并具備提高至950攝氏度以上的潛力，采用傳統(tǒng)蒸汽循環(huán)方式，熱效率可以達(dá)到40%-47%；采用氦氣循環(huán)方式，熱效率可達(dá)到50%。
與壓水堆相比，高溫氣冷堆的發(fā)電能力相當(dāng)于一座同等熱功率壓水堆發(fā)電能力的1.5倍，發(fā)電效率高約10%，并且排放到環(huán)境中的熱量相對(duì)較少。
高溫氣冷堆產(chǎn)生的高溫工作介質(zhì)可以作為高溫工藝熱源，用于煤的氣化、液化、技術(shù)冶煉等工藝，并能大大降低高溫制氫的成本，形成無(wú)污染、無(wú)排放的能源鏈。
此外，高溫氣冷堆通過(guò)技術(shù)改進(jìn)可以提供高達(dá)1000攝氏度的高溫工藝熱和高參數(shù)工業(yè)蒸汽，可應(yīng)用于熱化學(xué)裂解水制氫、天然氣重整，煤的氣化和液化、油頁(yè)巖加工、稠油注蒸汽開采、石油煉制、區(qū)域供熱和海水淡化等領(lǐng)域。
高溫氣冷堆采用小型模塊化設(shè)計(jì)，電站容量可根據(jù)區(qū)域需求能力和地理?xiàng)l件合理規(guī)劃并建設(shè)，廠址適應(yīng)性強(qiáng)。
華能集團(tuán)自2004年進(jìn)入核電領(lǐng)域，2021年年初制定發(fā)布的核電產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃顯示，總體思想是“雙輪驅(qū)動(dòng)”，堅(jiān)持先進(jìn)壓水堆和高溫氣冷堆并進(jìn)發(fā)展，持續(xù)引領(lǐng)高溫氣冷堆技術(shù)優(yōu)化和商業(yè)化推廣，目標(biāo)是建設(shè)世界一流的核電運(yùn)營(yíng)商。
華能集團(tuán)正全力打造新能源、核電、水電三大支撐。今年7月15日，該公司控股建設(shè)的首座大型壓水堆核電站——華能海南昌江核電二期工程3號(hào)機(jī)組核島安裝正式開工。