繼世界首座高溫氣冷堆商業示范項目——華能山東石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程進入全面調試階段后，8月28日，華能集團在山東榮成示范工程現場召開報告暨研討會，來自我國能源動力領域的14位院士，以及來自國家部委、地方政府、高等院校、行業協會學會、核電企業等單位的百余名專家學者匯聚一堂，圍繞示范工程的建設情況、技術創新、推廣應用和未來我國核電產業的發展布局展開討論。
華能集團董事長、黨組書記、中國工程院院士舒印彪表示，高溫氣冷堆核電示范工程是華能承擔的國家科技重大專項，是我國核電自主創新的重大標志性工程。依托該工程，我國攻克了高溫氣冷堆核燃料元件、反應堆壓力容器、主氦風機等多項核心設備及關鍵技術，成功研制出2200多套世界首臺設備，工程國產化率達到93.4%，是我國目前國產化率最高的核電項目，對我國掌握新一代先進核電技術、占領世界核電技術制高點具有重大意義。
今年7月25日，示范工程全面進入調試階段，計劃今年實現首堆冷試和熱試，2021年實現反應堆首次裝料、臨界和機組并網發電。
高溫氣冷堆核電站示范工程是全球首臺具有第四代核電特征的商用示范電站，項目從2004年開始籌備，歷經16年的開發建設歷程，突破了大量的技術和工藝難題，研發了我國具有自主知識產權的第四代核能系統高溫氣冷堆，走出了我國先進核能技術從跟跑、并跑到領跑世界的成功之路，是我國核電技術自主創新的新標桿。
“這是全世界翹首以盼的反應堆。”清華大學核研院院長、高溫堆專項總師張作義說。石島灣高溫堆是世界上唯一開工建設的高溫氣冷堆商用反應堆，是一項技術領先、涉及面廣、要求高、難度大的重大系統工程，是在走前人沒有走過的路，難度非常之大。
第四代核能系統具備優于以往核能系統的安全性、經濟性和固有的防止核擴散能力。張作義詳細闡述了石島灣高溫氣冷堆的技術性能和優越性。他介紹，核安全具備三大要素。一是防止功率失控增長，示范工程采用不停堆的連續在線裝卸燃料方式，形成流動的球床堆芯，反應堆沒有多裝燃料；采用石墨作為慢化劑，堆芯結構材料不含金屬，穩定性高，堆芯熱容量大、功率密度低。二是載出剩余發熱，高溫氣冷堆采用氦氣作為一回路冷卻劑，具有良好的導熱性能；在主傳導系統失效的情況下，堆芯余熱可借助熱傳導等自然機理導出，再通過非能動余熱排出系統排出，剩余發熱不足以使堆芯發生熔毀。三是放射性物質的包容，由于堆芯沒有熔毀的可能性，所包容的放射性物質即使放射出來也低于環境本體濃度；采用全陶瓷包覆顆粒燃料元件，以四層屏蔽材料對燃料核心進行包裹，正常運行溫度最高達1620℃，經測試后放射性達到了國際最好水平。
示范工程由89個國家科技重大專項子課題組成，取得了一系列重大技術突破。包括建成了全球首條工業高溫氣冷堆燃料元件生產線，建成了世界上尺寸最大、重量最重的反應堆壓力容器，具有我國完全自主知識產權的主氦風機是世界首臺大功率、高溫熱態、采用電磁軸承結構支撐的立式風機等。
華能副總工程師、華能核電公司執行董事張濤介紹，示范工程包括2個反應堆、2個蒸發器和1臺汽輪發電機組，反應堆發電功率20萬千瓦，熱功率25萬千瓦，在全球現有核電機組中發電效率最高。除核能發電外，示范工程還將在制氫、高溫化工、核能供熱、海水淡化、氦氣透平等領域探索更加廣泛的商業化應用前景，為未來高溫氣冷堆技術商業化推廣打下堅實基礎。
“這是華能的‘頭號工程’，是黨和國家交給我們的重要政治任務。”作為國有重要骨干能源企業掌門人和中國工程院院士，舒印彪對核能發展的重要性認識尤為深刻。他表示，核電作為高科技戰略性產業，不僅是綜合國力的象征，也是支撐我國大國地位的重要基石。安全高效發展核電，推進核電關鍵技術研發，實現核能綜合利用，是我國能源電力行業義不容辭的政治責任。
2018年12月28日，執掌華能帥印44天的舒印彪主持召開高溫氣冷堆及核電發展院士專家咨詢會，他在會上表示，華能肩負國家科技重大專項使命，要繼續發揮企業作為技術創新主體的作用，在確保安全的前提下按期實現高溫氣冷堆示范工程投產商運目標，繼續以重大示范工程為起點，在國家能源領域科技創新中發揮引領作用，為構建清潔低碳、安全高效的能源體系做出應有貢獻。
此后，示范工程頻頻實現關鍵節點的重要進展。2019年初，首臺蒸發器完成吊裝；7月，第二臺蒸發器完成吊裝。今年4月，克服新冠疫情影響，示范工程雙堆完成“三殼組對”；7月，工程全面進入調試階段，為按期實現投產目標打下了良好基礎。
此次研討會上，舒印彪再次表達完成好國家重大專項的決心。“我們要確保高標準、高質量完成專項重大任務，全力打造以標準、專利為核心的完整自主知識產權體系，加快商業化推廣應用，搶占第四代核電技術競爭的制高點，實現全球第四代核電技術的‘中國引領’。”
談及未來的核電發展布局，舒印彪表示，華能發展核電的決心是堅定不移的。核電是保障國家能源安全、構建清潔低碳安全高效能源體系的戰略選擇，也是華能轉型升級的重要方向。
“十四五”期間，華能將全面開發建設石島灣、昌江、霞浦三大核電基地，公司核電產業將進入規模化發展階段。
成立30多年來，華能始終擔當著實施國家重大科技創新部署的骨干力量和國家隊，在發電領域創造出數十項“第一”和多項“世界紀錄”。華能集團科技創新與信息化部主任許世森介紹，華能引領我國煤電進入超臨界時代；保持著目前世界上發電效率最高、環保指標最優的百萬千瓦二次再熱超超臨界電廠的記錄；建成我國首座IGCC電站，使我國成為與美、德、日并列掌握該技術的國家；二氧化碳捕集技術位居國際領先行列；在水電領域將我國混凝土雙曲拱壩技術推向世界巔峰；在新能源領域建成國內首個全壽命周期閉環海上風電運維數據平臺；在數字化智能化轉型中加快推進全國產化DCS，建成了行業級工業互聯網平臺。
“十四五”期間，華能將圍繞現代能源體系建設開展科研攻關，在電力基礎設施網絡安全、新能源關鍵核心技術、清潔靈活煤電技術、燃機關鍵技術、能源數字化技術等領域重點發力，搶抓新一輪科技革命和產業變革新機遇，為推動我國能源轉型、加快形成新發展格局貢獻華能力量。
作者：劉泊靜
