国际能源网获悉,日前,山东荣成石岛湾高温气冷堆核电站商业示范工程日前圆满通过168小时连续运行考验,正式投入商业运行,标志着我国在第四代核电技术研发和应用领域达到世界领先水平。
山东荣成石岛湾高温气冷堆示范工程是我国科技重大专项的标志性成果之一,于2012年12月正式开工。2021年12月首次实现并网发电,本次是在稳定电功率水平上正式投产转入商业运行。
高温气冷堆是国际公认的第四代先进核电技术,最突出的优势是具有固有安全性,在发电、热电冷联产及高温供热等领域商业化应用前景广阔。示范工程投产,对促进我国核电安全发展、提升我国核电科技创新能力水平等具有重要意义和积极影响。华能石岛湾核电公司总经理张延旭表示,通过集中产业链上下游优势资源联合开展技术攻关,示范工程成功研制出2200多套世界首台(套)设备,研发了高温气冷堆特有的调试运行六大关键核心技术,巩固了我国在高温气冷堆先进核电技术领域的全球领先地位。
工程集聚了设计研发、工程建设、设备制造、生产运营等产业链上下游500余家单位,先后攻克了多项世界级关键技术,设备国产化率达到93.4%,创新型设备600多台(套)。依托该示范工程,我国系统掌握了高温气冷堆设计、制造、建设、调试、运维技术,培养了一批具备高温气冷堆建设和运维管理经验的高素质专业人才队伍,形成了一套可复制、可推广的标准化管理体系,并建立起以专利、技术标准、软件著作权为核心的自主知识产权体系。
专家表示,安全如期达成“双碳”目标,核电“蓄能”势在必行。“十四五”规划和2035年远景目标纲要提出,开展山东海阳等核能综合利用示范,为我国核能产业发展开辟了新赛道。下一步,核能还需要在电力调峰、核能制氢、核能供汽、核能供暖、海水淡化等方面发挥更大作用。
据了解,高温气冷堆通过核能-热能-机械能-电能的转化实现发电,能够代替传统化石能源,实现经济和生态环境协调发展。具有安全性好、能量转化效率高和用途广泛等优势。
高温气冷堆是通过“气冷”的方式进行堆芯冷却和热传导,即冷却剂是气体。中国高温气冷堆的冷却剂是氦气,作为一种理想的惰性气体,氦气化学性质稳定,高温下不容易与反应堆的其他物质发生反应,并且具有较好的热传导性能。我国的高温气冷堆采用全陶瓷型球形燃料元件(核燃料经20多道工序加工成直径为6cm的球状物),堆芯最高温度可达到1600摄氏度。反应堆可采用模块化方式制造,建造时就像搭积木般,能随时连续地装卸核燃料和不定期停堆拆卸更换,因而和其它反应堆相比,可用率约高达45%以上。
高温气冷堆发电过程可以简单理解为,核能释放热,热能遇水成为高温蒸汽,高温蒸汽通过汽轮机发电。或者热能直接做功发电。这也可以作为大部分核能发电的原理进行理解。