遥领先！基建狂魔又一力作，全球首座第四代核电站，国产率93.4%

山东荣成石岛湾高温气冷堆核电站示范工程的成功商运，不仅是中国核电技术的一次重大跨越，更是全球第四代核电技术发展的一个里程碑。

图为示范工程首台反应堆压力容器吊装就位

该工程自2012年12月开工，历经十年磨砺，于2022年12月6日宣告商业运行，成为全球首座投入商业运行的第四代核电站。这标志着中国在第四代核电技术研发和应用领域已处于世界领先地位。
石岛湾高温气冷堆核电站示范工程的建成和商业运行，是我国科技重大专项的标志性成果之一。该项目由中国华能、清华大学、中核集团共同建设，集合了设计研发、工程建设、设备制造、生产运营等产业链上下游500余家单位的力量。在自主知识产权的基础上，攻克了多项世界级关键技术，设备国产化率达到93.4%，首台套设备2200多台(套)，创新型设备600多台(套)，充分展现了中国核电产业的整体实力和创新能力。
作为第四代核电技术的代表，高温气冷堆因其固有的安全性和高效的发电效率，被誉为“不会熔毁的核反应堆”。这种堆型采用全陶瓷包覆颗粒燃料，具有良好的非能动安全性，即使在极端事故情况下，也能确保反应堆的安全。此外，高温气冷堆的工作温度和冷却剂的堆芯出口温度能达到900至1000摄氏度，为后续的核能综合利用提供了高温热源。
石岛湾高温气冷堆核电站示范工程的成功运行，不仅仅是技术的胜利，更是中国核电产业协同创新的成果。这个项目的实施，不仅带动了相关产业的发展，也为我国培养了大量的核电技术人才，为未来核电产业的持续发展奠定了坚实的基础。

图为维修人员正在对示范工程某阻流器进行处理

高温气冷堆核电站示范工程采用的全陶瓷包覆颗粒燃料和球形燃料元件技术，是我们国家完全自主研发的，具有极高的固有安全性。这些燃料元件采用弥散型核燃料，即使在反应堆任何事故下，都能保证包覆燃料颗粒的完整性不受影响，有效防止放射性物质外泄。
示范工程的设备国产化率高达93.4%，这一成就的背后，是众多国产设备制造商的共同努力。这些设备包括了反应堆压力容器、蒸汽发生器、控制棒驱动机构等关键设备，它们的研制成功，标志着我国在核电关键技术和设备领域已经实现了自主化和国产化。
高温气冷堆核电站示范工程的建设，是一次对关键技术攻关和核心设备研制的重大挑战。在设计施工过程中，采用了许多创新做法，取得了一系列重大成果。例如，在蒸汽发生器的设计上，采用了螺旋管换热结构，换热效率更高、结构布置更紧凑，高精密换热管对接焊工艺等18项重大工艺技术均为国内首创，达到国际先进水平。
在控制棒驱动机构的研制中，由于没有现成的经验可以借鉴，技术人员通过反复的试验和技术攻关，最终成功研制出了具有自主知识产权的控制棒驱动机构，确保了反应堆的安全控制。这些技术创新和成果，为我国高温气冷堆核电站的建设提供了强有力的技术支撑。

耐高温的球形燃料元件内部构造示意图

石岛湾高温气冷堆核电站示范工程在调试运行阶段，面临着诸多挑战。由于是全球首座第四代核电站，很多设备和系统都是首次应用，如首台套设备调试、数字化仪控系统应用等，这给调试工作带来了前所未有的难度。
面对挑战，华能山东石岛湾核电有限公司的调试团队开展了大量的科技创新工作。他们通过反复试验，不断优化技术方案，最终成功解决了一系列技术难题。在调试过程中，他们还特别注重数字化、智能化的应用，利用先进的监测设备和数据分析技术，提高了调试效率和准确性。
高温气冷堆核电站示范工程的商业运行，不仅为核能发电提供了新的技术路径，还为未来核能的多用途综合利用打开了新的可能性。高温气冷堆产生的高温氦气和蒸汽，除了用于发电外，还可以作为高温工艺热源，应用于稠油热采、高温制氢、化工冶金等领域，形成无污染、无排放的能源链。
目前，示范工程已经开始进行高温蒸汽汽的综合利用尝试，如向核电站施工区和生活区供热，以及计划向周边市政换热站供热。

未来，随着技术的不断成熟推广，高温气冷堆的综合利用将为社会带来更大的经济和环境效益。