最安全最高效的核电技术!我国山东石岛湾高温气冷堆并网发电,第四代核电技术我国领先

核能发电是当今世界主要的电能来源之一,但是人们又对核辐射核污染心有戚戚,现代语种的核能发电技术,第四代核电技术便是以核安全为核心,基本不用再担心和发电产生的核污染,可以说它就是以核能利用的绝对安全为目标的。我国在这方面的研究应用已走在了世界的前列。

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12月20日,来自国内多家权威媒体的消息称,我国山东荣成石岛湾高温气冷堆核电站示范工程1号反应堆完成发电机初始负荷运行试验评价,送电成功使之一跃成为全球首个并网发电的第四代高温气冷堆核电项目,其试运行期间示范工程机组各项运行指标正常,反应堆、汽轮发电机及相关系统设备运行稳定,它的并网发电标志着我国的第四代核电高温气冷堆技术已从“实验室”成功实现了“工程应用”。

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高温气冷堆(HTGR)是核能反应堆的堆型之一,固有安全性好、发电效率高、环境适应性强、用途广泛,在核能发电、热电冷联产及高温工艺热等领域商业化应用前景广阔。

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所谓高温气冷堆,是指用气体作冷却剂的核反应堆技术,最早曾应用于军用核材料的生产,如今正逐步发展为商用发电的动力反应堆,它在核反应堆产生热能后的冷却过程中并不使用水,而是采用氦气这种惰性气体冷却的,氦气充分吸收热量后能产生七百多℃的高温,而传统的水冷反应堆则只能产生三百多℃的高温,由于这种气冷堆技术可利用的温度远超传统水冷堆,故被称为高温气冷堆。

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在核能发电领域,更高的温度也意味着发电效率更高,使用高温气冷能让发电效率提升30%以上,因此高温气冷堆也是目前发电效率最高的核反应堆。

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目前山东荣成石岛湾高温气冷堆示范工程容量20万千瓦,它是全球首座具有第四代核电技术主要特征的球床模块式高温气冷堆核电站,示范工程设备国产化率达到93.4%,官方称具有完全自主产权。和常规压水堆核电工程不同的是,石岛湾高温气冷堆有两座反应堆,是两台蒸汽发生器带动一台汽轮机发电。其中1号反应堆正稳步向单堆满功率推进,而2号反应堆也在开展并网发电前的各项试验,有望于2022年年中双堆满负荷全面投入商业运营。消息称石岛湾核电站满功率运行每年可发电14亿度,为200万居民提供生活用电,相对燃煤发电可减少90万吨的二氧化碳排放。

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高温气冷堆核能发电技术是现阶段我国16个国家重大科技专项之一,与北斗导航、探月工程等具有同等重要的科技意义,其将在今后减少燃煤发电,以及碳达峰和碳中和要求的碳减排目标作出重要贡献。

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石岛湾高温气冷堆核电技术项目于2012年底在山东荣成开工建设,由中核集团,清华大学和华能集团联合完成,历经8年的时间,直到2020年7月各种设备才基本安装完成,去年的10月和11月,两个反应堆成功进行了冷态调试,2021年8月21日,该工程首批核燃料成功装入1号反应堆,进入了“带核运行”试验阶段,9月12日9时35分反应堆首次达到临界状态,开启了带核功率运行阶段,今后将向着双堆满负荷运营阶段转变。

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高温气冷堆核能发电技术也是目前全球核电的发展方向之一,山东石岛湾高温气冷堆的并网发电也代表着我国的这一技术应用上走向成熟,今后将进入技术优化和商业化推广阶段,另外还有我国甘肃武威的钍基熔盐堆(同为第四代核电技术)也在试运行阶段,它们将助力我国成为第四代核能发电技术的世界领导者。

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参考资料:

《中国新闻网》12月20日文章《全球首座球床模块式高温气冷堆核电站并网发电》

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