绿色行动
华能石岛湾:聚能石岛 开创未来
 

  随着国家《核电安全规划(2011~2020年)》和《核电中长期发展规划(2011~2020年)》的颁布实施,新一轮核电发展浪潮乘风而来。2012年12月21日,华能石岛湾核电厂高温气冷堆核电站示范工程核岛底板第一层混凝土浇筑圆满完成,国家科技重大专项——世界首座具有第四代核电技术特征的高温气冷堆核电站示范工程开工建设。一座具有国际领先水平的大型核电基地即将在胶东半岛、黄海之滨崛起。

  技术路线 国际领先

  科技是第一生产力,每一次科技的进步都推动了人类文明的进程。早在20世纪60年代,英国、美国、德国便开始研发高温气冷堆。1964年,世界上第一座高温气冷堆在英国投入运行后,多个国家相继建造了各种类型的高温气冷堆。目前世界上的主要有核国家都在积极发展高温气冷堆技术,用于发电与制氢。2005年美国能源法案要求能源部必须在2021年前开发并示范利用高温气冷堆技术进行发电和制氢的技术和经济可行性。法国的法马通企业也在积极开展高温气冷堆技术研究,并已参加美国爱达荷高温气冷堆项目的投标。日本已经建成了高温工程试验研究堆HTTR,用于研究高温气冷堆技术和高温制氢技术。俄罗斯与美国共同开发利用高温气冷堆烧钚(Pu)的研究。南非已经开展了建设高温气冷堆电站的前期工作,目前政府正在加大投入促进项目尽早开工。韩国政府已经决定在2015年前投入16亿美金发展高温气冷堆。高温气冷堆逐渐以其特有的安全性、用途广泛并随着模块式高温堆概念的提出而具有的小型化、投资少、建造周期短等特点赢得了越来越多国家的青睐。

  我国的高温气冷堆研究发展工作始于20世纪70年代中期。清华大学核能与新能源技术研究院在国家“863”计划支撑下,在我国最早开展了1万千瓦高温气冷实验堆(HTR-10)的研究与开发。20多年来,作为“863”计划重点项目,1万千瓦高温气冷实验堆经历了基础研究、关键技术攻关、系统集成、实验堆建设等阶段,于1995年6月正式动工,2000年12月在清华大学昌平校区成功建成,2003年1月顺利完成72小时满功率并网发电,其后完成了一系列运行试验和安全试验,取得了丰硕的成果。该反应堆成为世界首座模块式球床高温气冷实验堆,引起了国际核能界的高度关注。HTR-10的设计、建造和成功运行,使我国掌握了模块式球床高温气冷堆的核心技术、设计技术和系统集成技术,形成了拥有自主常识产权的创新技术,并在该领域跨入世界先进行列。

  美国核学会前任主席卡达克评价说:“中国这个满功率运行的模块式球床高温气冷实验堆是目前世界上唯一一座,它的技术及安全水平已走在了世界的前列,美国希翼从这个实验堆中学到更多的东西。”

  在1万千瓦高温气冷实验堆的基础上,瞄准第四代核能系统的发展方向,以商业应用为目标,建设高温气冷堆核电站工业示范工程(HTR-PM),开发具有自主常识产权、自主品牌的先进核能系统,成为我国高温气冷堆研究和发展工作的重要任务。

  合作共赢 强强联手

  经济全球化时代,和平发展、合作共赢越来越成为企业间的广泛共识。2004年3月,坚持科技创新与进步、致力于清洁能源发展的中国华能集团企业抢占核能发展机遇,与清华大学签订了《高温气冷堆核电站示范工程合作意向书》。2006年12月25日,中国华能集团企业联合中国核工业建设集团企业、清华控股有限企业,成立华能山东石岛湾核电有限企业,负责华能石岛湾高温气冷堆核电站示范工程的建设与运营管理,奏响了高温气冷堆核电站示范工程合作共赢的宏伟乐章。

  三方强强联手,促进了高温堆示范工程的产、学、研协同发展。华能集团积极与国内同行建立战略合作关系,积极同清华大学、核动力运行研究所、中科华研究院等研究机构建立战略合作关系,打造强有力的技术支撑平台。大力实施走出去战略,推进国际化合作,与美国杜克能源企业签署了核电培训备忘录,分批选送管理、技术人员到杜克能源企业培训,杜克能源企业高层及相关人员多次来国内进行了高温堆核电技术交流学习,促进了核能国际间的合作。2012年5月,华能集团正式成为世界核运营者协会一级会员单位,华能山东石岛湾核电有限企业成为世界核运营者协会二级会员单位,为促进华能核电国际合作共赢写下了浓重的一笔。

  重大专项 中国制造

  崭新的事业需要开创性精神,更需要一个有干事创业激情的群体。由华能集团企业牵头的高温气冷堆核电站示范工程是国家科技重大专项之一,被国务院称为建设创新型国家的标志性工程之一。2004年 8月17日,国家发改委批复同意开展高温气冷堆示范电站项目前期工作。2008年2月15日,高温气冷堆核电站重大专项实施方案获国务院批准。2011年3月,高温气冷堆核电站示范工程可行性研究报告顺利通过国务院常务会议批准。2012年12月3日通过国家发改委核准;2012年12月4日,获得国家核安全局颁发的建造许可证。该项目计划于2017年投产发电。

  华能山东石岛湾高温气冷堆示范电站是世界上第一座具有第四代新型核反应堆主要技术特征的核电站,采用两座球床模块式高温气冷堆带一个汽轮机组(简称两堆带一机)的方案,每座反应堆的热功率为25万千瓦,总热功率为50万千瓦,电功率为20万千瓦。电站主要系统包括:核反应堆、一回路系统、核辅助系统、仪表控制系统、剂量监测系统、常规岛系统以及电站辅助系统等。

  石岛湾高温气冷堆核电站示范工程四大亮点受到国内外核电行业和专家的公认,引领世界第四代核电技术发展。

  中国研发。我国“863计划”科技重大专项,清华大学主持设计的1万千瓦高温气冷实验堆基础上的产业化项目,是我国具有自主常识产权的核电工程,其设备国产化率不低于75%。

  固有安全性。排除了由于反应堆剩余发热导致堆芯熔化的可能性,出现任何事故都不会对公众造成伤害,在技术上不需要采取厂外应急措施。

  发电效率高。采用传统的蒸汽循环发电效率可以达到40%以上,是目前效率最高的核电反应堆。

  用途广泛。反应堆出口的高温氦气是一种优质热源,温度达到700~900 摄氏度,可用于水热裂解制氢,为未来氢能时代提供清洁能源,还可用来进行煤的气化和液化、石油的蒸汽开发,缓解我国液体燃料紧张状况。

  高温气冷堆核电站示范工程,在争取率先掌握新一代先进核能技术,实现跨越式发展;加快核电建设国产化进程;奠定核能制氢的技术基础,占领未来氢经济时代的制高点;抓住技术进步的商机,拓展国内外核电市场;产学研相结合,共同推动科学技术产业化转化;形成对国家能源安全、可持续能源发展战略的技术支撑等方面,具有重要战略意义。

  核电基地 绿色发展

  华能集团作为大型国有骨干企业,从经济社会发展对环境的更高要求出发,大力实施绿色发展战略,调结构、转方式,积极发展核电等清洁能源,努力打造具有国际领先水平的核电基地。华能集团以高温气冷堆核电站示范工程为依托,统筹开发建设石岛湾核电基地,石岛湾核电站厂址在建设1台20万千瓦高温气冷堆核电机组的基础上,还可同时规划建设4台125万千瓦AP-1000商用压水堆核电机组和140万千瓦CAP-1400大型先进压水堆核电示范工程,并留有扩建大容量、高参数的高温气冷堆场地,可实现集约化开发。

  石岛湾核电厂地处东部沿海的山东半岛最东端,是国内具备开发建设大型核电基地的优良滨海厂址之一,具有厂址资源、建造资源、人才资源等多项优势,加快核电基地统筹开发建设,可以充分利用厂址各种优势资源和配套条件,实现集约化开发。

  依托高温堆示范工程建设,按照国家核安全法律法规的要求,华能集团充分借鉴国内外核电建设和运行管理经验,形成了科学规范的核电管理体系,培养了高素质的核电人才队伍,培育了以核安全为核心的具有华能核电特色的优秀企业学问,为石岛湾核电基地开发建设提供了有力保障。石岛湾核电管理体系建设、核安全学问培育与推广、生产准备人员培训及信息化建设等在中国核能行业协会组织的评估中名列前茅,并被建议在核电同行业内推广;同时也在国家核安全局的多次检查中获得认可和肯定。不久的将来,石岛湾核电站将建设成为集世界最先进核电技术于一体的、具有国际领先水平的大型商业化核电基地,成为引领世界核电发展的风向标。

  华能石岛湾高温气冷堆核电站示范工程,承载着完成国家科技重大专项的光荣使命,承载着中国核电步入世界核电技术前沿的伟大梦想,承载着关心支撑核电事业发展各级领导、专家、学者和业界同行的殷切希望。它的成功建设必将成为中国核电发展新的里程碑,也必将对促进世界核电技术进步产生积极而深远的影响,为人类和平利用核能谱写出灿烂辉煌的新篇章。

(王建文)
 
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