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华能石岛湾高温气冷堆示范工程首台反应堆压力容器吊装就位（2016年3月20日摄）。 新华社发 |
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华能石岛湾高温气冷堆示范工程外景（资料照片）。 新华社发 |
记者6日从国家能源局和中国华能获悉，华能石岛湾高温气冷堆核电站完成168小时连续运行考验，正式投入商业运行。这是我国具有完全自主知识产权的国家重大科技专项标志性成果，也是全球首座第四代核电站，标志着我国在第四代核电技术领域达到世界领先水平。当前，我国在运核电机组超过50台，上网电量占比逐年上升，核能发电量占总发电量的5%左右，而全球核电占比约10%。在“双碳”战略目标下，我国核电发展潜力巨大。
■ 第四代核电站
“不会熔毁的反应堆”为中国经济发展再添核动力
华能山东石岛湾核电公司总经理张延旭说，核电站由中国华能牵头，联合清华大学、中核集团共同建设，于2012年12月开工，2021年12月首次并网发电，此次是在稳定电功率水平上正式投产转入商业运行。
高温气冷堆技术在国际上开展了大量的研究和设计工作，但是一直没有成功建成商业电站。高温气冷堆示范工程从2020年7月全面进入调试阶段到今天正式投产，在机组调试运行上闯过重重关卡，迈进世界核电技术的“无人区”。
核电站的调试工作相当于给机组“排雷”，对于拥有2200多个首台套设备的高温气冷堆示范工程来说，毫无经验可循，难度极大。在石岛湾核电站，这里拥有世界上最大、最重的核电压力容器，它是用来包裹堆芯和氦气的大金属罐，氦气分子小、易泄漏，因此调试的首要任务是验证压力容器的密封性。
华能山东石岛湾核电站集聚了设计研发、工程建设、设备制造、生产运营等产业链上下游500余家单位，先后攻克多项世界级关键技术，设备国产化率超90%。核电站的商运投产，对促进我国核电安全发展、提升我国核电科技创新能力等具有重要意义和积极影响。
依托这一工程，我国系统掌握了高温气冷堆设计、制造、建设、调试、运维技术，经过近30个月的调试工作，中国华能和清华大学工程人员累计完成700多项调试试验，共同研发了高温气冷堆特有的调试运行六大关键核心技术，培养了一批具备高温气冷堆建设和运维管理经验的专业人才队伍，形成一套可复制、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。
高温气冷堆核电站重大专项总设计师、清华大学核能与新能源技术研究院院长张作义说，高温气冷堆是国际公认的第四代核电技术先进堆型，是核电发展的重要方向，具有“固有安全性”，即在丧失所有冷却能力的情况下，不采取任何干预措施，反应堆都能保持安全状态，不会出现堆芯熔毁和放射性物质外泄。
■ 2030年前我国在运核电装机规模
有望成世界第一
中国核能行业协会发布《中国核能发展报告（2023）》蓝皮书（以下简称“蓝皮书”）。
蓝皮书显示，预计2030年前，我国在运核电装机规模有望成为世界第一，在世界核电产业格局中占据更加重要的地位。预计到2035年，我国核能发电量在总发电量的占比将达到10%左右，相比2022年翻倍。
数据显示，目前，我国在建核电机组共24台，总装机容量约2681万千瓦，整体规模继续保持全球第一；中国大陆商用核电机组54台，总装机容量5682万千瓦，位居全球第三。核电总装机容量占全国电力装机总量的2.2%。
核电建设稳步推进的同时，自主创新能力也显著增强。蓝皮书显示，“华龙一号”机组陆续投运，标志着我国实现了由二代向自主三代核电技术的全面跨越，同时，高温气冷堆、小型堆、聚变堆等一批代表着当今先进水平的核能工程也取得重大进展。
“我国核电装备自主化和国产化能力进一步提升，主要核电堆型设备国产化率达到90%以上。”中国核能发展年度报告首席专家、国家原子能机构原副主任王毅韧介绍说，2022年国内核电主设备累计交付54台套，交付数量创近五年新高。“国和一号”湿绕组电机主泵和屏蔽电机主泵，示范快堆1号机组堆芯支承、热交换器、新组件装载机、提升机等一批首台套核电关键装备实现交付。
蓝皮书预计，未来我国的核电装机规模有望进一步扩大，核能利用将扮演多重角色，核技术应用产业有望成为我国新的经济增长点。
■ 批量化建设
我国核电行业迎来高质量发展黄金期
与第二代核电技术相比，第三代核电技术满足“预防和缓解严重事故”的各类技术标准，安全性能明显提高。
2021年1月30日，全球第一台“华龙一号”核电机组福建福清核电5号机组完成满功率连续运行考核，投入商业运行。“这标志着我国在三代核电技术领域跻身世界前列。”中核集团董事长余剑锋说，“中国成为继美国、法国、俄罗斯等国家之后又一个掌握自主三代核电技术的国家。”
我国三代核电技术的自主创新，带动了高端装备制造业升级。“华龙一号”涉及5300多家设备供货厂家，分布全国各地，各项组件共计6万多台套设备，所有核心设备实现国产，设备国产率达到88%以上。一大批核电装备和零部件生产企业伴随“华龙一号”迅速成长，我国核电建造队伍也已全面掌握自主建造三代核电站的核心技术和建设经验。
当前，我国在建三代核电机组超过20台，呈现多基地、多机组同时在建态势。核电投资大、效益高，三代核电批量化建设将为中国经济发展注入“核动力”。
2022年，国务院共核准10台核电新机组，“国和一号”占比过半——三门核电二期、海阳核电二期、廉江核电一期共6台机组均采用该技术路线。
实现“走出去”，是我国从核大国走向核强国的关键指标。2023年7月14日，巴基斯坦恰希玛核电站5号机组破土动工，成为我国成功“走出去”的第3台“华龙一号”核电机组。在此之前，2015年8月开建的巴基斯坦卡拉奇2号核电机组，是继福建福清5号机组之后全球第二个开建的“华龙一号”核电项目，已于2021年5月20日正式投入商业运行。
本版稿件据新华社、央视
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■ 世界核电技术发展历程
20世纪，苏联切尔诺贝利、美国三里岛等核事故发生后，美国、法国、俄罗斯等国针对核电设计、运行安全等方面提出一系列改进、增强安全性的措施，第三代核电技术应运而生。
与第二代核电技术相比，第三代核电技术满足“预防和缓解严重事故”的各类技术标准，安全性能明显提高。随着石岛湾高温气冷堆核电站正式投入商业运行，标志着我国在第四代核电技术领域达到世界领先水平。
第一代核电技术
20世纪50～60年代，基于军用核反应堆技术，由美国、苏联、加拿大、英国等国家设计、开发、建造的首批原型堆或示范电站，验证了核能发电的技术可行性。
第二代核电技术
在第一代核能系统的技术可行性得到验证以后，20世纪70～90年代，对这些经验证的机型实施了标准化、系列化、批量化建设，至今仍在商业运行的核电厂，绝大部分属于第二代或二代改进型技术。这一时期是商用核电厂大发展的时期。
这一代的核电机组类型主要有美国设计的压水堆核电机型和沸水堆核电机型、法国设计的压水堆核电机型、俄罗斯设计的轻水堆核电机型，以及加拿大设计的重水堆核电机型等。
第三代核电技术
派生于目前运行中的第二代核能系统，第三代核能系统的开发始于20世纪90年代，第三代核电重在增加事故预防和缓解措施，降低事故概率并提高安全标准。第三代核电机型主要有AP1000、EPR、ABWR、APR1400、AES2006、ESBWR，我国自主研发有国和一号（CAP1400）和华龙一号。中国成为继美国、法国、俄罗斯等国家之后又一个掌握自主三代核电技术的国家。
第四代核电技术
无论是在反应堆还是在燃料循环方面都有重大的革新和发展。第四代核能系统的发展目标是增强能源的可持续性，高温气冷堆是国际公认的第四代核电技术先进堆型，是核电发展的重要方向，具有“固有安全性”，即在丧失所有冷却能力的情况下，不采取任何干预措施，反应堆都能保持安全状态，不会出现堆芯熔毁和放射性物质外泄。随着石岛湾高温气冷堆核电站正式投入商业运行，标志着我国在第四代核电技术领域达到世界领先水平。
据国家能源局网站