第四代核能技術(shù)60萬千瓦高溫氣冷堆核電站技術(shù)方案今日在清華大學(xué)發(fā)布，該項(xiàng)目是20萬千瓦高溫氣冷堆核電站示范工程的后續(xù)項(xiàng)目。這標(biāo)志著我國高溫氣冷堆技術(shù)從“863”時(shí)期的“跟跑”位置，到示范工程階段的“領(lǐng)跑”位置，正式跨入可以轉(zhuǎn)化為先進(jìn)生產(chǎn)力的商用階段。建成后將成為國際首個(gè)商用高溫氣冷堆核電站。

    確保同示范工程具有同樣的安全性、同樣的主設(shè)備設(shè)計(jì)、同樣的運(yùn)行參數(shù)

    由清華大學(xué)自主研發(fā)的、我國具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高溫氣冷堆是國際公認(rèn)的第四代先進(jìn)核能系統(tǒng)，具有安全性好、堆芯不會(huì)熔毀及溫度高、用途多等突出技術(shù)優(yōu)勢(shì)。2012年，在山東榮成開工建設(shè)了全球首座20萬千瓦高溫氣冷堆核電站示范工程。目前，示范工程進(jìn)展順利，已進(jìn)入到設(shè)備安裝調(diào)試階段，力爭(zhēng)2017年底前后并網(wǎng)發(fā)電。

    此次發(fā)布的60萬千瓦高溫氣冷堆核電站設(shè)計(jì)方案，是充分發(fā)揮我國現(xiàn)有核電技術(shù)制造能力、在山東榮成的示范工程基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的，將與該示范工程具有同樣的固有安全性、同樣的主設(shè)備設(shè)計(jì)和同樣的運(yùn)行參數(shù)。

    60萬千瓦高溫氣冷堆核電站采用6個(gè)反應(yīng)堆模塊連接1臺(tái)蒸汽機(jī)輪機(jī)的設(shè)計(jì)方案，與常規(guī)壓水堆核電站核島廠房體積和占地面積相當(dāng)。每個(gè)反應(yīng)堆模塊熱功率為250兆瓦，機(jī)組的熱功率將達(dá)到1500兆瓦，電功率可達(dá)655兆瓦，發(fā)電效率43.7%。

    圖為：60萬千瓦高溫氣冷堆核電站模型

    設(shè)計(jì)研發(fā)60萬千瓦高溫氣冷堆商業(yè)核電站意義重大

    國家重大科技專項(xiàng)高溫氣冷堆核電站示范工程總設(shè)計(jì)師張作義介紹，作為20萬千瓦高溫氣冷堆核電站示范工程的后續(xù)項(xiàng)目，設(shè)計(jì)研發(fā)60萬千瓦高溫氣冷堆商業(yè)核電站意義重大。

    首先，60萬千瓦核電站的結(jié)構(gòu)更加緊湊和優(yōu)化，建筑面積顯著低于示范工程。如果說示范工程更多的是探索和實(shí)驗(yàn)的意義，那么，致力于商用的60萬千瓦高溫氣冷堆核電站要在切實(shí)保證安全性的前提下提升經(jīng)濟(jì)效益。而根據(jù)設(shè)計(jì)，該核電站的建造成本將接近壓水堆核電站。“通過主設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和擴(kuò)大核燃料的生產(chǎn)規(guī)模，可以降低核電站的建造和運(yùn)行成本，從而提高整個(gè)核電站的經(jīng)濟(jì)性。”張作義介紹。

    同時(shí)，“目前我國大部分運(yùn)行的燃煤電廠是60萬千瓦的規(guī)模，而高溫氣冷堆的蒸汽參數(shù)與燃煤電廠一致，因此高溫氣冷堆核電站的常規(guī)島可以很好的利用我國現(xiàn)有成熟的火電技術(shù)和建造能力。此外，高溫氣冷堆作為壓水堆核電的補(bǔ)充，可以替代環(huán)境敏感區(qū)的燃煤及燃?xì)獍l(fā)電。”張作義介紹，60萬千瓦高溫氣冷堆商業(yè)核電站的建造未來有望為我國節(jié)能減排做出重要貢獻(xiàn)。

    圖為：60萬千瓦高溫氣冷堆核電站廠房立體剖面圖

    高溫氣冷堆在燃煤替代、熱電聯(lián)產(chǎn)、核能制氫等方面有更廣闊的前景

    關(guān)于高溫氣冷堆未來的發(fā)展和應(yīng)用，張作義介紹，由于高溫氣冷堆的蒸汽出口溫度高，參數(shù)與火電相當(dāng)，因此它在燃煤替代、熱電聯(lián)產(chǎn)、核能制氫等方面有更廣闊的前景。同時(shí)，也是我國核電走出去戰(zhàn)略的一支重要力量。目前我國已與沙特、印尼等國簽署了高溫氣冷堆合作備忘錄。

    值得驕傲的是，目前我國已經(jīng)突破高溫氣冷堆的全部核心技術(shù)，并有多個(gè)世界首創(chuàng)，如世界首個(gè)規(guī)模化陶瓷包覆顆粒球形燃料元件生產(chǎn)廠、首個(gè)電磁軸承主氦風(fēng)機(jī)等。反應(yīng)堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器等主設(shè)備也已經(jīng)完全實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。張作義談到，“技術(shù)的進(jìn)步離不開清華大學(xué)幾代人的努力，也離不開國內(nèi)各大核電企業(yè)的協(xié)同創(chuàng)新。”

    “此外，在從20萬千瓦到60萬千瓦，從示范工程到商用的產(chǎn)業(yè)化實(shí)踐中，通過發(fā)展高溫氣冷堆可以把國內(nèi)多家核電設(shè)備制造商、建造商和運(yùn)營(yíng)商整合起來，打造成一個(gè)完整的高溫氣冷堆核電產(chǎn)業(yè)鏈。與此同時(shí)，還為后續(xù)建造60萬千瓦高溫氣冷堆超臨界發(fā)電機(jī)組奠定基礎(chǔ)。”張作義介紹。

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