石岛湾核电站：全球首座第四代核电站的突破与创新

石岛湾核电站：全球首座第四代核电站的突破与创新

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人民网

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http://paper.people.com.cn/rmrbhwb/pc/content/202501/13/content_30051410.html

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2023年12月6日，山东威海荣成石岛湾，一个具有里程碑意义的时刻正在上演：全球首座第四代核电站——华能石岛湾高温气冷堆示范工程正式投入商业运行。这不仅是中国核能发展的重要突破，更是全球核电技术进步的标志性事件。

石岛湾核电站最引人注目的特点是其“固有安全”特性。与传统核电站不同，这座第四代核电站在设计上就消除了场外应急响应的需求，即使在极端情况下也能自动趋向安全。

这种安全性是如何实现的呢？石岛湾核电站设置了三道防线：

• 第一道防线：采用耐高温的球形燃料元件。每个燃料元件都包裹着一层可承受1620℃高温的“盔甲”，而反应堆内部温度永远不会超过这一极限。

• 第二道防线：反应堆具有“自稳”特性。当温度达到设定阈值时，反应堆会自动进行负反馈，功率自行降低，无需人为干预。

• 第三道防线：配备非能动余热排出系统。即使在完全失去外部电源的情况下，也能通过自然机制将热量释放到大气中，避免堆芯过热。

“高温”和“气冷”是这种新型核电技术的两大关键词。高温气冷堆采用石墨、陶瓷等耐高温材料，堆芯温度可达近1000℃。同时，它使用惰性气体氦气作为冷却剂，替代了传统核电站的水冷方式。这种设计不仅提高了安全性，还带来了更高的发电效率。

石岛湾核电站的装机容量为20万千瓦，足以满足20万户家庭的用电需求。更重要的是，这种模块化设计可以根据区域需求灵活调整电站规模，从10万千瓦到100万千瓦不等。

从2006年被列入国家科技重大专项，到2023年正式商运，石岛湾核电站的建设历程见证了中国在第四代核电技术领域的突破。目前，中国在建核电机组26台，总装机容量3030万千瓦，在建数量和装机容量均保持世界第一。

这一成就的背后，是无数科研人员的辛勤付出。项目团队攻克了燃料元件制造、氦气冷却等世界级技术难题，实现了93.4%的设备国产化率。如今，中国不仅掌握了核心技术，还具备了规模建设能力。

高温气冷堆的应用场景远不止发电。其高温特性使其在核能制氢、分布式电源、海水淡化、稠油热采等多个领域都展现出广阔前景。目前，石岛湾核电站已经开始为当地提供清洁供暖，预计每年可节约标煤约3700吨，减排各类污染物超6700吨。

随着技术的不断成熟，高温气冷堆有望成为推动煤电退役替代的重要力量。其模块化设计和高温特性，使其能够直接替代燃煤锅炉，为工业园区、石化园区提供“电+热+汽+氢”综合能源服务。

石岛湾高温气冷堆核电站的成功商运，标志着中国在第四代核电技术领域已从“追赶者”变成“领跑者”。这一突破不仅为全球核电安全发展提供了中国方案，更为实现“双碳”目标、推动能源转型注入了新的动力。