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人民網記者杜燕飛從中國華能獲悉，全球首座高溫氣冷堆核電站在山東石島灣併網發電。這是全球首個併網發電的第四代高溫氣冷堆核電項目，標誌著我國在該領域成為世界核電技術的領跑者。
㈠ 高溫氣冷反應堆的工作原理
高溫氣冷反應堆採用陶瓷型包覆顆粒燃料元件，以耐高溫的石墨作為慢化劑、以化學惰性的氦氣作為冷卻劑，顧名思義「氣冷」。氦氣的出口溫度可以高達750℃-950℃，故稱「高溫」。
其工作原理為：
①當反應堆內的核燃料進行核裂變反應時，釋放出的熱量由流經堆芯的氦氣帶入蒸汽發生器，將蒸汽發生器另一側的液態水加熱汽化。冷卻後的氦氣重新回到堆芯繼續冷卻反應堆，形成閉式循環迴路。
②蒸汽發生器另一側的水蒸汽被帶入汽輪發電機組，將熱能轉換成電能。
㈡ 高溫氣冷堆的特點
①高溫氣冷反應堆具備固有安全性。即是反應堆在不依靠外部動力、信號和冷卻劑的情況下，就能確保堆芯核裂變反應不失控；及時帶走堆芯的餘熱，確保堆芯不熔毀；牢牢地把放射性物質包裹起來，確保放射性不泄漏。
高溫氣冷反應堆的固有安全特性確保核電站避免發生類似美國三哩島、前蘇聯車諾比和日本福島的核電站事故。
②釆用模塊式反應堆設計。其原理是把反應堆拆分成苦幹個小的模塊，每個模塊都可以獨立地運行，然後把各自產生的蒸汽合併送入汽輪發電機組。
每個小模塊的功率密度比較低。當發生意外時，堆芯的餘熱可以通過熱傳導、熱輻射非能動地載出，避免堆芯熔化。
有了模塊組合的設計，核電站的規模可以根據電力需求靈活配置。這使得高溫氣冷堆核電站具有更廣闊的適應性和靈活性。
③自主研製耐高溫全陶瓷包覆顆粒球形核燃料元件。鈾燃料被做成小顆粒，每個顆粒外包覆一層低密度碳、兩層高密度碳和一層碳化矽，形成直徑小於1毫米的包覆顆粒。包覆顆粒均勻彌散在石墨慢化材料中，製造成直徑為6厘米的球形燃料元件。發生核反應或者意外發生時，包覆層可以將包覆顆粒中產生的放射性物質留在顆粒內，進一步支撐了固有安全。
④反應堆實現不停堆在線換料。在反應堆運行中，新燃料球從反應堆頂部填入，球靠重力落入堆芯。反應過的燃料球再從反應堆底部卸出。整個裝卸料過程不需要停堆。這種方式大大提高了運行效率，也大大降低了有效控制核裂變反應的難度。
㈢ 我國高溫氣冷堆的領軍人物王大中院士
王大中院士是國際核能領域的著名專家學者，他帶領產學研聯合團隊實現了我國高溫氣冷堆技術從跟跑、並跑到領跑的全過程。2021年11月，王大中獲2020年度國家最高科學技術獎。
1935年王大中院士出生於河北省昌黎縣。1958年畢業於，1982年獲德國亞琛工業大學自然科學博士學位。
留學回國後，他加入清華大學核能所，深耕高溫氣冷堆研究30多年，主持研發並建成了世界第一座具有固有安全特徵的10兆瓦模塊式球床高溫氣冷實驗堆，為中國建成200兆瓦高溫氣冷堆核電站奠定了堅實的理論和實驗基礎。
他還主持研究、設計、建造、運行成功世界上第一座5兆瓦殼式一體化低溫核供熱堆。
先後歷任過清華大學核能所研究室主任、所長，核研院院長，以及清華大學校長。
㈣ 高溫氣冷堆的展望
2022年4月2日，國家能源局聯合科學技術部發布《「十四五」能源領域科技創新規劃》。在重點任務方面，提出：研發（超）高溫堆「熱－電－氫」多聯產應用技術，形成（超）高溫氣冷堆多用途應用技術方案。
山東石島灣高溫氣冷堆200兆瓦核電站的氦氣出口溫度為750℃，可產生566℃的過熱蒸汽。後期高溫氣冷堆有望進一步提高運行溫度到950℃。除了高效發電之外，還可用於核能大規模綠色制氫、熱電聯產、稠油熱采、有望對解決石化、冶金、交通等行業的二氧化碳排放問題發揮關鍵支撐作用。
高溫氣冷堆是已經確定的未來第四代核電技術的發展方向之一，有著巨大的發展前景。在未來五年的核電規劃中，我國將建成600兆瓦級商用高溫氣冷堆核電站。