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自從1938年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了核裂變，人類進入核能的時代。據(jù)中國核能行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示，一個裝機容量為100萬千瓦的核電站與同等規(guī)模的火電廠相比，每年可減少排放二氧化碳660萬噸，核電站向環(huán)境釋放的溫室氣體(約7萬噸)只有同等規(guī)模燃煤電廠的1%左右。此外，從原料上看，一座100萬千瓦的大型核電站，每年只需要30噸濃度約3%的低濃縮鈾原料，而一座100萬千瓦的火力發(fā)電站則需要350萬噸的標準煤。毫無置疑，核電是當(dāng)下新興低碳綠色能源之一。
核電的發(fā)現(xiàn)也推動了多種類型核電站的建立和應(yīng)用。目前，世界上大部分核電站均采用壓水堆堆型，屬于熱中子反應(yīng)堆的一種?，F(xiàn)代化的壓水堆核電站是人類工業(yè)技術(shù)的一個高峰，在全球能源供給中發(fā)揮了重要作用，我國的秦山核電站和大亞灣核電站均屬此類。
近日，我國高溫氣冷堆核電站示范工程2號反應(yīng)堆首次臨界，標志著示范工程順利完成雙堆臨界，為年內(nèi)并網(wǎng)發(fā)電目標實現(xiàn)奠定堅實基礎(chǔ)。據(jù)了解，該高溫氣冷堆核電站示范工程裝機容量20萬千瓦，將每年發(fā)電量14億度，可以為200萬居民提供生活用電。不僅如此，預(yù)計它每年還可減少二氧化碳排放量90萬噸，貢獻“綠色力量”。
早在2006年，我國發(fā)布《國家中長期科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》的16個重大專項就包括大型先進壓水堆及高溫氣冷堆核電站科技重大專項。高溫氣冷堆固有安全性好、發(fā)電效率高、環(huán)境適應(yīng)性強、用途廣泛等特點。其在核能發(fā)電、熱電冷聯(lián)產(chǎn)及高溫工藝熱等領(lǐng)域商業(yè)化應(yīng)用前景廣闊，更是我國優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、保障能源供給安全、實現(xiàn)“雙碳”目標的重要路徑。
高溫氣冷堆通過核能、熱能、機械能再到電能的轉(zhuǎn)化實現(xiàn)發(fā)電。高溫氣冷堆通過“氣冷”的方式進行堆芯冷卻和熱傳導(dǎo)。我國高溫氣冷堆的冷卻劑是氦氣。氦氣作為一種理想的惰性氣體，氦氣化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，高溫下不容易與反應(yīng)堆的其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，并且有著較好的熱力學(xué)性能。
值得一提的是，高溫氣冷堆核電站示范工程的關(guān)鍵核心技術(shù)完全由我國研制。清華大學(xué)與中核集團、華能集團建成的該zuo核電站，國產(chǎn)化率高達93.4%，形成的約5萬張圖紙、10萬頁文件，15000多件技術(shù)含量高、安全設(shè)計要求也高的核島設(shè)備等，我國都具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。同時，高溫氣冷堆是具有第四代核能系統(tǒng)安全特征的先進核電堆型，對促進我國進入四代核電技術(shù)前沿、推動核電制造企業(yè)加大科研攻關(guān)力度、吸引凝聚核電人才具有重要意義。
實際上，該項該座核電站工程于2012年底在山東榮成開工建設(shè)；2021年9月12日，1號反應(yīng)堆成功實現(xiàn)首次臨界。1號反應(yīng)堆成功臨界相當(dāng)于發(fā)動機點火，是反應(yīng)堆帶核功率運行的起點。
下一步，中核集團將持續(xù)以中核能源為高溫氣冷堆科技成果轉(zhuǎn)化平臺，進一步與清華大學(xué)等各方攜手共進、精誠合作，積極推進后續(xù)高溫氣冷堆產(chǎn)業(yè)化項目實施，為實現(xiàn)“雙碳”目標貢獻高溫氣冷堆智慧和力量。
(原標題：高溫氣冷堆核電站完成雙堆臨界 為“雙碳”貢獻“綠色力量” )
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