2021年11月3日,2020年度國家科學技術獎勵大會在北京人民大會堂隆重召開。世界首座模塊式球床高溫氣冷堆奠基者和領路人,清華大學王大中院士獲國家最高科學技術獎,獲獎理由是他開創了我國核能事業的春天。

(中國科學院院士王大中,圖片來源:網絡)
王大中院士自上世紀70年代中以來,主持領導了高溫氣冷堆的研究發展工作,提出了一種模塊式高溫氣冷堆的新概念,獲德、美、日等國發明專利。
他主持領導了863高技術計劃重點項目——10 MWe高溫氣冷堆研究發展工作,并在中國初步建成高溫堆研究基地,為推進和建設石島灣高溫氣冷堆示范工程打下了堅實的基礎。

(石島灣高溫氣冷堆示范工程全貌,圖片來源:中核集團)
復盤研發建設歷程
作為我國核電自主化創新標志性技術,我國高溫氣冷堆項目的研發、建設歷時35載,大體經歷了實驗堆研發和示范工程建設兩個階段。
(一)實驗堆研發、建設

試驗堆研發歷程
研發時間:
我國高溫氣冷堆研究始于20世紀70年代。
研建主體:
清華大學核研院對高溫氣冷堆某些關鍵技術進行過早期探索。
列入“863”計劃:
1986年,10MWe高溫氣冷研究堆(HTR-10)獲得國家支“863”支持。
立項:
1992年國務院批準,在2000年前建造一座熱功率10MWe的高溫氣冷實驗堆,以掌握高溫氣冷堆的設計、建造和運行技術,作為我國發展高溫氣冷堆戰略的第一步。
委托建設:
1993年7月12日,國家科委、國家教委簽訂“863”計劃高溫氣冷堆委托建設和運行管理合同。
建造許可:
1994年12月26日,國家核安全局完成對HTR-10“初步安全分析報告”的審評,并頒發建造許可證。
開工:
1995年6月14日,HTR-10工程澆灌第一罐混凝土。
運行許可:
2000年11月17日,國家核安全局完成HTR-100“最終安全分析報告”的審評,并頒發裝料許可證。
裝料:
2000年11月20日,HTR-100工程首次裝料。
臨界:
2000年12月22日,首次裝料達到臨界。自2002年11月開始,連續進行30%、50%、75%、100%額定功率下的各項實驗。
并網:
2003年1月17日,HTR-100工程首次并網。2003年1月29日19:30分,完成72h的滿功率調試運行和驗證實驗。
中核能源成立:2003年8月26日,中核集團和清華大學共同出資成立了中核能源科技有限公司(簡稱“中核能源”)。中核能源獲得了清華大學高溫氣冷堆技術的獨家許可使用權。
獲國家科技進步一等獎:
2006年,10 MWe高溫氣冷實驗反應堆獲得國家科技進步一等獎。
作用和意義:
實踐證明,我國自主設計、建造和運行的10 MWe高溫氣冷實驗堆是成功的,它是世界上第一座建造運行成功的模塊式球床高溫氣冷堆。它的并網發電成功,為我國模塊式高溫氣冷堆核電站產業化發展打下了良好的基礎。
(二)示范項目建設

項目立項:
2004年4月提交立項,原計劃于2009年9月開工建設,2013年11月投產,中間因為福島核事故及其他原因一再延期。
入列專項:
2006年1月,國務院正式發布“國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006——2020年)”,將“大型先進壓水堆和高溫氣冷堆核電廠示范工程”列為國家重大專項。
項目業主:
華能山東石島灣核電有限公司
成立時間:
2007年1月
注冊地址:
山東省榮成市
股東:
中國華能集團、中核集團、清華大學
華能山東石島灣核電有限公司由中國華能集團、中核集團公司、清華大學各出資47.5%、32.5%和20%于2007年1月共同組建,位于山東省榮成市,負責我國具有自主知識產權的高溫氣冷堆核電站示范工程的建設與運營管理。

控股方:中國華能集團
裝機容量:200MWe
建造許可:
2012年12月4日,國家核安全局為石島灣高溫氣冷堆項目頒發了民用核設施建造許可證。
正式開工:
2012年12月9日,石島灣核電站核島澆筑第一罐混凝土,標志項目正式開工,全面進入土建階段。
全面安裝:
2016年3月20日,石島灣核電站反應堆壓力容器吊裝就位,標志著工程建設全面進入安裝階段。
全面調試:
2020年7月27日,石島灣高溫氣冷堆示范工程建設全面進入調試階段。
雙堆冷試:
2020年10月19日,石島灣高溫氣冷堆示范工程2號反應堆冷態功能試驗一次成功。
2020年11月3日7時10分,石島灣高溫氣冷堆示范工程1號反應堆冷態功能試驗一次成功。
雙堆熱試:
2020年11月25日和12月14日,石島灣高溫氣冷堆示范工程啟動熱試抽真空除濕。2020年12月30日20:12兩臺反應堆完成加熱除濕,反應堆回路溫度均穩定在250℃,壓力均穩定在7MPa,標志著示范工程繼雙堆冷試之后,全面開展雙堆熱態功能試驗,熱態試驗(簡稱熱試)進入最后階段。
運行許可:
2021年8月20日,石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程獲國家核安全局頒發《核設施運行許可證》,標志著示范工程已通過運行前的核設施安全許可審批,具備裝料運行條件。

(圖片來源:中國華能)
根據《中華人民共和國核安全法》有關規定,核設施獲得運行許可,標志著核設施已按照許可的設計和質保要求建造完成,調試結果滿足設計要求,相應運行規程滿足安全管理要求。
首堆裝料:
2021年8月21日16時09分,石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程首批核燃料成功裝入1號反應堆,標志著世界首臺球床模塊式高溫氣冷堆正式進入“帶核運行”狀態。

(首堆裝料 圖片來源:中國華能)
雙堆臨界:
2021年9月12日9時35分,石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程1號反應堆首次達到臨界狀態,機組正式開啟“帶核運行”。
2021年11月11日1時12分,石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程2號反應堆實現空氣氣氛下首次臨界,機組正式開啟“帶核運行”。
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