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石岛湾高温气冷堆示范工程外景。

中核动力科技有限公司供图

高温气冷堆团队部分红员在石岛湾高温气冷堆示范工程主控室合影。

清华大学核能与新动力技艺筹商院供图

中核动力科技有限公司主征战中心技艺东谈主员在查验征战。

中核动力科技有限公司供图

2023年12月6日，位于山东省威海市荣成石岛湾的高温气冷堆核电站示范工程插足生意运行。

这是全球首座插足生意运行的第四代核电站，亦然国度科技紧要专项符号性效率。从2012年12月开工建造，到2023年12月商运投产，高温气冷堆用11年的时候从蓝图变为试验。如若把时候的规范再拉长，我国从上世纪80年代就开展了以固有安全为主要特征的先进核能技艺研发。在无样板可依、无训诫可循的情况下，几代科研责任者连接攻关，鼓吹我国在第四代核电技艺研发和利用领域达到海外率先水平。

建成10兆瓦球床模块式高温气冷实验堆，崇拜开启科技效率转动之路

2003年1月29日，我国自主研发建造的10兆瓦球床模块式高温气冷实验堆奏效杀青72小时络续满功率运行。

这是一项令东谈主奋斗的紧要科技效率。上世纪80年代起，在中国科学院院士王大中教唆下，清华大学启动先进核能技艺研发。在国度“863筹办”撑握下，团队破裂了球形燃料元件、球床流动脾气等多项要道技艺，于2000年建成10兆瓦高温气冷实验堆。

高温气冷实验堆是“863筹办”中插足较大的实验工程技俩，亦然完成最佳的技俩之一。“一是要选准主义、矢力齐心，‘十年磨一剑’；二是要自若想想、不务空名，迫临力量攻克要道技艺；三是要集体攻关、死心协同，阐发团队精神。”王大中在回首技俩训诫时说，“咱们下一步的任务是从容杀青这个效率的产业化，争取建造‘示范堆’，为我国动力发展作出孝顺。”

高温气冷堆安全可靠性高、废料产生量小，具备经济性和多用途功能，因此也被视为极具后劲的新一代核电技艺。本世纪初，一些国度在该领域积极布局并得回进展。

“其时，列国内行从100多种响应堆成见中，筛选出6种最具远景的第四代核电技艺，高温气冷堆即是其中之一。”清华大学核能与新动力技艺筹商院（以下简称清华核研院）副院长董玉杰先容，“其时按模块式成见建造的实验堆，中国有一座，日本也有一座，还有多个国度筹办建造示范堆，全球齐想在这一领域占得先机。”

在10兆瓦高温气冷实验堆满功率运行的团结年，中国核工业集团有限公司与清华大学共同组建了中核动力科技有限公司（以下简称中核动力），高温气冷堆团队也崇拜开启了科技效率转动之路。

清华核研院副总工程师、1998年就参加了10兆瓦高温气冷实验堆建造责任的李富说：“实验堆建成后，咱们的责任要点偶而转向生意示范堆遐想，并很快拿出了基本遐想有筹办。”

2006年，高温气冷堆被列入国度科技紧要专项。2008年，高温气冷堆总体扩充有筹办获国务院批准。董玉杰回忆：“紧要专项定下了特地明确的指标，即是要以实验堆为基础，攻克工业放大和工程实验考据技艺，最终建成生意领域的高温气冷堆示范电站。”

关于实验堆来说，粗略短期运行并考据技艺可行性即可，然则生意领域的高温气冷堆示范电站必须杀青经久褂讪可靠运行，同期要计议惊羡考试、在役查验、经济性等要素。紧要专项诞生了89个科研课题。在清华核研院院长、高温气冷堆紧要专项总遐想师张作义教唆下，一场漫长的技艺攻坚战就此张开。

高温气冷堆核岛1.5万多台套征战中有2200台套为首台套，寰宇草创型征战跨越660台，征战国产化率达到93.4%

技俩开展之初，摆在团队眼前的起始是技艺门道问题。高温气冷堆团队严慎地在篡改与技艺可行性之间作出均衡。“比如，为什么不径直用氦气来更高效地鼓吹汽轮发电机发电？从热力学轮回上来说是渴望的，但咱们以为一定要计议工业上的可行性。”李富说。

董玉杰回忆：“通过反复比拟弃取，咱们最终采取了单区圆柱状堆芯的两模块有筹办，原本的有筹办虽可杀青更大的单堆功率，但研发周期长、省略情趣高。现时回过甚来看，该技艺有筹办的给与特地要道，它不错通过法子化模块来建造更大的生意电站。”

“核能系统研发很复杂，需要有系统工程的想维。”董玉杰例如，比如，在建议初步总体有筹办后，还要分红各个分系统，从容落实每个系统和征战的工程可扩充性。遭遇大的矛盾，还要回过甚来再行迭代轮回。直到各个分系统的有筹办、征战、要道技艺齐得到落实，材干最终详情总体有筹办。

李富先容：“固然咱们有实验堆作基础，然则征战一放大，通盘的遐想、考据和运行脾气筹商，基本上要再行来过。”

绘图各个系统、征战的图纸，按照征战图纸出产样机；逐项技艺考据，“背对背”计较分析；“一比一”工程实验，模拟响应堆本色运行的环境……“如若发现征战上的任何舛误和不及，咱们就要进行修改、完善遐想，直到稳定条款。”董玉杰说。

“高温气冷堆从技艺、居品、征战制造、材料上齐是篡改的，咱们的研发与出产基本上同步开展。”中核动力副总司理、总工程师石琦例如，蒸汽发生器被称为“核电之肺”，是高温气冷堆最要道的征战之一。蒸汽发生器换热单元选拔五层螺旋盘管，每根管子张开长度是60米，通盘这个词螺旋盘管高10米。这么复杂的换热单元，1台蒸汽发生器里就有19个。

为此，清华核研院、中核动力等10多家单元参与，经过两年多攻关，最终建成了海外首个核级螺旋盘管和换热单元出产线。

“行动全球草创的遐想，咱们莫得可参考的制造和装置工艺。”石琦说，在高温气冷堆攻关经过中，国内多家高校院所、国有企业、民营企业共同参与，研发、出产、参数调优、工艺迭代着实同步进行。

技俩团队还完成了模块式高温气冷堆响应堆压力容器、收尾棒和招揽球系统、燃料装卸系统等多个首台套征战研制。高温气冷堆核岛1.5万多台套征战中有2200台套为首台套，寰宇草创型征战跨越660台，征战国产化率达到93.4%。

效力构建产学研深度会通的篡改相聚生态体系，酿成攻关协力

惩办高温气冷堆技艺鬈曲，需要各行业、全产业链共同参与，效力构建产学研深度会通的篡改相聚生态体系，酿成攻关协力。“在这个组织体系里，全球不是浅易的‘左券—制造’接洽，而是构成一个个篡改连合体，密致耦合、协同攻关。”石琦说。

高温气冷堆攻关经过中，中核集团和清华大学是最早开展产学研配合的两家单元，中核动力即是在这么的布景下建立的。

攻关经过中，清华核研院聚焦原始篡改、要道征战遐想，中核动力负责工程遐想、工程总包。两边共同建立了连合遐想机构，还针对多个要道技艺及征战建立了遐想采购一体化攻关组。

“咱们这支大团队里，既有科研东谈主员，也有工程技艺东谈主员，科研想维与工程想维通常‘碰撞’。畴前咱们也尝试过‘各利己战’，在单元层面开展合作，然则发现根底无法把‘界面’区分线路，索性建立连合研发机构，一体化决策、一体化不休。出现‘碰撞’时，表面、工程各自上前‘走’一步，将这些‘碰撞’消化在团队里面。”石琦说。

两边还连合举办核工程硕士班，将工程技艺东谈主员所承担的工程任务转动为核工程硕士班的毕业遐想课题，将表面常识与工程实践密切团结起来。工程作念下来，学业也完成了。这个硕士班培养了上百名工程技艺东谈主员，好多东谈主已成长为高温气冷堆领域的中坚力量。

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产学研会通体现时高温气冷堆攻关全经过、各方面，小到一张图纸、一个轴承，大到齐全系统遐想、要道主征战制造……协同攻关奏效鼓吹一批要道征战出校园、下产线、进阛阓，从图纸、样品变成了居品。

“高温气冷堆产业化需要攻关好多征战，很厚情况和以前不雷同，咱们必须勇于篡改，用新材料、新征战、新工艺来惩办问题。”李富说，“这支大团队的一个特色即是较真。谁技艺上说得对，咱们就听谁的。”

这支团队中西瓜影院快播，好多东谈主把大部分工作糊口献给了高温气冷堆职业。“技俩作念了20年，咱们经久满怀信心。一辈子作念成一件事，咱们感到很幸福。”李富说。