低溫氣冷堆貿易樹模核電站開啟核能保險平易近用的將來

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消息核心記者 張菀昀

　　當國際原油價錢不斷爬升、氣象成績不斷困擾人類的時辰，一項新的能源規劃在我國山東榮城啟動了。這里將建成我國第一座擁有自立常識產權的20萬千瓦級模塊式球床高溫氣冷堆貿易樹模電站，為我國迎來核能源安全民用的“播種”之秋。

　　選擇，走我們自己的路

　　核能是一種能大范圍替換化石能源的清潔能源，使用時既不產生二氧化硫、粉塵等傳染物，也不發生二氧化碳溫室氣體。它的安全應用不但將節約大量能源，而且將為世界找尋到一種新的能源使用方法。

　　上世紀70年月，我國已經控制了核彈和氫彈技術，但在核能安全民用范疇還是空缺，若何走出核能運用的“冬季”是我國一直不斷摸索的課題。此時，局部東方國家提出了高溫氣冷堆的概念，但始終未將這一律念很好地付諸實際。

　　1980年，清華大學核研院核能專家王大中走出國門，離開了位于西德的于利希核研究中央，開始了對模塊式高溫氣冷堆的探索，也開啟了這一技術在中國的發展、領先、超出之路。

　　“模塊式高溫氣冷堆”用氦氣做冷卻劑，采用全陶瓷型的燃料元件，呈現事故不會對大眾形成損害；發電效力高；反應堆中氦氣高達700~950攝氏度的溫度，是一種優良熱源，可用于水熱裂解制氫，為將來氫能時期供給干凈動力，并可進行煤的氣化和液化等。這類反應堆是具備重大翻新性的新一代先進反應堆。

　　在西德做拜訪學者時代，王大中提出了雙區球床堆的新觀點??環形堆芯模塊式高溫氣冷堆，他的研究結果《一種在重大事變下存在平安自穩固性的球床核反響堆》，在被譽為“球床高溫堆之父”的蘇爾登教學的踴躍推舉下，取得德國發現專利，并同時失掉美國和日本專利。西德報紙報導這項成果說：中國人完成了一個奇觀。

　　這個奇跡仍在繼承。1982年10月，王大中返國，并將這一具有前瞻性的項目帶回清華大學。

　　但是，美國三哩島核事故和前蘇聯切爾諾貝利核事故使國際核能的發展裹足不前，甚至是在高溫氣冷堆的家鄉德國。

　　對于清華大學核研院來講，國際核能的“冬天”象征著簡直一切工作都要白手起家，艱巨地探索前行的路。就在他們最困難的時刻，國家的支撐讓他們獲得了努力的能源。

　　1986年3月，一份題目為“關于追蹤世界戰略性高技術發展的倡議”的呈文，送到了中共中央的駐地中南海。厥后依據這個講演而形成的《對于高新技術研究發展計劃的報告》被稱為“863計劃”。這個方案對中國未來經濟和社會發展的重大影響逐步浮現出來。作為該籌劃的主題項目之一，高溫氣冷堆開始了“收獲”之旅。

　　因為高溫氣冷堆沒有完全、成熟的技術，以是在詳細實行的過程中碰到了各類難題，方案的挑選、設備的制作……在這個進程中，爭辯不行防止，但因為有遠見和勇氣，核研院做出了持續發展“模塊式球床高溫氣冷堆”的決議。“在德國的研究過程中，我深切地感觸到這種堆型是具有前瞻性的。所以，我們要堅持做下去。”回想那段汗青，王大中以為堅持自己的選擇在那一刻顯得如斯重要。

　　現實也證實了這一抉擇的準確。在大師的通力合作下，以清華大學核研院工程技術職員為主的團隊，實現了全體43項子課題的研討，個中15項達到國際程度、27項到達了海內先進水平。1992年3月，國務院同意在清華大學核研院制作一座熱功率為10兆瓦的高溫氣冷實驗反映堆。

　　固然核研院有建設“屏障試驗反應堆”和“高溫核供熱實驗反應堆”的教訓，但建設高溫氣冷實驗反應堆仍然存在著相稱多需要霸占的技術困難。燃料“球”包覆顆粒的制造、如安在反應堆不斷堆的前提下完成檢驗，一項項課題擺在各人眼前。為了建設這座反應堆，核研院人支出了汗水、辛苦、沐日，乃至是性命。

　　2000年12月，10兆瓦高溫氣冷實驗堆建成；2003年1月，成功完成72小時滿功率并網發電，厥后完成了一系列運行試驗和安全試驗。該反應堆成為世界首坐模塊式球床高溫氣冷實驗堆，同時引發了國際核能界的高度存眷。

　　取舍并堅持本人的路，讓先進核能利用的嫩芽在清華大學核研院緩緩生根、抽芽、抽條、展示出新綠。

　　保持，咱們不斷在努力

　　低溫氣冷試驗堆的勝利運行并非清華大學核研院人盡力的止境，由于溫室永久培養不出參天大樹。他們不只有建設一座實驗堆，還要將它釀成能夠平易近用的、能為國家節儉更多動力的商用堆。

　　今朝，我國有9~11座核電站投入運轉，此中年夜大都采取的是第二代核技術，而且不構成主力堆型。第三代主力堆型“壓水堆”和第四代核技術基本的“低溫氣冷堆”的應用無疑會對國度進步核能技巧的成長起到宏大的推進感化。

　　2006年頭，國務院制訂了《國家中歷久科學和技術發展計劃綱要（2006~2020年）》。《規劃綱領》在重點領域中，環繞國家目標，凸起重點，挑選出多少重大戰略產物、要害個性技術或重大工程作為重大專項，力爭獲得沖破，努力實現以科技發展的部分躍升動員生產力的逾越發展，并彌補國家戰略空白。“大型先進壓水堆及高溫氣冷堆核電站”與大型飛機等項目名列其中。而清華大學核研院因為實在力成為“高溫氣冷堆核電站”的牽頭擔任單位。

　　“清華大學作為一所高校可能承當高溫氣冷堆核電站的任務并不是偶爾。”清華大學副校長康克軍說，“它是清華大學的學科優勢、光彩傳統和國家需要三者獨特形成的。”

　　清華大學一直有關注國家戰略性需求的精良傳統，曾繚繞國家的重大需求承擔過量個項目。而國家中恒久科學和技術發展重大專項是最近幾年來清華大學承擔的最大項目。

　　高溫氣冷堆核電站的建破與10兆瓦實驗堆只管在技術計劃上是分歧的，但從10兆瓦擴展到20萬千瓦，數目級上的迥異差異勢必惹起“量變”，在工程建設上差別很大。

　　并且，核電站的扶植不僅是簡略的計劃、加工跟裝置，也不再是原感性的驗證。在建立中，每一個裝備都須要建立1：1的臺架，保險運轉后才干批量停止出產、安裝，任何渺小的錯誤都有可能影響全部工程。

　　清華大學核研院依照“尖端分化為個別，普通綜合為尖端”、“經由過程屢次分步完成，爭奪整體一次成功”的理念與方式，一直進行測驗考試。而對如許一個大名目，要想獲得成功不成能靠一小我停止“戰役”。在“863打算”高溫氣冷實驗堆的持久迷信研究中，清華大學核研院已與良多學術單元、工業部分樹立了杰出的配合關聯。因而，接到“十一五”嚴重專項義務后，核研院敏捷構造起這些力氣，在最短的時光內造成了上風互補的團隊。目前，核電站的“五通一平”任務曾經基礎完成，設備洽購任務、嚴重實驗都曾經開端。

　　在建設核電站的過程中，清華大學還與中國華能團體，中核科技巧源無限公司開展協作，開拓了一條產學研結合之路。從2003年的牢固資產一個億到目前的7個億，公司規模獲得了疾速發展。

　　2007年5月，中共中心政治局委員、國務院副總理曾培炎到清華大學考核10兆瓦高溫氣冷實驗堆，提出要“深入產學研聯合，增強科技攻關，加速開展新一代核電技術。”

　　“目前，最艱苦的時代已經走了一大段，但前面還要爬雪山、過草地。”清華大學核研院院長張作義說，“我們要發動更多的人參加我們的隊伍。我們有信念也有氣力，使核能的固有安全特性在我們手中為國家發展造福。”

　　收成，發明核能民用的未來

　　高溫氣冷堆核電站的總體目的是以我國已經建成運行的10兆瓦高溫氣冷實驗堆為基礎，攻克高溫氣冷堆產業縮小與工程實驗驗證技術，高機能核燃料元件批量制備技術，力圖在2013年前后建成具有自主產權的20萬千瓦級模塊式球床高溫氣冷堆商業示范電站，以及發展氦氣透平直接輪回發電及高溫制氫等技術研究，為發展第四代核電技術奠基基礎。

　　在張作義眼中，“安全”和“商用”是高溫氣冷堆核電站最重要的兩個特征。安滿是民用的基礎，而商用能力夠使高溫氣冷堆成為國家能源的重要支柱之一。目前，高溫氣冷實驗堆已經證了然該項技術的固有安全性,清華大學內訓，接上去要經過大批的測試，使本錢盡可能下降，為國家勤儉每分錢。

　　“對于清華大學來說，我們素來沒有想過在其中獲得些甚么。”康克軍說，“也正因為我們從未想過從中獲得些什么，才能全心全意將奇跡做好。固然，當我們回過火來看，我們錘煉了隊伍、增進了黌舍各學科的建設、同時也培育了人材，擴大了清華大學的國際學術影響。”

　　而作為16個重大專項中獨一一個擔任牽頭的高校，在“高溫氣冷堆核電站”的建設過程當中，清華大學也驗證了高校在科技立異中的作用。“高溫氣冷堆項目無比龐雜，天下上只要多數國家在進行研發，而清華處于國際當先行列。假如這個重大專項獲得成功，就證明高校可以在科學技術的開展中起到十分主要的作用。作為高水平研究型大學，也盼望出這種對國家有重大影響、對經濟建設有重粗心義的成果。”王大中說。“這對高校步隊建設有必定的鑒戒意思，闡明高校如果組織切當，在一些策略性課題上是可以有所作為的。”（編纂文清）