“不(bu)(bu)(bu)怕(pa)(pa)沒有(you)電(dian)、不(bu)(bu)(bu)怕(pa)(pa)沒有(you)水(shui)、不(bu)(bu)(bu)怕(pa)(pa)沒有(you)氣、不(bu)(bu)(bu)怕(pa)(pa)沒有(you)人。在最極端的情(qing)況(kuang)下，即使(shi)反(fan)應堆突發故(gu)障或遭(zao)遇自然災害，一(yi)切操作系統都失靈的情(qing)況(kuang)下，不(bu)(bu)(bu)依(yi)靠(kao)任(ren)何外界干(gan)預，反(fan)應堆仍(reng)然可以(yi)依(yi)靠(kao)自身的物理特性，保(bao)持在安全(quan)狀態。”華(hua)能石島灣核電(dian)公司(si)運行(xing)值長(chang)仝禮允說。

　　近日，中國證券報(bao)記者來到山東威海，實(shi)地(di)探訪華能石島灣高(gao)溫氣冷堆示范工程。這座(zuo)(zuo)全球首座(zuo)(zuo)第四代核(he)電站，繼去年(nian)12月(yue)投入商業運行以來，今(jin)年(nian)3月(yue)27日又(you)實(shi)現核(he)能供暖，標志著第四代核(he)能綜合(he)利用取得突破，其93.4%的設備國產化率更彰顯(xian)了大國重器的硬核(he)擔當。

　　“天生”安(an)全的(de)高溫氣(qi)冷堆

　　華能石島灣核(he)電基地(di)矗立(li)于(yu)山東半(ban)島最東端的榮成(cheng)市海(hai)邊，是華能三大核(he)電基地(di)之一(yi)。在運(yun)1臺20萬(wan)千瓦高溫氣冷堆示范工(gong)程(cheng)，同步擴建4臺百萬(wan)千瓦“華龍一(yi)號”商(shang)用壓水堆機組。

　　“高溫氣冷堆(dui)核(he)電站示范工程最大的優勢就是(shi)安(an)全，被稱(cheng)為‘不會(hui)熔毀(hui)的核(he)反應堆(dui)’。”仝禮允說，要實現核(he)能安(an)全，必(bi)須(xu)確保三大要素(su)：一(yi)是(shi)核(he)裂(lie)變反應的有(you)效控制，二(er)是(shi)及(ji)時導出(chu)停堆(dui)以后堆(dui)芯(xin)的余熱，三是(shi)牢牢地把(ba)放射性(xing)物質包容起來。

　　“如果(guo)反應(ying)(ying)堆不靠外部(bu)動力、冷卻劑等，就(jiu)能(neng)確(que)保核反應(ying)(ying)不失控、反應(ying)(ying)堆不熔毀、放射性物質不泄漏，那就(jiu)是‘天生(sheng)’安(an)全的(de)。反之，這三個要(yao)素(su)中(zhong)的(de)任(ren)何一個要(yao)素(su)未能(neng)滿足，都可能(neng)會造(zao)成(cheng)核事故。”仝(tong)禮允(yun)說。

　　“天(tian)生”安全的(de)(de)高溫(wen)氣冷堆，具體是如(ru)何實(shi)現的(de)(de)呢？“我(wo)們設置了(le)三道(dao)防線。”仝禮允說(shuo)，層(ceng)層(ceng)防線之下，我(wo)國在全世界首次(ci)于商業規模核電站上實(shi)現“固有安全”。

　　重在三道(dao)防線作(zuo)用(yong)

　　“在三道防(fang)線的作用下，反應堆(dui)堆(dui)芯(xin)內部最(zui)高(gao)的溫度不(bu)會(hui)高(gao)于1620攝(she)氏(shi)度，因此(ci)包(bao)覆燃(ran)料顆粒的完整性不(bu)受影響，可有效防(fang)止放射(she)性物質外泄(xie)。”仝禮允說。

　　據介紹(shao)，第一道(dao)防線，是耐高(gao)溫(wen)的球形燃料元件。仝(tong)禮允手中拿著(zhu)一個(ge)直(zhi)徑(jing)6厘米(mi)(mi)的黑色圓球介紹(shao)道(dao)，“這個(ge)拳頭般大(da)小(xiao)的黑色圓球看起(qi)來(lai)并(bing)不(bu)起(qi)眼，卻‘內(nei)(nei)涵豐富’。它最(zui)外面(mian)一層是厚(hou)約5毫米(mi)(mi)的石墨(mo)，里(li)面(mian)包裹著(zhu)約1.2萬顆(ke)小(xiao)米(mi)(mi)粒(li)一樣的燃料包覆顆(ke)粒(li)，每(mei)顆(ke)‘小(xiao)米(mi)(mi)粒(li)’直(zhi)徑(jing)不(bu)足1毫米(mi)(mi)。小(xiao)米(mi)(mi)粒(li)最(zui)內(nei)(nei)層是核燃料，外面(mian)由四層耐高(gao)溫(wen)的陶瓷‘盔甲’層層包裹著(zhu)，這套盔甲最(zui)高(gao)可承受1620攝(she)氏度(du)的高(gao)溫(wen)。”

　　第二道防線，反應堆(dui)具有(you)自(zi)穩特性。據介紹(shao)，當溫度升高達到設定閾值時，反應堆(dui)會進行負反饋，反應堆(dui)功率自(zi)己就會降(jiang)下(xia)來。即(ji)使(shi)在最極端(duan)的事故情(qing)況下(xia)，所有(you)的控(kong)制(zhi)(zhi)手段都失效(xiao)了(le)，反應堆(dui)自(zi)己就可以“剎(cha)車”，借助(zhu)這一特性實現自(zi)然停堆(dui)，使(shi)核裂變反應得到有(you)效(xiao)控(kong)制(zhi)(zhi)。

　　第三道防線，非(fei)能動(dong)的(de)(de)(de)余(yu)熱(re)排出系統。“反(fan)應堆在停堆后，堆芯還會存在余(yu)熱(re)，需(xu)要把這些熱(re)量導(dao)出才能確保反(fan)應堆的(de)(de)(de)安(an)全。”仝(tong)禮允說，高溫氣冷堆設置了一套非(fei)能動(dong)的(de)(de)(de)余(yu)熱(re)排出系統，不(bu)(bu)需(xu)要任(ren)何的(de)(de)(de)外(wai)界(jie)動(dong)力，不(bu)(bu)需(xu)要水泵和風(feng)機，堆芯余(yu)熱(re)能夠借助熱(re)傳導(dao)、自(zi)然(ran)(ran)對流換熱(re)和熱(re)輻射等自(zi)然(ran)(ran)機制的(de)(de)(de)非(fei)能動(dong)方式，將熱(re)量傳導(dao)出來，避免堆芯過(guo)熱(re)發(fa)生(sheng)熔(rong)毀。

　　拓寬核能多用(yong)(yong)途綜(zong)合利用(yong)(yong)

　　除了“天(tian)生”安全這個(ge)(ge)優(you)勢，高溫氣冷堆還(huan)有一個(ge)(ge)優(you)勢就(jiu)在名字里——高溫。

　　在居民(min)供(gong)暖(nuan)方(fang)(fang)面，北方(fang)(fang)地區對集中(zhong)清(qing)潔供(gong)暖(nuan)需(xu)求較(jiao)大，高(gao)溫氣冷堆(dui)作為零(ling)碳清(qing)潔能源，居民(min)供(gong)暖(nuan)具有廣闊應用前景。

　　今(jin)年3月(yue)，華能(neng)石島灣(wan)高溫氣冷(leng)堆示范工程核(he)能(neng)綜合利(li)用項目與榮成(cheng)市政供熱管網(wang)并網(wang)，榮成(cheng)市近(jin)2000戶居民由燃煤供暖(nuan)(nuan)模式(shi)“切(qie)換”為(wei)核(he)能(neng)供暖(nuan)(nuan)模式(shi)，這也標志著四代(dai)核(he)能(neng)綜合利(li)用取得突破，在保障和改善民生的同時，進一步(bu)助力城市低碳(tan)發展。據了解，按照上述供暖(nuan)(nuan)規模，每個供暖(nuan)(nuan)季可替代(dai)燃煤3700噸(dun)，減少(shao)二氧(yang)化碳(tan)排放(fang)6700噸(dun)。

　　“高溫(wen)氣(qi)冷(leng)(leng)堆(dui)還能夠提供足夠高的工藝熱(re)(re)進(jin)行制氫，是目前核能制氫最為理想的堆(dui)型(xing)。”仝禮(li)允表示，除此之外，高溫(wen)氣(qi)冷(leng)(leng)堆(dui)的應(ying)用場景還包括(kuo)：分(fen)布(bu)式電源、海(hai)水淡化、稠油(you)熱(re)(re)采、同(tong)位素生產等領(ling)域(yu)。高溫(wen)氣(qi)冷(leng)(leng)堆(dui)可以(yi)和需要使(shi)用這些高溫(wen)熱(re)(re)源的工業企(qi)業配套布(bu)置，形成無污染、無排(pai)放(fang)的能源鏈。

　　據了解，中國華能(neng)將依托(tuo)示范工程的(de)建造與運行，繼續深入挖掘經驗成果，持續優化改進球床式高溫氣冷堆，不斷探索拓寬核能(neng)的(de)多用途綜合利(li)用，為(wei)助力國家加快(kuai)實現“雙碳”目標(biao)作(zuo)出(chu)積極貢獻。

　　值得一提的(de)是，作為“產學研用”深(shen)度融合的(de)工(gong)程(cheng)項(xiang)目(mu)，華能(neng)石島灣高(gao)溫氣冷(leng)(leng)堆核電站示范工(gong)程(cheng)設備國產化(hua)率(lv)達(da)到93.4%，僅首臺套設備就有(you)(you)2200多(duo)臺（套），創新型(xing)設備有(you)(you)600余(yu)臺（套）。依(yi)托(tuo)這一工(gong)程(cheng)，我國系(xi)統掌握了(le)高(gao)溫氣冷(leng)(leng)堆設計、制(zhi)造、建設、調試、運維(wei)技術，培養(yang)了(le)一批具(ju)備高(gao)溫氣冷(leng)(leng)堆建設和運維(wei)管理經驗的(de)專業(ye)人才，形成一套可復制(zhi)、可推(tui)廣的(de)標(biao)準化(hua)管理體系(xi)，并建立起以專利、技術標(biao)準、軟(ruan)件(jian)著作權為核心的(de)自主(zhu)知識產權體系(xi)。