清华牵头研发设计的第四代核电机组进入商业运行，系全球首个

澎湃新闻从清华大学获悉，12月6日，我国具有完全自主知识产权的国家科技重大专项——华能山东石岛湾高温气冷堆核电站示范工程在完成有关调试试验的基础上，顺利完成168小时持续运行考核，开始商业运行。

石岛湾高温气冷堆核电站示范工程外景。清华大学 图

这标志着我国成为世界上第一个实现模块式高温气冷堆核电站商业运行的国家，也意味着清华核能科学家持续数十年牵头研发的以固有安全为主要特征的先进核能技术，实现了从跟跑、并跑到领跑世界的跨越。

华能山东石岛湾高温气冷堆核电站示范工程位于山东荣成，清华是技术研发主体，中国华能集团为工程建设营运主体，中国核工业集团为工程建设实施主体及燃料元件生产单位。示范工程中核岛设备15000余台套，世界首创型设备超过660台；配套建设了目前世界最大规模年产30万个燃料球的燃料元件生产线，以及10MW大型氦气工程试验回路等一系列试验设施。

高温气冷堆采用氦气冷却，全陶瓷包覆颗粒燃料元件。模块式高温气冷堆采用模块式设计，确保反应堆不需要应急冷却也能够处于安全状态，被称为固有安全的反应堆。国际上开展了大量研究和设计工作，但一直没成功建成商业电站。

上世纪80年代，以王大中院士为带头人的清华核研院团队将研究目标聚焦在实现反应堆固有安全的学术理念上。2000年，王大中、吴宗鑫带领团队建成了10兆瓦高温气冷实验堆（HTR-10）。在此基础上，2006年“高温气冷堆核电站”被列入国家科技重大专项，清华成为唯一牵头实施国家科技重大专项的高等学校，清华核研院院长张作义被任命为总设计师。2021年，高温气冷堆核电站示范工程实现首次并网发电，至今在调试过程中已累计发电3.5亿度。

今年8-9月份，我国首次在石岛湾高温气冷堆核电站上，通过试验证明了核裂变能也能够实现固有安全，即不依靠人为干预和应急冷却，仅依靠自然定律，实现裂变反应堆的自然冷却，不会出现堆芯熔化。这标志着我国在实际建成的核电站上，在世界上首次验证了“固有安全的核裂变能”这一学术梦想。

模块式高温气冷堆在国际上被称为第四代核能系统，也被称为小型模块堆。清华研发并实现的模块式高温气冷堆技术可以提供300℃-500℃高参数工业蒸汽，实现热电联产，且可多个模块并联，在我国的工业蒸汽应用市场上已经具备商业竞争力，有望成为助力我国及世界碳达峰碳中和的重大创新型产业。