中国第四代核反应推成功临界，国产化率高达93.4%，领跑世界

今年的9月12日，我国的华能石岛湾高能气冷堆核电站示范工程，1号反应堆首次达到临界状态，这意味着全球首个第四代核电技术，已经被我国掌握，在核反应堆技术的这条跑道上，我们已经跑在了美国、英国等国家的前边。

不过我们作为电力生产第一大国，核电在总电力上的占比不足百分之五，反观发达国家，拥有很高的核电利用率，是电能最主要的生产方式之一，因此在核能发电占比上，我国稍有落后。不过国家已经提出了发展目标，就是要在2035年之前将核能发电的占比提高到百分之十以上，为国家的碳达峰、碳中和的环境保护策略中提供重要帮助。

自从我国1994年投入运营首台核电机组以来，我们利用核能生产电力的方式，相较于用燃煤产生电力的方式，减少了二氧化碳排放量21亿吨，如今我们拥有了安全性与热效率更高的新型核电站，能进一步的减轻燃煤发电站的压力，减少二氧化碳的排放，那么我们这次建造的全球第一座四代核电站究竟有多厉害呢？

先说一下什么是核电站，核电站用来发电的依据是核能，一般是利用核聚变的反应来产生大量的热能，然后将这些热能送到后边的锅炉中，使得锅炉内的水沸腾，产生热蒸气，进而推动蒸汽轮机发电。这里能看出核能发电原理其实和火电一样，都是利用水蒸气来推动燃气轮机，但是核能属于清洁能源，并不会产生温室气体，对化石燃料的依赖远小于火电。

打个比方，同样是一百千瓦的装机容量，火电每天需要一列四十节的火车运送才能满足需要，而核电站一年下来消耗的燃料，仅仅只是一辆重型卡车而已，燃料运输过程对环境的污染也远低于火电，也正因如此，我国这些年大力推广核能发电，鼓励核电领域的研究与发现。

如今，核电站已经经历了四代的演变，第一代核电站的开发与建设是在上世纪五十年代的时候，1954年，前苏联率先建成五兆瓦的实验性核电站。三年后，美国建成九万千瓦的运行核电站，这些国家建造出的第一代核电站都证明了利用核能发电的可行性。

到了上世纪六十年代，在原型核电机组的基础上，建成电功率在三十万千瓦的第二代核电站有压水堆、沸水堆、重水堆等。核电机组组织不仅再次证明核能发电的可行性，还让核电的经济性得到了证明，最为著名的切尔诺贝利核电站就是第二代核电站，恰恰也是切尔诺贝利事件的爆发，让世界核电业界开始了漫长的讨论，议题就是如何对核电站潜在风险的预防和缓解。

美国与欧洲先后出台先进清水堆用户要求文件和欧洲用户对氢水堆核电站的要求，明确了预防与缓解严重事故，提高安全可靠性和改善人一工程等方面的要求，满足这两份文件的核能发电站则会被称为第三代核电站。

2000年1月份，美国能源部喊了英国、瑞士、南非、日本等一帮小弟，组成第四代国际核能论坛，于2001年7月份签署了合约，共同合作研究开发第四代核能技术，当时的设想是，第四代核电站又拥有更加优秀的安全性与经济性，废物量必须要少，且不需要场外应急，还需具备固有的防止核扩散的能力。

我们在第四代核电站的发展上十分注重技术与装备的自主性，由于美国也没有拉我们入伙，我们只能靠自己来攻坚第四代核电站，而且完全的自主化也能防止有关技术被国外卡脖子，核安全也能完全掌握在我们的手中，就拿本月底就要进行试运行的中国甘肃武威实验星土反应堆来说，这是世界首个第四代核能技术的钍基熔岩堆。

放射性非常低的钍元素，为核燃料安全性十分优秀，没有堆芯融毁的风险，并且热转换效率高，环境兼容性大，更为关键的是，我国的钍元素储量相对丰富，如果试运行成功，就代表着我国掌握了足以效全球的第四代核能技术。

在此之前，我们还进行了另一种第四代反应堆发电技术的实验，那就是石岛湾高温气冷堆核电站，十二号当天的九点三十五分，石岛湾核电站一号反应堆首次达到了带核功率运行连接状态，这是这一示范工程在完成双堆冷湿双堆热时首次装料后的又一重大突破。

接下来该工程的目标是在今年完成并网发电，高温气冷核反应堆也是效率和安全性比前三代高出很多的第四代核电技术这种反应堆，用的是耐高温的石墨和碳砖，砌成了炉子形状的装置，内部装有很多耐高温石墨制作成的圆形燃料球，能释放出高温的放射性物质。

运行的时候核能热量转换以及冷却过程不再靠水，而是氦气，如此一来，气冷对出口温度可以达到七百五十度，远高于目前的水冷反应堆的三百多摄氏度，经过第二回路，仍然可以产生五百七十一度的过热蒸汽，这种高温对于核能发电领域来说，就意味着发电效率的提高。

华南石岛湾的核电站高温器电堆，让发电效率提高百分之三十以上，因此他也是目前全球发电效率最高的核反应堆，并且高温气冷堆比钍基熔岩堆有着更为广泛的适用性，它不仅能给民众发电，还能应用在石油化工和炼钢等领域，单单说他提供的超高温度就能通过热电联供的方式为海水淡化集中供热。

除了我国以外，美国、德国以及法国都在研究高温气冷堆核电技术，至今都未取得什么重大的突破，甚至法国直接摊牌，放弃研发第四代核反应堆了，目前的第四代核电领域只有我国的身影。清华大学核能与新能源技术研究院院长张作义表示，关于第四代核电技术，我们是世界上第一个实际建造电站的国家。

据清华大学披露的数据显示，高温气冷反应堆示范工程设备制造国产化率达到了93.4%，是目前国产化率最高的核电项目，远超重大专项百分之七十五的预设目标，其中包含全球首台高温气冷堆、螺旋盘管式直流蒸汽发生器，首台大功率高温热带电磁轴承结构主氦气风机，世界最大、重量最重的反应堆压力容器等在内的核心设备。

下一步，该核能工程还将要进行零功率物理实验，来验证堆芯的性能控制棒价值以及和仪表检测系统等设备的可用性、可靠性，确保在今年就完成首堆并网发电，为推动中国核能技术换道超车，实现全球领跑贡献力量，为世界先进核能技术发展和构建清洁低碳、安全高效的全球能源体系提供中国方案。