華能石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程（以下簡稱“華能石島灣一期”）主控室里，6名操縱員緊盯面前電腦上的數(shù)字和隨時(shí)間變化的曲線。墻面的大屏幕上，簡圖勾勒出整個(gè)核電系統(tǒng)的輪廓，各關(guān)鍵環(huán)節(jié)亮起的綠燈提示一切運(yùn)行正常。

4月24日，《國資報(bào)告》記者跟隨“走進(jìn)新國企——向新而行 智造未來”融媒體采訪團(tuán)來到華能石島灣一期。此次活動(dòng)由國務(wù)院國資委新聞中心和中國華能集團(tuán)有限公司（以下簡稱“中國華能”）共同組織。

這是全球首座實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)行的第四代核電站，也是中國具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國家科技重大專項(xiàng)標(biāo)志性成果。該工程裝機(jī)容量20萬千瓦，于2012年底開工建設(shè)，2023年12月6日正式投入商業(yè)運(yùn)行。

2023年12月6日，全球首座第四代核電站——華能石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程正式投運(yùn)

今年的《政府工作報(bào)告》在回顧2023年關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)成果時(shí)，特別提到了“第四代核電機(jī)組”。對(duì)此，中國華能黨組書記、董事長溫樞剛表示，華能石島灣高溫氣冷堆示范工程始終堅(jiān)持以重大科技創(chuàng)新為引領(lǐng)，致力于打造具有先進(jìn)性、安全性的現(xiàn)代化核電產(chǎn)業(yè)體系，對(duì)促進(jìn)我國核電安全發(fā)展、推動(dòng)我國核電技術(shù)高水平自立自強(qiáng)具有重要意義。中國華能將進(jìn)一步發(fā)揮高溫氣冷堆核電創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、人才鏈融合優(yōu)勢，積極拓展應(yīng)用場景，加快形成新質(zhì)生產(chǎn)力。

華能石島灣一期意義重大。技術(shù)上，中國在第四代核電，即模塊式高溫氣冷堆核電站商業(yè)運(yùn)行領(lǐng)域的率先突破，可類比新能源汽車領(lǐng)域的“換道超車”；產(chǎn)業(yè)上，隨著全球首座第四代核電站落地，以及“華龍一號(hào)”在中國第三代核電站建設(shè)中漸成主流，中國終于堅(jiān)定了以自主創(chuàng)新為主導(dǎo)的核電產(chǎn)業(yè)發(fā)展道路；公司層面，中國華能以此起步，于2020年9月拿下中國第四張核電“牌照”（前三張“牌照”發(fā)放時(shí)，獲取者均為純粹的核工業(yè)企業(yè)），為其他有志于入局核電的綜合性電力央企樹立榜樣。

“未來中國華能將在技術(shù)和產(chǎn)業(yè)兩端發(fā)力。技術(shù)上，在優(yōu)化高溫氣冷堆核心技術(shù)的同時(shí)，開展高溫核能制氫等核心技術(shù)研發(fā)。產(chǎn)業(yè)上，將呈現(xiàn)高溫氣冷堆與壓水堆雙輪驅(qū)動(dòng)發(fā)展趨勢?！比A能山東石島灣核電有限公司黨委書記、總經(jīng)理張延旭告訴《國資報(bào)告》記者。

核電新勢力

2004年，中國華能涉足核電領(lǐng)域。

兩年前，原國家電力公司被拆分成包括五大發(fā)電集團(tuán)在內(nèi)的11家企業(yè)。此后，“五大”在夯實(shí)火電和水電基礎(chǔ)的同時(shí)，走上了各具特色的多元化發(fā)展道路。原中國國電強(qiáng)化在風(fēng)電界的領(lǐng)軍地位，原中電投另辟蹊徑布局光伏發(fā)電，中國華電以天然氣發(fā)電為跳板跨界油氣行業(yè)，中國大唐重倉煤化工，而綜合實(shí)力最強(qiáng)的中國華能則把目光投向更具挑戰(zhàn)的核電領(lǐng)域。

然而，中國對(duì)核電“牌照”進(jìn)行嚴(yán)格管理。所謂“牌照”，就是控股建設(shè)運(yùn)營核電站的資質(zhì)。當(dāng)時(shí)，全國僅有的兩張“牌照”掌握在中核集團(tuán)和中廣核手中。前者由原核工業(yè)部改制而成，擁有極少數(shù)國家才具備的完整核科技工業(yè)體系；后者是20世紀(jì)90年代為引進(jìn)法國核電技術(shù)而設(shè)，經(jīng)過多年發(fā)展成為中國最大的核電站運(yùn)營公司。

2004年的中國核電行業(yè)迎來關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。此前由于無序引進(jìn)第二代核電，中國成為業(yè)界戲稱的“萬國堆型展覽館”，影響了中國核電技術(shù)進(jìn)步。為實(shí)現(xiàn)技術(shù)統(tǒng)一，中國于2004年開啟第三代核電站的招標(biāo)工作。根據(jù)招標(biāo)結(jié)果，最初設(shè)想以美國AP1000為中國第三代核電站建設(shè)的主流技術(shù)。為此，國家遵循中廣核的先例于2007年設(shè)立原國核技，并頒發(fā)第三張核電“牌照”。

面對(duì)行業(yè)現(xiàn)實(shí)，“核電新勢力”中國華能要如何破局？

沒有“牌照”，那就從技術(shù)研發(fā)尋找突破口，尋找合作伙伴，構(gòu)建創(chuàng)新聯(lián)合體。    

憑借敏銳嗅覺，中國華能找到了清華大學(xué)。2000年，中國科學(xué)院院士、時(shí)任清華大學(xué)校長王大中和時(shí)任清華大學(xué)核研院院長吳宗鑫帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)建成了10兆瓦高溫氣冷實(shí)驗(yàn)堆（10兆瓦即1萬千瓦）。高溫氣冷堆是一種被業(yè)界看好的第四代反應(yīng)堆堆型。

什么是第四代核電？如果把前三代核電比喻成燃油車，第四代核電就類似于新能源汽車，二者之間的差異為新勢力創(chuàng)造了“換道超車”的機(jī)會(huì)。

核電，簡單來說，就是利用核裂變產(chǎn)生的熱量“燒開水”，水蒸氣推動(dòng)系統(tǒng)設(shè)備來發(fā)電。

前三代核電在堆型上主要分為輕水堆和重水堆，前者“燒”的是凈化后的普通水，后者“燒”的是通過化學(xué)反應(yīng)生成的特殊“水”。輕水堆主要分為沸水堆和壓水堆，沸水堆水燒開后會(huì)沸騰，水蒸氣直接引入后續(xù)系統(tǒng)設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)便宜但安全性相對(duì)欠缺，2011年福島核事故所涉及的就是沸水堆，中國大陸沒有沸水堆機(jī)組。壓水堆通過加壓不讓水沸騰，另設(shè)蒸汽發(fā)生器，用開水“隔碗蒸”新的開水，新水蒸氣推動(dòng)后續(xù)系統(tǒng)設(shè)備。壓水堆在全世界在運(yùn)核電機(jī)組中占據(jù)主流，公眾熟知的“華龍一號(hào)”“國和一號(hào)”都是壓水堆，早年的秦山核電站一期、大亞灣核電站一期也采用壓水堆機(jī)組。

中國華能石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程廠區(qū)

第四代核電則另起爐灶，大多將“燒開水”中的水替換成氦氣、液態(tài)鈉、液態(tài)鉛、熔鹽等，“隔碗蒸”的還是普通水，系統(tǒng)設(shè)備、燃料組件等也會(huì)作出相應(yīng)調(diào)整。按照2001年第四代核能系統(tǒng)國際論壇（GIF）給出的定義，第四代核電站具有四個(gè)主要特點(diǎn)，即核能的可持續(xù)利用、經(jīng)濟(jì)性、安全與可靠性、防擴(kuò)散與實(shí)物保護(hù)。GIF初步確定了6種候選堆型：超臨界水堆、超高溫氣冷堆、鈉冷快堆、氣冷快堆、鉛冷快堆、熔鹽堆。

2006年，“高溫氣冷堆核電站示范工程”被列入國家科技重大專項(xiàng)，由中國華能牽頭，聯(lián)合清華大學(xué)、中核集團(tuán)共同建設(shè)。

創(chuàng)新之路

在“華龍一號(hào)”首堆2014年11月拿到“路條”以前，中國第三、四代先進(jìn)核電站建設(shè)的跑道上，與山東海陽核電站一期（引進(jìn)美國AP1000技術(shù)）、浙江三門核電站一期（引進(jìn)美國AP1000技術(shù)）、廣東臺(tái)山核電站一期（引進(jìn)法國EPR技術(shù)）同臺(tái)的，只有華能石島灣一期。

2007年1月，華能山東石島灣核電有限公司注冊(cè)成立。核電站籌備工作拉開帷幕。

人才隊(duì)伍建設(shè)是當(dāng)務(wù)之急。2008年8月，北京昌平燕山腳下的清華大學(xué)核研院迎來第一批56名風(fēng)華正茂的年輕人。經(jīng)過一段時(shí)間的培訓(xùn)，他們從這里走向華能石島灣一期建設(shè)、運(yùn)行、管理各個(gè)崗位。

工程上的準(zhǔn)備與人才培養(yǎng)同步推進(jìn)。2007年10月，當(dāng)時(shí)的國防科工委批復(fù)同意高溫堆示范工程開展前期工作，項(xiàng)目可研、設(shè)備采購、施工準(zhǔn)備、生產(chǎn)準(zhǔn)備等各項(xiàng)工作隨即鋪開。2008年2月，國務(wù)院批準(zhǔn)高溫氣冷堆核電站重大專項(xiàng)實(shí)施方案。經(jīng)歷4年籌備，2011年3月1日，華能石島灣一期獲得核準(zhǔn)，即將破土萌芽。

然而，僅僅10天后，突如其來的日本福島核事故讓國內(nèi)核電項(xiàng)目按下暫停鍵，華能石島灣一期進(jìn)入等待開工的漫長寒冬。

2012年12月9日，華能石島灣一期在沉寂20個(gè)月后終于開工建設(shè)，成為國內(nèi)核電重啟后首個(gè)開工項(xiàng)目。在這個(gè)本該狂歡的日子里，在場人員的臉上卻寫滿了敬畏。全球首座第四代核電站沒有先例可參，沒有經(jīng)驗(yàn)可循，自澆筑第一罐混凝土開始，就只能在邊設(shè)計(jì)、邊建造、邊調(diào)試、邊驗(yàn)證的崎嶇道路上砥礪前行。

建設(shè)工作紛繁龐雜，但問題的關(guān)鍵，就是要圍繞“固有安全”這個(gè)第四代核電的核心競爭力做文章。

“在最極端的情況下，即反應(yīng)堆突發(fā)故障或遭遇自然災(zāi)害，一切操作系統(tǒng)都失靈的情況下，不依靠任何外界干預(yù)，反應(yīng)堆仍然可以依靠自身的物理特性，自己保持在安全狀態(tài)?！比A能山東石島灣核電有限公司運(yùn)行值長仝禮允說。    

他介紹，高溫氣冷堆設(shè)置了三道防線。第一道防線是耐高溫的球形燃料元件，可有效防止放射性物質(zhì)外泄；第二道防線是反應(yīng)堆具有自穩(wěn)特性，當(dāng)溫度升高到設(shè)定閾值時(shí)，反應(yīng)堆會(huì)“自動(dòng)剎車”，使核裂變反應(yīng)得到有效控制；第三道防線是非能動(dòng)的余熱排出系統(tǒng)，這一設(shè)計(jì)可使堆芯余熱不借助外力就能自然傳導(dǎo)出來，避免堆芯過熱發(fā)生熔毀。

“固有安全”融入到核電站建設(shè)的各個(gè)環(huán)節(jié)。

華能山東石島灣核電有限公司技術(shù)支持部在役檢查工程師馬剛介紹，在設(shè)備制造環(huán)節(jié)，中國華能聯(lián)合設(shè)備制造企業(yè)，成功研制出2200多套世界首臺(tái)套設(shè)備，其中創(chuàng)新型設(shè)備660余臺(tái)套，設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)93.4%。

建設(shè)安裝環(huán)節(jié)，中國華能聯(lián)合上下游企業(yè)，首創(chuàng)陶瓷堆內(nèi)構(gòu)件榫卯結(jié)構(gòu)精確安裝技術(shù)、燃料裝卸系統(tǒng)復(fù)雜管路設(shè)備安裝技術(shù)等5大特有建安關(guān)鍵技術(shù)，累計(jì)攻克建設(shè)難題300余項(xiàng)，研發(fā)整套高溫氣冷堆模塊化建安技術(shù)，完成示范工程所有設(shè)備安裝。

調(diào)試運(yùn)維環(huán)節(jié)，在華能石島灣一期第四任現(xiàn)場總指揮，中國華能黨組成員、副總經(jīng)理張濤的率隊(duì)攻關(guān)下，中國華能攜手清華大學(xué)研發(fā)了大體積雙模塊反應(yīng)堆回路強(qiáng)度密封及升溫技術(shù)、反應(yīng)堆持續(xù)裝卸料多點(diǎn)聯(lián)動(dòng)控制技術(shù)等6大關(guān)鍵核心技術(shù)，同步開發(fā)了高溫氣冷堆運(yùn)行可靠性關(guān)鍵設(shè)備保障技術(shù)、運(yùn)行概率安全分析等保障性技術(shù)，可有效保障高溫氣冷堆示范工程平穩(wěn)運(yùn)行。

中國華能石島灣高溫氣冷堆壓力容器吊裝

2021年9月12日，華能石島灣一期首次臨界。“當(dāng)時(shí)，王大中院士就是站在這里，隔著玻璃窗看著主控室大屏幕上的實(shí)時(shí)參數(shù)，激動(dòng)地鼓掌?！睆堁有窕貞浾f。

2023年12月6日，該項(xiàng)目完成168小時(shí)連續(xù)運(yùn)行考驗(yàn)，正式投入商業(yè)運(yùn)行。

“這是世界首個(gè)實(shí)現(xiàn)模塊化第四代核電技術(shù)商業(yè)化運(yùn)行的核電站，標(biāo)志著我國在高溫氣冷堆核電技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了全球領(lǐng)先?！睆垵诋?dāng)天項(xiàng)目投運(yùn)現(xiàn)場難掩激動(dòng)地說。

此時(shí)，中國核電行業(yè)也經(jīng)歷著翻天覆地的變化。由于國際局勢風(fēng)云變幻，核電引進(jìn)受阻嚴(yán)重。

但另一邊，中國核電自主創(chuàng)新捷報(bào)頻傳。除中國華能外，中核集團(tuán)與中廣核聯(lián)合研發(fā)的第三代核電“華龍一號(hào)”率先取得突破，2021年1月30日“華龍一號(hào)”首堆——中核集團(tuán)福清核電5號(hào)機(jī)組投入商業(yè)運(yùn)行，2023年3月25日“華龍一號(hào)”西部首堆——中廣核防城港核電3號(hào)機(jī)組投入商業(yè)運(yùn)行。2020年9月，國家電投（原國核技與原中電投重組而成）正式發(fā)布第三代核電“國和一號(hào)”，“國和一號(hào)”示范工程建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn)。

轉(zhuǎn)型進(jìn)行時(shí)

華能石島灣一期不只是一座核電站，更是中國華能作為創(chuàng)建世界一流示范企業(yè)，努力補(bǔ)強(qiáng)核電短板的起點(diǎn)。

世界一流企業(yè)首先要有世界級(jí)的眼光。對(duì)標(biāo)世界500強(qiáng)排名最靠前的發(fā)電企業(yè)法國電力公司，一同入榜的五大發(fā)電集團(tuán)在火、水、風(fēng)、光等電源方面或領(lǐng)跑或并跑，唯獨(dú)核電差距較大。

拿下中國第四張核電“牌照”，意味著中國華能要從高溫氣冷堆技術(shù)創(chuàng)新者向更具綜合性的優(yōu)秀核電運(yùn)營商轉(zhuǎn)變。

這種轉(zhuǎn)變必須以人才為核心。

在核電行業(yè)，像仝禮允這樣的操縱員被稱為“黃金人”，因?yàn)榕囵B(yǎng)一名操縱員所花費(fèi)的成本，折算成黃金，大約和一名成年人等身。仝禮允介紹，國外核電站的操縱員很多由核潛艇退伍軍人來擔(dān)任，但中國主要從相關(guān)專業(yè)的大學(xué)畢業(yè)生直接培養(yǎng)，并送往國內(nèi)在運(yùn)核電站實(shí)習(xí)。一名成熟的操縱員需要5到10年的工作經(jīng)驗(yàn)，熟練掌握100多門課程，經(jīng)歷上千次考試，還要通過國家核安全主管部門組織的現(xiàn)場考試、模擬機(jī)考試、筆試和口試，每個(gè)環(huán)節(jié)都可能被淘汰。

“目前華能石島灣核電基地有72個(gè)‘黃金人’，全國三個(gè)基地總共有兩三百人。”仝禮允說。

這種轉(zhuǎn)變必須以技術(shù)為支撐。

2020年12月，華能核能技術(shù)研究院在上海注冊(cè)成立。該研究院同時(shí)加掛“華能高溫堆技術(shù)研究中心”“中國華能集團(tuán)有限公司核應(yīng)急技術(shù)支持中心”兩塊牌子。研究院正在努力打造5大核心能力，即新一代高溫堆技術(shù)研發(fā)、高溫堆多用途型譜建設(shè)、核能先進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)、核能技術(shù)綜合開發(fā)運(yùn)用、核電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)。

在華能核能技術(shù)研究院創(chuàng)建過程中，西安熱工研究院、中國華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院抽調(diào)技術(shù)骨干給予了支持，這兩家火電和清潔能源領(lǐng)域的研究機(jī)構(gòu)均為創(chuàng)建世界一流專業(yè)領(lǐng)軍示范企業(yè)。

這種轉(zhuǎn)變必須以規(guī)模為基礎(chǔ)。

目前，中國華能已有山東石島灣、海南昌江、福建霞浦三個(gè)核電基地，高溫氣冷堆與壓水堆雙輪驅(qū)動(dòng)。高溫氣冷堆方面，除20萬千瓦的華能石島灣一期外，霞浦核電1臺(tái)60萬千瓦高溫氣冷堆核電機(jī)組已取得“路條”。壓水堆方面，昌江核電2臺(tái)120萬千瓦“華龍一號(hào)”核電機(jī)組正在建設(shè)中，石島灣核電2臺(tái)120萬“華龍一號(hào)”核電機(jī)組即將開工，另有石島灣核電2臺(tái)120萬“華龍一號(hào)”核電機(jī)組、霞浦核電4臺(tái)120萬“華龍一號(hào)”核電機(jī)組已取得“路條”。上述項(xiàng)目共計(jì)1280萬千瓦。

這種轉(zhuǎn)變必須以融合為動(dòng)力。

首先是資本的融合。華能石島灣一期就是由中國華能、中核集團(tuán)、清華大學(xué)按47.5%、32.5%、20%的比例合資共建。華能石島灣壓水堆擴(kuò)建工程的4臺(tái)機(jī)組則由中國華能和國家電投按75%、25%的比例合資共建。此外，中國華能還參股了國家電投海陽核電、“國和一號(hào)”示范工程等。

其次是產(chǎn)業(yè)鏈的融合。華能石島灣一期帶動(dòng)上下游500多家產(chǎn)業(yè)鏈公司。以螺旋盤管式蒸汽發(fā)生器為例，蒸汽發(fā)生器由哈電集團(tuán)制造；蒸汽發(fā)生器的核心部件螺旋盤管當(dāng)時(shí)沒有企業(yè)有能力制造，中國華能就投資管道制造企業(yè)，牽頭開展螺旋管研制，最終成功攻克超長無縫鋼管制造難題。

第三是業(yè)態(tài)的融合。在剛剛結(jié)束的這個(gè)供暖季，華能石島灣一期已實(shí)現(xiàn)向所在地寧津鎮(zhèn)供暖，有效降低了溫室氣體排放。此外，高溫氣冷堆還可用于高溫制氫、工業(yè)供汽、海水淡化、稠油熱采、同位素生產(chǎn)等領(lǐng)域。

這種轉(zhuǎn)變必須以品牌為引領(lǐng)。

華能山東石島灣核電有限公司培訓(xùn)中心理論教員李晶介紹，中國華能打造了華能核電“品牌樹”，包括項(xiàng)目品牌華能高溫氣冷堆、公眾溝通品牌“連心橋”等。

華能核能技術(shù)研究院以華能石島灣一期為參考電站，以提升先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性和易推廣性為目標(biāo)，打造出華能“HN-750”自主高溫氣冷堆品牌。

“連心橋”組織科普志愿者走進(jìn)校園等地，與師生互動(dòng)；開展公眾開放日活動(dòng)，邀請(qǐng)社會(huì)公眾走進(jìn)核電站，探尋石島灣核電科技館、體驗(yàn)高溫堆主控室的模擬機(jī)仿真中心、接受核電站員工的防人因失誤培訓(xùn)；為海帶養(yǎng)殖戶講解高溫堆溫排水情況，打消其顧慮，并在廠區(qū)內(nèi)為其開辟海帶運(yùn)輸綠色通道。