發電、海水淡化、城市供熱、提供高溫蒸汽……在工業生産中核能應用廣泛，是最有效的清潔能源。在核工業創建65周年時做出重要批示：“核工業是高科技戰略産業，是國家安全的重要基石”。

從能源角度來說，如何利用核能代替傳統的能源，實現能源結構轉化以及低碳目标，是核工業發展中的一大研究重點。在這樣的背景下，中國核工業集團有限公司作為國家核科技工業的主體，擁有完整的核科技工業體系，是國家戰略核力量的核心和國家核能發展與核電建設的主力軍，近年來着眼于核電、核燃料循環、核技術應用、核環保工程等領域的科研開發。

那麼，能否利用核作為新能源，使其既能發電又能發熱？中國核工業集團有限公司（以下簡稱中核集團）和清華大學強強聯手成立的中核能源科技有限公司（以下簡稱中核能源）研發的球床模塊式高溫氣冷堆實現了這一設想。作為一種先進第四代核電堆型技術，高溫氣冷堆具有安全性好、效率高、經濟性好和用途廣泛等優勢，能夠代替傳統化石能源，實現經濟和生态環境協調發展。

推動高溫氣冷堆産業化 助力“雙碳”目标實現

“2030年碳達峰”“2060年碳中和”是我國重要戰略目标，也是對世界做出的莊嚴承諾。高溫氣冷堆作為一種清潔安全高效的能源技術，為“雙碳”目标達成提供了一條重要的技術選擇。

20萬千瓦高溫氣冷堆示範工程全景

高溫氣冷堆具有固有安全性、出口溫度高、多用途靈活組合等特性，技術上可以取消場外應急，在環境相容性方面具有巨大的優勢，不僅具備替代中小火電廠老舊機組的可能性，而且還具有熱電聯供等多功能綜合利用的發展前景。

氫能将在我國能源結構變革中占有重要地位，尤其是綠氫将是未來氫能發展的主要方向，将迎來前所未有的戰略機遇期。目前以化石燃料重整為主的制氫方法，難以滿足後續氫氣制備高效、大規模、無碳排放的需求。核能制氫将核反應堆與先進制氫工藝耦合，可實現大規模、持續、穩定制取“綠氫”，這與工業用氫需要十分匹配，是未來氫氣大規模供應的重要解決方案。高溫氣冷堆高溫高壓的特點，與大規模制氫工藝十分匹配，是最适合發展核能制氫的堆型。

因此，中核能源制定了“翻版改進型高溫堆”→“超臨界版高溫堆”→“制氫版超高溫堆”的高溫氣冷堆型譜化技術發展路線。按照該路線，目前改進版60萬千瓦高溫氣冷堆已完成标準設計，正在推進相關項目落地，超臨界高溫氣冷堆發電技術研究正在進行中，高溫氣冷堆在高溫工藝熱應用、熱電聯供、内陸廠址、火電原址複用、核能制氫等領域的一體化綜合利用等研究工作也在有序開展。

從樣品到産品轉化 世界首座高溫氣冷堆示範工程成功臨界

球床模塊式高溫氣冷堆是面向國家重大戰略需求，由清華大學自主研發的、我國擁有完全知識産權的第四代先進核能技術，具有固有安全性及發電效率高、可多模塊靈活組合、應用領域廣等特點，是十六個國家科技重大專項之一。通過國家科技重大專項示範工程建設實施，我國實現了在核能領域從跟跑到并跑到領跑的重大跨越，使我國在核能行業已經處于世界先進行列。

對于科技型企業來說，除了攻克研發難題，另一個需要突破的便是成果轉化，這是科技創新過程中兩塊最難啃的“硬骨頭”之一，要經曆樣品、産品到商品三個主要階段。

中核能源自2003年成立以來，充分發揮高溫氣冷堆重大專項的工程實施主體和高溫氣冷堆技術企業創新主體的作用和價值，聯合清華大學核研院，有效整合從基礎研發到工程設計、産品制造、建築安裝等全産業鍊各方力量，集聚全産業鍊創新要素優勢，經過十七年的不懈努力，實現了高溫氣冷堆技術系統放大，攻克了示範工程首堆面對的大量工程難題和關鍵核心技術，示範工程15181台套核島設備中有2201台是首台套設備，660台系全球首創，其中包括了世界最大最重的壓力容器、全球首台螺旋管式蒸汽發生器和電磁軸承主氦風機等關鍵設備，示範工程總體國産化率達到93.4%。

2021年9月12日9時35分，世界首座模塊式高溫氣冷堆核電站示範工程1号反應堆達到臨界狀态，機組正式開啟帶核功率運行，這是示範工程繼今年完成雙堆冷試、雙堆熱試、首次裝料後取得的又一重大進展，向着年内并網發電目标再度邁進。示範工程的建成标志着我國在第四代核能系統技術中已經處于世界領先地位。

高溫氣冷堆示範工程1号反應堆首次臨界圓滿成功

通過重大專項的實施和示範工程的建設，中核能源掌握了高溫氣冷堆的工程化及系統集成、産業配套、建造與運行領域的核心技術，培養了一批掌握高溫氣冷堆第一手技術、資料與數據的優秀人才隊伍，建成了數據一體化三維設計平台、EPC數據集成高溫堆工程項目管理平台、模塊化設計與建造平台，公司還擁有高溫氣冷堆技術相關授權專利137項，其中發明專利106項，登記軟件著作權33項，初步形成了高溫氣冷堆技術領域知識産權保護體系。

創建産學研新模式 樹立校企合作典範

《國家科學和技術中長期發展規劃綱要（2006-2020）》提出，我國要建設以市場為導向、以企業為主體、産學研結合的自主創新體系。高溫氣冷堆作為我國領跑世界的第四代核電技術，具有極強的代表性。中核能源也是我國在戰略高科技領域以企業為主體、校企合作産學研結合的一個典型代表。

高溫氣冷堆示範工程第一台蒸汽發生器吊裝

中核能源是中核集團與清華大學全面戰略合作的重要紐帶，是将高溫氣冷堆技術進行成果轉化的平台，為處理好産學研合作各方關系，中核能源堅持“雙輪驅動”，大膽探索科技創新和成果轉化的體制機制創新，建立了一套在黨的領導下創新鍊、産業鍊深度融合的産學研合作五大機制，即是以黨的領導為核心的合作治理機制、以市場準則為核心的産權轉移機制、以技術優勢為導向的産業分工機制、以關鍵任務為抓手的聯合攻關機制、以彼此尊重為前提的文化融合機制等五大協作機制，其成果是形成了以清華大學核研院為主進行基礎性和原理性研究、以中核能源為主進行後續的工程化研究和應用推廣的分工模式和技術轉移合作模式，建立結合基礎研究、應用研究、工程化研究到産業化推廣的核能科技成果轉化鍊。這一合作機制在高溫氣冷堆示範工程建設過程中推動技術創新和工程建設起到了巨大的作用。

11月11日淩晨1時12分，我國擁有自主知識産權的國家科技重大專項，世界首座高溫氣冷堆核電站示範工程2号反應堆完成空氣氣氛下首次臨界。這是示範工程繼今年完成雙堆冷試、雙堆熱試、首次裝料、1号反應堆于9月12日成功臨界後取得的又一重大進展，标志着示範工程順利完成雙堆臨界，向實現年内并網發電目标發起最後總攻！

作為高溫氣冷堆核電站示範工程建設的重要參與者、示範工程實施主體及核島EPC總承包商，中核能源将持續發揮中核集團和清華大學校企合作的橋梁紐帶作用，與各合作方并肩作戰，堅決貫徹落實系列重要指示批示精神，立足“三新一高”發展要求，瞄準國家科技創新重大戰略需求，為實現“雙碳”目标提供高溫氣冷堆核能綜合利用解決方案。

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