日前，全球首座第四代核電站——山東榮成石島灣高溫氣冷堆核電站通過168小時連續運行考驗，正式投入商業運行。這標志著我國在第四代核電技術研發和應用領域達到世界領先水平。
石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程于2012年12月正式開工，由中國華能集團有限公司、清華大學、中國核工業集團有限公司共同建設。三方集聚產業鏈上下游500余家單位，先后攻克了多項世界級關鍵技術，設備國產化率達到93.4%，研制創新型設備600多臺（套），主氦風機就是其中的典型代表。
主氦風機是高溫氣冷堆的關鍵設備，其作用相當于傳統壓水堆機組主泵，是高溫氣冷堆的“心臟”。“整個制造過程中最關鍵，也最棘手的難題就是將電磁軸承技術用于主氦風機。”清華大學核研院主氦風機項目負責人王宏介紹，電磁軸承優勢多，但將其應用于一回路的主氦風機，在世界上沒有先例，應用風險高，研發難度大。
清華大學在電磁軸承設計、控制及傳感器研制等方面具有國際領先的技術水平。“這也是主氦風機采用電磁軸承技術路線的底氣。”王宏說。他同時表示，技術先進并不代表能直接落地應用。在主氦風機工程樣機研制初期，國產電磁軸承的產品在成熟度及制造工藝等方面都存在不足。“比如電磁軸承定、轉子各部件的間隙控制。這涉及多個墊片的現場試裝與墊片厚度配磨。”
為了不影響整體工程進度，開發團隊采用“國內技術—國外產品互相迭代”的研發思路。團隊首先以自主研發的國產電磁軸承為基礎，研制主氦風機工程樣機，驗證其設計可靠性。隨后，利用國外成熟電磁軸承產品，生產用于示范工程的主氦風機產品。開發團隊根據示范工程的技術反饋，不斷提升國產電磁軸承產品的成熟度。這種研發思路使國產電磁軸承產品達到了工程技術要求，成功從實驗室走向應用一線。
“依托該示范工程，我國系統掌握了高溫氣冷堆設計、制造、建設、調試、運維技術，培養了一批具備高溫氣冷堆建設和運維管理經驗的高素質專業人才，形成了一套可復制、可推廣的標準化管理體系，并建立起以專利、技術標準、軟件著作權為核心的自主知識產權體系。”華能山東石島灣核電有限公司總經理張延旭表示，示范工程投產對促進我國核電安全發展、提升我國核電科技創新水平具有重要意義和積極影響。
目前，通過集中產業鏈上下游優勢資源聯合開展技術攻關，示范工程成功研制出2200多套世界首臺（套）設備，研發了高溫氣冷堆特有的調試運行六大關鍵核心技術。我國在高溫氣冷堆先進核電技術領域的全球領先地位得以鞏固。
為充分發揮核電碳減排的作用和能力，助力實現“雙碳”目標，保障電力系統安全穩定，核電的裝機比重需要進一步提高。《中共中央 國務院關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》明確指出，積極安全有序發展核電。
專家表示，安全如期達成“雙碳”目標，核電“蓄能”勢在必行。“十四五”規劃和2035年遠景目標綱要提出，開展山東海陽等核能綜合利用示范。這為我國核能產業發展開辟了新賽道。下一步，核能還需要在電力調峰、核能制氫、核能供汽、核能供暖、海水淡化等方面發揮更大作用。