三代核电技术AP1000还在沟沟坎坎里挣扎，四代高温气冷堆目前情况是进展顺利，一切hold住。让人不禁产生了这样的想象，四代会不会后来居上?相关企业弯道超车的理想能不能照进现实，就指望它了。今天就说说高温气冷堆那些事。
作为集第三、第四代核电技术于一体的大型商业化核电基地，华能石岛湾核电厂无疑是中国核电产业走向的“风向标”。不管是高温气冷堆，还是CAP1400，都共同指向中国核电技术自主化提速，万亿市场开闸。
通过华能集团举办的2015年核电公众日活动，世界首座具有第四代核电技术商用核电站——20万千瓦高温气冷堆项目的最新进展揭开了面纱。
华能石岛湾核电有限公司副总经理张爱军介绍了最新工程进度。目前，核岛土建阶段已经基本完成，进入了设备安装阶段，预计2017年底投产发电。
核燃料准备好了吗?
截至目前，和高温气冷堆配套的核燃料生产也进展顺利。没错，就是上次提到的那些球球。
来自中核集团的消息表明，日前中核北方核燃料元件有限公司高温气冷堆燃料元件生产线产出首批八氧化三铀粉末，这标志着该生产线核芯制备车间的调试全部完成，此次调试的成功验证了由中核北方自行研究建立的化工转化生产工艺的可行性，也为后续的调试提供了物料保证。
中核北方高温气冷堆燃料元件生产线以清华大学核能与新技术研究院具有自主知识产权的球形燃料元件制造技术为依托，建设了一套包括核芯制备、包覆颗粒制备、球形燃料元件制备、基体粉制备，以及辅助、废液处理和固体废料回收的完整生产线。
其中，核芯制备车间是整条生产上流程最长、工艺最为复杂的车间，包含了整条生产线最“前端”的工艺——化工转化及UO2核芯制备。化工转化工艺所承担任务是将UF6通过气化水解等转化为U3O8粉末，而高温气冷堆燃料元件制造工艺正是以U3O8粉末为原料进行生产的。
目前，核芯制备车间正在对调试工作进行全面总结，对工艺技术规程进行修改和升级，对存在的问题提出改进方案，为下一步精确调试，实现质量、产量、收率达标的目标做好准备。
决定因素还是经济性
一项技术路线有没有前途，到底谁说了算?其实最要紧的就是一条。说白了，再好的技术，太贵了也没法商业化，用不起的最终结果，就是然并卵。
关于最核心的电价问题，华能石岛湾核电有限公司总经理贺云生表示，20万千瓦高温气冷堆项目，是世界首座具有第四代核电技术的商用核电站，带有研发性质，电价比其他核电项目略高一些。目前测算，石岛湾高温气冷堆示范项目电价水平和燃气电价差不多，大约是每度电不到0.6元。未来如果实现规模化建设，电价还有进一步下调空间。
对于经济性问题，中核建集团总经济师、中核能源科技有限公司董事长舒卫国认为，随着高温气冷堆固有安全性、模块化建造、和多用途的特性完全发挥出来，高温气冷堆的造价未来肯定可以大幅下降，“但是这需要个过程”。
“走出去”有没有优势?
除了安全性之外，高温气冷堆走出去还有个有利条件是，目前国内已经系统掌握高温堆技术，95%以上设备可以实现国产化。作为自主四代核电技术的成果，高温气冷堆也肩负“走出去”的使命。
对于高温气冷堆“走出去”的竞争力，国家能源局核电司综合处副处长赵学顺表示，国外对于具体的技术路线往往并不是很关注，决定性的因素还是经济性问题。
此外，选择技术路线，还要考虑与所在地工业体系的配套，核电站一建，往往就是上百年，要在当地培养人才，还要建设配套的燃料体系。总的来说，这是一项庞大的系统工程，非常复杂，技术问题只是一方面因素。
中核建集团总经济师、中核能源科技有限公司董事长舒卫国对此的分析是：高温堆通过多模块组合方式，可以建设20万千瓦、40万千瓦、60万千瓦、80万千瓦、100万千瓦等系列装机容量的核电机组，可以灵活适应市场，满足不同电网的需求，适合建设在靠近负荷中心以及拥有中小电网的国家和地区，特别是“一带一路”沿途部分国家和地区。
海水升温问题怎么解决?
此次开放日活动的主题是“透明的核电厂、安全的石岛湾”。参与者中也包括附近渔业公司的代表。有人特别提出了核电站引起的周围海水升温问题。
华能石岛湾核电有限公司总经理贺云生表示，海水升温确实是不可避免的现象。在核电设计上也有规划设计，清海区域分为两类，一种是升温4摄氏度左右的严格控制区，面积较小，一般在几平方公里以内，还有一种是升温1摄氏度左右的升温区，面积控制在10平方公里以内。在清海区域之内，是不安排养殖海产品的。对于海域的安全，也会有相关的本底辐射调查和监控。所以，理论上说，在清海区域之外，进行海水养殖是安全的，不受核电站的影响。
国家核安全局调研员方贤波也表示：“作为一个电厂，利用率再高，还是有一半左右的热量散发出去，或者通过水蒸气或者是海水。海水冷却在国际上有很多通行做法，如美国、法国等。对海水的放射性影响是基本没有的。”
他说，温升的问题不可避免。那么，一度温升大概控制在10平方公里左右，对生态的影响谈不上好坏。法国发展核电就用冷却水直接养鱼。
高温气冷堆的好处和难处
高温气冷堆的特点是，安全、灵活、多用途。
温度系数是对反应堆安全运行具有重要意义的堆芯反应性系数之一。定义为：由堆芯内温度的变化所引起的反应性的变化;为了使温度系数对固有安全性有贡献，该系数必须是负值。也就是说，温度增加时，引入的必须是负反应性，即引起反应性下降;
高温气冷堆就具有很大的负温度系数，而且堆芯热容量也大，因此在事故工况下温度上升缓慢，即使在失去氦气冷却的情况下堆芯结构也不至于熔化，增大了采取相应安全措施的裕度。
2004年，由国际原子能机构主持，清华大学核研院在10兆瓦高温堆实验堆上进行了固有安全验证实验。实验结果显示，在严重事故下，包括丧失所有冷却能力的情况下，不采取任何人为和机器的干预，反应堆能保持安全状态，并将剩余热量排出。
此外，由于高温堆的出口温度高，可以将热量综合利用，应用于高效发电、石油化工、煤的气化与液化、稠油热采、海水淡化、核能制氢、直接还原炼钢、油页岩提炼等领域。
此外，高温堆和压水堆相比，建造比较简单，不需要厚厚的安全壳和混凝土结构，但是高温气冷堆对设备的要求更高。
