中核能源:20年,为了高温气冷堆!

2023-08-26 09:52  来源:中核能源    中核能源  高温气冷堆  山东核电站  石岛湾核电站

2022年12月9日,我国具有完全自主知识产权的全球首座球床模块式高温气冷堆——国家科技重大专项山东石岛湾高温气冷堆核电站示范工程(以下简称“示范工程”)实现“双堆初始满功率”。这是我国先进核能技术自主创新的重大成果,也是我国核工业坚持科技自立自强、致力高质量发展的重大成果。


2022年12月9日,我国具有完全自主知识产权的全球首座球床模块式高温气冷堆——国家科技重大专项山东石岛湾高温气冷堆核电站示范工程(以下简称“示范工程”)实现“双堆初始满功率”。这是我国先进核能技术自主创新的重大成果,也是我国核工业坚持科技自立自强、致力高质量发展的重大成果。

高温气冷堆技术是面向国家重大需求的战略高科技,具有固有安全、电热汽多用途、多模块灵活组合布置等独特优点。清华大学核能与新能源技术研究院从上世纪70年代开始研发工作。至本世纪初,在国家“863计划”的支持下,清华大学10兆瓦高温气冷实验堆于2003年1月实现并网发电。同年8月,中核集团与清华大学高瞻远瞩,共同组建中核能源科技有限公司,正式开启我国高温气冷堆科技成果转化之路。

20年来,中核能源作为我国高温气冷堆科技成果转化平台和企业创新主体,深入贯彻落实习近平总书记对核工业、中核集团重要指示批示精神以及关于科技自立自强重要论述,不断深化集团公司与清华大学校企合作战略,将央企一号的产业优势和一流高校的创新优势深度融合,推动高温气冷堆技术从实验堆到示范电站,完成从“样品”到“产品”的转化,使我国在该领域实现“全球领跑”,并打造了校企合作的成功典范。

展开20年的壮丽画卷,中核能源的诞生、成长和发展壮大,即是集团公司和清华大学携手践行自主创新与校企合作的生动写照。

1、埋首深耕、实现高温气冷堆科技自立自强

科技自立自强是国家强盛之基、安全之要,也是夺取和保持我国在高温气冷堆领域国际领先地位的重要法宝,更是中核能源发展壮大的根本路径。

成立之初,中核能源放眼长远,研判形势,一方面主动作为,取得高温气冷堆独家核岛EPC总承包资格,拥有了自己的核心技术;另一方面积极打通渠道、拓展资源,立项、实施一系列高温气冷堆科技成果转化研究课题,建立起自身科技创新和成果转化体系。2006年,相继取得反应堆工程甲级设计资质、甲级咨询资质等。2020年通过增资扩股,进一步获得高温气冷堆除一回路以外的知识产权,公司核心技术实力再上新台阶。


示范工程第二台反应堆压力容器顺利完成吊装

机会永远留给有准备的人。2006年,高温气冷堆被确定为16个国家科技重大专项之一。2008年2月,国务院批准高温气冷堆国家科技重大专项总体实施方案。方案明确“中核能源是高温气冷堆国家科技重大专项的工程实施主体,承担示范工程设计总体院、核岛及其BOP的设计、采购、建造总承包商职责,并负责牵头组织开展一系列设计及相关技术研究工作”。成立不久的中核能源,即作为企业创新主体全面承担起了新一代核能科技成果转化的神圣使命。


示范工程并网发电

20年来,中核能源始终不忘初心,牢记使命,把实现高温气冷堆自主创新和成果转化摆在战略核心位置,与清华大学核研院以及产业链上下游众多单位一道凝心聚力,突破一个又一个工程技术难关,取得了一批重大成果:建成全球首个实现并网发电的商业规模模块式高温气冷堆核电站;承担并完成20余项高温气冷堆重大专项课题,形成知识产权近300项;攻克了大量设备制造难题,全厂15000多台套设备中,有2201台套为首创,660台套为全球首创,完成模块式高温气冷堆反应堆压力容器、电磁轴承主氦风机、组件式直流蒸汽发生器等多个首台套设备研制,设备国产化率达到93.4%;首次实现两个核蒸汽供应系统模块带一台汽轮发电机的启动和运行;沉淀了全球首台模块式高温气冷堆示范工程完整的建设数据与经验,打造了一支专业的高温气冷堆科技创新人才队伍,初步建立起高温气冷堆产业链。

二十年磨一剑。我国在相关领域从当年的苦苦追赶,到今天屹立于世界东方,从“跟跑”到“领跑”,得到了习近平总书记的高度评价:高温气冷堆“是面向国家重大需求的战略高技术,正在进入世界先进行列”。

2、实践探索、打造校企合作体制机制创新典范

体制机制创新为我国经济高质量发展注入了不竭动力,也是中核能源与清华大学核能与新能源技术研究院携手推动高温气冷堆产业化过程中绕不过去的重大关口和必修功课,又是中核能源“活下来”“长起来”的关键法门。


中核集团与清华大学签署战略合作框架协议

20年来,中核能源作为集团公司与清华大学校企合作的重要桥梁纽带,大胆探索校企合作及科技成果转化的体制机制创新,通过一系列新举措、新机制,构建了在党的领导下产学研深度融合、协同创新的科技成果转化机制。

中核能源始终坚持“两个一以贯之”,董事会与党委、经理层“双向进入、交叉任职”。在等比股权架构的背景下,董事会成为中核集团、清华大学共同治理公司的高效平台。两方股东坚持党管干部和市场化选人用人机制相结合,积极探索实践“职业经理人”经营模式,吸引了美籍华人吴郁龙为代表的精英人才放弃外界优厚条件,二十年如一日投身到高温气冷堆事业中。公司党委支持、保障经理层履行经营决策职责,保证了“旗帜鲜明讲政治”融入生产经营各个方面。

面对示范工程作为全球首堆,没有任何现成经验可供借鉴,创新过程具有长期性和复杂性,同时还存在产学研各主体之间的利益诉求不同、文化差异以及与人才队伍保障等问题与挑战,中核能源党委联合核研院党委,在集团公司党组及清华大学党委支持下,向高温气冷堆重大专项参研、参建各方党组织发出“党建促专项”系列联合党建活动倡议,充分发挥党建引领作用,建立起产学研合作五大机制——以党的领导为核心的合作治理机制、以市场准则为基础的产权转移机制、以技术优势为导向的分工合作机制、以关键任务为抓手的联合攻关机制、以彼此尊重为前提的文化融合机制。“党建促专项”经验做法在中组部《组工通讯》《人民日报》等权威媒体刊发,为重大高科技创新中的新型举国体制做出了有益探索、提供了参考样板。

面对高温气冷堆产业化快速发展对公司核心能力提升的新挑战,中核能源抓住当前制约公司发展的难点堵点,以“科改示范行动”为主线,从市场化机制要动力,向打造高水平自主科技创新水平再出发,全方位推动从经营班子到基层员工“上下贯通”的考核评价激励机制,聚力打造从基础方案到工程应用“全生命周期”的科技研发与成果转化体系,加强党的领导党的建设领航改革发展,为公司高质量发展注入不竭动力。入选“科改示范行动”以来,承接的国家重大项目、集团公司、上级单位重点任务按计划有序推进,并形成阶段性成果。立项科研课题突破新高,科技成果捷报频传,超临界高温气冷堆研发设计工作完成核岛和常规岛系统优化研究,初步形成总体技术方案;紧抓石化行业与高温气冷堆耦合发展的重大机遇,完成石化基地高温气冷堆综合动力站技术方案策划、高温热梯级利用策划,方案总热量利用率超90%。

改革考核评价激励机制营造更具活力的发展氛围,员工干事创业的动力与成就感、获得感大幅提升。2022年,中核能源完成“科改示范行动”改革台账当年全部改革任务,所有关键指标较2021年大幅上升,首年入选即在2022年专项考核中获评“优秀”。

可以说,体制机制改革在推动高温气冷堆科技成果转化过程中发挥了不可替代的作用,打造了校企合作的成功典范,并形成了以“党建促专项”为代表的党建引领重大科技创新的成功经验。

3、继往开来、开创助力国家战略新篇章

迈入新时代,特别是在国家“双碳”战略实施的背景下,高温气冷堆因为得天独厚的“高温”优势,可以同时满足石化园区“电、热、汽”等关键需求且实现低碳转型,可以大规模制氢,为冶金、煤化工、交通等行业的转型升级提供解决方案,是服务国家能源安全、实现能源技术绿色转型和国家生态、绿色、可持续发展重大战略需求的重要手段和优选技术。此外,高温气冷堆也能够应用于稠油热采、承接火电厂退役后的电用户和热用户。


示范工程全景

当前,60万千瓦高温气冷堆发电版和供汽版技术方案已经固化,高温气冷堆产业链已经初步形成,核能综合利用产业化市场已经打开。中核能源正聚焦核心能力提升,强化示范工程经验反馈,固化优化高温气冷堆设计,加强高层次人才吸收培养,集中所有力量、全力以赴实施60万千瓦高温气冷堆商业化项目。同时,以市场需求为引领,全力研发超临界版高温气冷堆,开发深度耦合石化工艺流程的核能一体化供热供汽方案,致力于构建高温气冷堆“电、热、汽、水、氢”综合能源、智慧能源解决方案,为集团公司打造核能综合利用新的千亿级产业集群。2019年8月,集团公司党组书记、董事长余剑锋在中核能源调研指导时指出:“高温气冷堆是中核集团型谱化先进反应堆堆型序列的重要组成部分,是未来中核集团科技创新的重点推动方向。”今年3月8日,余剑锋再次到中核能源调研指导,要求中核能源与核研院一道,在后续商业化项目中加大工程技术联合攻关力度,争取“接二连三地出成绩”,为把高温气冷堆打造成真正的国之重器再立新功。

后续,中核能源将在集团公司的坚强领导和清华大学的指导支持下,持之以恒加强党的领导和党的建设,传承弘扬“强核报国 创新奉献”的新时代核工业精神,坚定不移与核研院深化合作,持续深化“强核心、大协作”协同创新机制,打造产学研用深度融合、集聚各类创新资源的高温气冷堆协同创新体系,以“科改示范”助推核心能力提升,全力推进60万千瓦高温气冷堆项目建设,保持我国在高温气冷堆领域的国际领先地位,为早日实现集团公司“三位一体”奋斗目标和国家“双碳”战略实施贡献更大力量。

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