在核能領域,清華大學核能與新能源技術研究院是我國高等教育系統(tǒng)規(guī)模最大的實體研究院,也是世界一流的核能技術研發(fā)基地。歷時30年自主研發(fā)的第四代核能系統(tǒng)——高溫氣冷堆,凝結著幾代清華人的心血,也飽含著清華人的無限熱盼。
領跑:3個世界首座中國造
世界上首座非能動自然循環(huán)的一體化殼式輕水堆-5MW低溫核供熱堆、世界上首座固有安全的第四代先進核能系統(tǒng)-10MW高溫氣冷實驗堆、世界上首座商用規(guī)模第四代先進核電站-高溫氣冷核電站示范工程,都是清華大學核研院先進核能技術創(chuàng)新團隊研發(fā)成功的。
正在山東榮成建設的高溫氣冷核電站示范工程為世界核能發(fā)展注入一針“強心劑”。高溫堆重大專項技術總師、核研院院長張作義介紹:“清華團隊在王大中院士的帶領下,以提高核能的安全性為首要目標,走出了我國以固有安全為主要特征的先進核能技術從跟跑、并跑到領跑世界的成功之路。”
張作義回想起研發(fā)之初。當時,美國、德國、日本等在高溫氣冷堆研發(fā)上遙遙領先,而我國只能“跟跑”。但在“863”計劃的支持下,清華大學秉持著“自強不息”的精神,歷經30多年兩代科學家的不懈奮斗,最終打造出世界領先的先進核能系統(tǒng)。
示范:潛心攻關,走出一條別人未曾走過的路
高溫氣冷堆核電站作為世界首座商業(yè)示范項目,研發(fā)過程中,清華核研院與國內核工業(yè)及裝備制造業(yè)有關企業(yè)協(xié)同攻關,突破了大量技術和工藝難題,成功研制2200多套世界首臺(套)設備。
“球形燃料元件生產線”項目就是很具代表性的一個項目。至2019年底,中核北方高溫堆球形燃料生產線已完成70多萬個燃料元件生產。張作義對此欣喜不已:“自2013年起,雙方共同協(xié)作,將清華大學研發(fā)的燃料元件規(guī)?;a技術成果應用于中核北方生產線建設,設備從安裝調試到生產僅僅用了2年時間,正式生產不到半年就達到了設計產能,生產的燃料元件樣品經輻照檢驗,性能達到世界最優(yōu),這是個非常了不起的成就!”
這條生產線占地1.2萬平方米,是目前世界上規(guī)模最大的球形燃料元件工業(yè)生產線,同時也是具有世界先進水平的、創(chuàng)新型的生產線。如今,這條生產線已經有不少國外業(yè)界參觀,成為名副其實的“世界首條”商業(yè)示范線。從過去學習引進國外技術吊車出租,到如今國外來學習中國的技術,這種改變讓整個團隊感到非常自豪。
典范:凝結多方的智慧
高溫氣冷堆核電站是我國產學研協(xié)同創(chuàng)新的典范。張作義說:“高溫堆技術的發(fā)展是清華大學核研院研發(fā)團隊與核工業(yè)共同奮戰(zhàn)、協(xié)同創(chuàng)新的成果,如果沒有產學研合作,高溫堆示范工程走不到今天。”
隨著高溫堆技術發(fā)展吊車出租,核研院不斷探索、創(chuàng)新高校與企業(yè)之間的協(xié)同機制。由清華大學牽頭國電新能源研究院,聯(lián)合華能集團、中國核工業(yè)建設集團、上海電氣集團等國內龍頭企業(yè),共同組建由教育部認定的“先進核能技術協(xié)同創(chuàng)新中心”,在產業(yè)化道路上,實現(xiàn)了從“合同分包”到“緊密合作”再到“協(xié)同創(chuàng)新”的飛躍。“協(xié)同創(chuàng)新”機制很好的補充了我國大型企業(yè)缺少“核心技術”研發(fā)能力,對提高我國制造業(yè)的核心競爭力、持續(xù)發(fā)展力做出了很好的探索,并逐步形成了以清華核研院為技術研發(fā)牽頭單位、各方面通力協(xié)作的一套研發(fā)生產體系。利用自身人才及研發(fā)優(yōu)勢,協(xié)同行業(yè)龍頭企業(yè),核研院逐步成為具有國際影響力、具備“一流大學+國家實驗室+產業(yè)協(xié)同”主要特征的先進核能關鍵技術集成攻關大平臺,成為在高溫氣冷堆技術領域,解決國家“卡脖子”瓶頸問題、推動我國核能行業(yè)發(fā)展和產業(yè)升級的重要戰(zhàn)略支撐力量。
集體簡介
清華大學核能與新能源技術研究院,擁有4座核設施、2個大型先進反應堆工程實驗室,以及若干個教育部重點實驗室、北京市重點實驗室等基礎設施。擁有一支結構合理、能打硬仗的高素質科研隊伍,其中院士3人、正高職稱58人、副高職稱200余人。團隊近10 多年來累計共發(fā)表學術論文2000余篇,其中被SCI檢索300多篇。申請發(fā)明專利 300多項,獲得授權200余項,研發(fā)出首臺(套)設備2200余臺國電新能源研究院,其中創(chuàng)新型設備660余臺。團隊的原創(chuàng)科研成果獲得了2次國家科技進步一等獎,1次國家發(fā)明二等獎、1次國家科技進步三等獎、1次國家發(fā)明三等獎、4次國家教育部(教委)和科技進步一等獎以及70余次省部級的科技進步獎。