橋歸橋，路歸路

一、第四代反應堆的發展

    1999年6月美國能源部首次提出第四代核能發電的概念，把上世紀5~60年代建設的核能電廠稱為第1代核電，7~80年代建設的商用核能電廠稱為第2代核電，90年代開發的先進反應器稱為第3代核電，而對第4代核電的要求則為有更高的經濟性、加強安全性、減少廢棄物產量並提高防止核擴散能力，各國專家挑選出六種有效、經濟、安全的核電發展系統。2002年9月20日在日本東京召開的第四代反應器國際研討會上公布了6種第四代反應器的設計(1)氣冷式快滋生反應器(2)鉛冷卻快滋生反應器(3)熔鹽式反應器(4)液態金屬鈉冷卻反應器SFR(5)超臨界水冷式反應器SCWR(6)高温氣冷式反應器。

          中國大陸目前同時發展了高溫氣冷堆及鈉冷卻快堆兩種第四代反應器，位於山東省的華能石島灣高溫氣冷堆示範工程，是全球首座球床模塊式高溫氣冷堆項目，於2012年12月開工建設。中核集團的福建霞浦示範快堆工程是中國首個快堆核電示範項目，於2017年開工，計劃於2023年建成發電。 

二、高溫氣冷堆的技術及願景

    高溫氣冷堆具有本質安全、模塊化設計建造和多用途等特性，被認為是最有前途的第四代反應器。高溫氣冷堆核電站示範工程六大戰略意義。(1)爭取率先掌握四代核電技術，領先世界水平。(2)加快核電設備國產化，掌握先進核電技術商機。(3)奠定核能製氫的技術基礎，配合未來氫經濟時代的到來。700℃-1000℃的高溫工制氫是最有可能實現的大規模經濟制氫的途徑之一。(4)拓展國內外核電市場。由於高溫氣冷堆固有安全性好、市場適應性強的優點，擁有一定的市場前景，還可以逐步向國外市場推廣。(5)建立產學研究與實用結合，推動科學技術產業化。(6)加強國家能源安全。

    在中國“863”國家計劃支持下，清華大學10兆瓦高溫氣冷實驗堆(HTR－10)於1995年6月14日正式動工，2000年12月順利建成並達到臨界，2003年1月7日並網發電，成為世界第一座投入運行的模塊式球床高溫氣冷實驗堆。通過高溫氣冷實驗堆(HTR－10)的設計、建造、臨界運行和並網發電，中國掌握了高溫氣冷堆燃料元件製造、燃料元件裝卸系統和數字化控制保護系統等核心技術，同時形成了這種新型反應堆研發、設計、加工、建造的技術集成系統，並累積了許多寶貴經驗。高溫氣冷堆有六大優點(1)讓中國擁有自主先進核電知識產權。(2)具有本質安全性和非能動安全性，即使喪失爐心冷卻系統也能安全停機。(3) 採用球形燃料元件，不用大修停機更換鈾燃料，機組可用率高。(4)系統簡單，發電效率可達40%以上。(5) 堆芯出口氦氣溫度可達700-950攝氏度，除發電，還可廣泛應用於製氫等領域。(6)模塊化設計，節省工期成本的優點。

     高溫氣冷堆採用包覆顆粒燃料（TRISO）構成的“全陶瓷型”球形燃料元件，它具有在不高於1620℃的高溫下阻留放射性裂變產物釋放的能力。採用單區球床堆芯設計，球形燃料元件自上向下流動。堆芯設計保證在任何運行工況和事故情況下，燃料元件最高溫度不超過其安全限值1620℃。反應堆堆芯周圍全部由石墨和碳磚材料構成，該區域內沒有金屬部件，使堆芯結構部件能承受高溫。反應堆堆芯和蒸汽發生器分別設置在兩個殼體內，並由熱氣導管殼體相連接，構成一迴路壓力邊界。三個殼體組成的壓力邊界均通以冷氦氣進行冷卻，使殼體不承受高溫。反應堆壓力容器、蒸汽發生器殼體和連接二者的熱氣導管殼體，均包容在混凝土結構的一迴路艙室內，一迴路艙室具有“包容性”功能，是阻止放射性釋放的第三道安全屏障。

三、世界首座高溫氣冷堆核即將發電而台灣還在廢核

    中國華能集團於7月25日宣布：擁有自主知識產權的世界首座高溫氣冷堆核電站示範工程即華能石島灣高溫氣冷堆示範工程全面進入調試階段，標誌著示範工程進入最後攻全面驗證階段，為後續機組商業運轉準備。華能石島灣高溫氣冷堆示範工程，是全球首座球床模塊式高溫氣冷堆項目，自2012年開工建設以來也遭遇許多困難延誤了工期，但苦盡甘來即將完工，由於高溫氣冷堆安全性高，功率較小，適合許多開發中國家使用，未來商機很大。台灣搞非核家園最大的問題就是自斷研發科技創新之路，前途黯淡。