编者按:新时代发展需要汇聚“科技”的力量,崇高事业需要“向善”的榜样引领。“2024中国力量年度人物”评选以“科技向善”为主题,旨在表彰把握时代脉搏,积极探索新兴科技的新领域、新应用、新价值,以新质生产力创造美好生活的各领域杰出代表,弘扬中国榜样力量。
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张作义及清华大学高温气冷堆团队,积极研发先进核能技术,历经二十余年产学研协同攻关,自主研发、设计、建造、调试和运行了新一代核电项目——高温气冷堆核电站示范工程,攻克模块式高温气冷堆商用核心关键技术,形成完整的自主知识产权体系,在全球核能技术竞争中拔得头筹,实现我国高温气冷堆技术从“并跑”到“领跑”的跨越,对建设能源强国有着重要的战略意义。
张作义及清华大学高温气冷堆团队入围2024中国力量年度人物初选。
张作义曾说过:“清华核研院过去40年建设了3个实验堆。在我这一代手里只能跨越大江大河,实现实验堆到商业电站的跨越,再难再险也别无他途。”
张作义是清华大学核能与新能源技术研究院院长兼总工程师,国家科技重大专项“大型先进压水堆及高温气冷堆”之“高温气冷堆”总设计师及专职技术责任人。在国家科技重大专项支持下,在国家能源局及科技部、发改委、财政部的领导下,张作义及清华大学高温气冷堆团队与中国华能集团、中国核工业集团及上海电气、哈尔滨电气等产学研合作伙伴密切合作推动专项实施。高温气冷堆核电站于2006年2月被党中央批准列入国家科技重大专项,2008年2月国务院批准总体实施方案,专项正式启动,2012年12月获得建造许可证开始正式建设,2023年12月实现商运投产。我国成功跨越实验堆到商业电站的大江大河,实现全球首座四代核电商运投产。
高温气冷堆采用碳化硅核燃料与氦气冷却。模块式高温气冷堆具有“固有安全”特性,不需要应急冷却即可实现反应堆自然冷却,不会出现堆芯熔毁和大规模放射性物质释放。这种被称为第四代核电及小型模块堆的创新型反应堆在美国、德国、日本等国进行了大量研究,但因为无法跨越从实验堆到商业电站的巨大鸿沟,一直没有开工建设。我国在“863”计划的支持下,在王大中、吴宗鑫教授领导下,于2000年建成了清华大学10MWt高温气冷实验堆。
张作义是在此基础上实现我国高温气冷堆从实验堆到商业电站跨越的长期技术带头人。他在2006年牵头提出并确定中国高温气冷堆核电站示范工程采用2个反应堆模块带1台蒸汽轮机,发电功率200MWe的总体技术方案。2008年主持编写完成重大专项总体实施方案,在总体实施方案中明确清华大学负责总体技术方案、技术研发及工程验证、核岛主系统主设备的工程设计。共同创建中核能源科技有限公司和华能山东石岛湾核电有限公司,形成中国高温气冷堆产学研合作团队。作为总设计师领导总体技术方案制定、工程实验设施建设、关键技术研发及工程验证、燃料元件研发及生产线建设、核安全建造许可证和运行许可证的申领及审评、主要设备研制、现场安装调试及运行试验等工作。在这个过程中,张作义承担总设计师技术责任,实际解决科研及工程问题,提出一系列重大关键性技术创新思想。着力突破一系列“0到1”核心关键技术,带领团队完成主氦风机等660个世界首台套设备研制。在世界上首次全尺度实验证明丧失冷却情况下反应堆不会熔化的固有安全特性,具有重大科学意义。
张作义及清华大学高温气冷堆团队继续开展后续技术改进及商业推广工作,高温气冷堆高温蒸汽与发电联产项目已经具有商业竞争力。开展了核能制氢及氦气透平发电关键技术研究。高温气冷堆后续商业化推广项目列入国家“十四五”能源发展规划,若干项目已经开始启动实施。一个年产值千亿以上的核能高温热应用新场景横空出世。
张作义及清华大学高温气冷堆团队先后荣获中组部、中宣部、人力资源保障部、科技部联合授予的全国专业技术人才先进集体,教育部全国高校黄大年式教师团队称号。他本人先后获得首都劳动奖章、国家科技进步一等奖、中国核学会“杰出成就奖”、中核集团“钱三强科技奖”、 “十一五”国家科技计划执行优秀个人、北京市优秀共产党员等荣誉称号。
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