高温气冷堆核电站是中国具有完全自主知识产权、世界首座具有第四代先进核能系统特征的球床模块式高温气冷堆，也是中国落实核电“走出去”战略的优选堆型之一，与中国探月工程、北斗卫星导航系统一并被列入16个国家科技重大专项，位于荣成市石岛湾，其总设计师为清华大学核能与新能源技术研究院院长张作义。

高温气冷堆核电站示范工程由华能石岛湾核电有限公司牵头，联合清华大学、中核集团共同建设，装机容量20万千瓦，于2012年底在山东荣成开工建设，是中国落实核电“走出去”战略的优选堆型之一，与中国探月工程、北斗卫星导航系统一并被列入16个国家科技重大专项。项目于2021年12月首次并网成功发电，标志着中国实现了第四代高温气冷堆核电技术的“中国引领”。2023年8月至9月，中国首次在石岛湾高温气冷堆核电站上，通过试验证明了核裂变能也能够实现固有安全，2023年12月6日，山东荣成石岛湾高温气冷堆核电站商业示范工程圆满完成168小时连续运行考验，正式投入商业运行。

该工程的投产，对促进中国核能电力股份有限公司安全发展、提升中国核电科技创新能力水平等具有重要意义和积极影响。也标志着中国成为世界上第一个实现模块式高温气冷堆核电站商业运行的国家。

1956年美国科学家泰勒提出，要使公众接受核能，反应堆安全必须是“固有的”，也就是说在严重事故条件下，不用人为和机器干预，核电站的核心——反应堆堆芯不会熔毁，放射性物质不会大量外泄，进而不会发生严重的核事故。

高温气冷堆采用氦气冷却，全陶瓷包覆颗粒燃料元件。模块式高温气冷堆采用模块式设计，确保反应堆不需要应急冷却也能够处于安全状态，被称为固有安全的反应堆。国际上开展了大量研究和设计工作，但一直没成功建成商业电站。20世纪80年代，以王大中院士为带头人的清华核研院团队将研究目标聚焦在实现反应堆固有安全的学术理念上。2000年，王大中、吴宗鑫带领团队建成了10兆瓦高温气冷实验堆（HTR-10）。在此基础上，2006年“高温气冷堆核电站”被列入国家科技重大专项，清华大学成为唯一牵头实施国家科技重大专项的高等学校，清华核研院院长张作义被任命为总设计师。

2012年底，由华能山东石岛湾核电有限公司牵头，联合清华大学、中核集团建设的高温气冷堆核电站在荣成市开工建设。2015年完成核岛、常规岛主体结构施工，2016年完成反应堆压力容器吊装，2019年完成首台蒸汽发生器吊装。2020年11月，1号反应堆冷态功能试验一次成功，完成双堆冷试，核岛核心系统建设质量得到全面检验。2021年9月12日，高温气冷堆核电站示范工程1号反应堆成功实现首次临界，是反应堆带核功率运行的起点，11月11日，2号反应堆首次临界，这标志着示范工程顺利完成双堆临界，12月20日，1号反应堆完成发电机初始负荷运行试验评价，首次并网成功，发出第一度电 。2022年12月9日，该工程首次实现双堆初始满功率运行，实现了“两堆带一机”模式下的稳定运行。

2023年8月至9月，中国首次在石岛湾高温气冷堆核电站上，通过试验证明了核裂变能也能够实现固有安全，即不依靠人为干预和应急冷却，仅依靠自然定律，实现裂变反应堆的自然冷却，不会出现堆芯熔化。这标志着我国在实际建成的核电站上，在世界上首次验证了“固有安全的核裂变能”这一学术梦想。2023年12月6日，山东荣成石岛湾高温气冷堆核电站商业示范工程圆满完成168小时连续运行考验，正式投入商业运行，标志着中国在第四代核电技术研发和应用领域达到世界领先水平。

高温气冷堆核电站示范工程的关键核心技术完全属于中国。由清华大学与中核集团、中国华能建成的这座核电站，国产化率高达93.4%，形成的约5万张图纸、10万页文件,15000多件技术含量高、安全设计要求也高的核岛设备等，中国都具有完全自主知识产权。

高温气冷堆是国际公认的第四代先进核电技术，最突出的优势是具有固有安全性，在发电、热电冷联产及高温供热等领域商业化应用前景广阔。示范工程集聚了设计研发、工程建设、设备制造、生产运营等产业链上下游500余家单位，先后攻克了多项世界级关键技术，设备国产化率达到93.4%，首台套设备2200多台（套），创新型设备600多台（套）。

模块式高温气冷堆在国际上被称为第四代核能系统，也被称为小型模块堆。清华大学研发并实现的模块式高温气冷堆技术可以提供300℃-500℃高参数工业蒸汽，实现热电联产，且可多个模块并联，在中国的工业蒸汽应用市场上已经具备商业竞争力，有望成为助力中国及世界碳达峰碳中和的重大创新型产业。

高温气冷堆所具有的固有安全性、发电效率高、应用领域广等优良性能，使其在核能发电、热电冷联产及高温工艺热应用等领域商业化应用前景广阔，将有助于优化能源结构、保障能源供给安全，推动实现“双碳”目标。

山东荣成石岛湾高温气冷堆核电站商业示范工程正式投入商业运行，标志着中国在第四代核电技术研发和应用领域达到世界领先水平。该工程的投产，对促进中国核能电力股份有限公司安全发展、提升中国核电科技创新能力水平等具有重要意义和积极影响。也标志着中国成为世界上第一个实现模块式高温气冷堆核电站商业运行的国家，意味着清华大学核能科学家持续数十年牵头研发的以固有安全为主要特征的先进核能技术，实现了从跟跑、并跑到领跑世界的跨越。