12月20日上午，華能集團、中核集團與清華大學宣布，國家科技重大專項石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程1號反應堆首次并網成功，發出第一度電。這是全球首座具有第四代先進核能系統特征的球床模塊式高溫氣冷堆，由中國自主設計、建造、調試和運營。從開工建設到并網發電，高溫氣冷堆歷經“十年磨一劍”。

據華能集團介紹，目前，示范工程機組各項運行指標正常，反應堆、汽輪發電機及相關系統設備運行穩定，1號反應堆正穩步向單堆滿功率推進，2號反應堆并網發電前各項試驗有序開展。雙堆有望于2022年年中全面投入商運。

高溫氣冷堆示范工程由華能集團牽頭，聯合清華大學、中核集團共同建設，裝機容量20萬千瓦，2006年被列入十六個國家科技重大專項之一，于2012年底在山東榮成開工建設。與目前主流的壓水堆核電站不同，球床模塊式高溫氣冷堆采用全陶瓷包覆顆粒球形燃料元件，氦氣作冷卻劑，石墨作慢化劑，反應堆出口溫度可以達到700-1000攝氏度。該堆型具有良好的固有安全性，在核能發電、熱電冷聯產及高溫工藝熱應用等領域商業化應用前景廣闊。

第四代核電技術的設計理念是大幅減少核廢料、更充分利用鈾資源，以進一步提高核電站的安全性和經濟性。高溫氣冷堆是國際核能領域公認的第四代核能系統中的候選堆型之一，被譽為“不會熔毀的反應堆”，能保證反應堆在任何事故下不發生堆芯熔化和放射性大量釋放。

高溫氣冷堆示范工程是產學研結合的產物。早在國家“863”計劃支持下，清華大學核能與新能源技術研究院設計建造了10兆瓦（10兆瓦=1萬千瓦）高溫氣冷實驗堆，并于2003年順利完成72小時滿功率并網發電。2004年3月，華能集團與中國核建（已與中核集團重組）、清華大學簽署《高溫氣冷堆核電站示范工程合作意向書》。2006年2月，石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程列入《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006-2020年）》十六個科技重大專項。2008年2月，高溫氣冷堆核電站重大專項實施方案獲國務院批準。但受到日本福島核事故后國內叫停核電項目審批等事件影響，石島灣高溫氣冷堆示范工程直到2012年12月才正式開工建設，是國內核電重啟后首個新建核電項目。

高溫氣冷堆之于華能集團有著特殊意義，這是作為傳統發電集團的華能發出的第一度核電。從高溫氣冷堆起步，華能自2004年進入核能領域，深耕核電領域17年，目前正推動山東石島灣、海南昌江、福建霞浦三大沿海核電基地建設。其中，海南昌江核電二期工程于2020年9月獲批，標志著華能正式成為我國第四家具備控股建設大型壓水堆項目資質的核電集團，自此成為中核、中廣核、國家電投三大集團之后中國第四張核電牌照的持有者。

新的技術路線要從實驗堆走向示范堆并非易事。華能集團表示，高溫氣冷堆示范工程整合設計研發、工程建設、設備制造、生產運營等產業鏈上下游500余家單位，設備國產化率達到93.4%，僅首次使用的設備有2200多臺（套）、創新型設備600余個，初步搭建起我國自主創新的第四代高溫氣冷堆核電標準體系和知識產權保護體系。