众所周知，我国目前能源结构极不合理：煤炭占一次能源的比例超过三分之二，天然气、核能只占很小的比例。大规模燃烧煤炭不仅造成严重的环境污染，而且给交通运输带来不可承受的压力，已经严重威胁到了国民经济的可持续发展；目前，我国石油进口已经占到年消耗量的45％，如何保证石油供应线已经成为必须解决的国家能源安全问题。核能作为一种清洁能源，既不排放温室气体，又不污染环境，是解决未来几十年我国经济增长对能源需求高速增长的有效途径之一。具有“固有安全性”的先进、高效的高温气冷堆核能系统可以成为我国压水堆核电主力机型的一个补充，在核能制氢等方面发挥重要作用在进行“高温气冷堆氦气透平发电系统”项目的同时，核研院已完成了450兆瓦热功率、195兆瓦电功率的模块化高温气冷堆 (HTR-PM)的方案设计。HTR－PM的主要任务是验证大容量的高温气冷堆技术成熟性和经济性。下一步，当今后氦气透平技术成熟后，成熟的HTR-PM核岛可以直接与氦透平连接，以实现更高的发电效率及核能高温水解制氢。
2004年3月中国华能集团、中国核工业建设集团、清华大学达成合作意向，共同推进高温气冷堆的产业化工作，并力争在2010年建成一座HTR-PM示范电站。三方联合成立“高温气冷堆核电示范工程筹备组”，正式开展高温气冷堆核电示范工程的工程化推进工作。同时，核研院正在进行HTR-PM的标准设计工作，争取两年内完成一个与具体厂址无关，但参考厂址条件具有包容性的HTR-PM初步设计方案，和初步安全分析报告，由此申请标准设计的执照。在此基础上，针对每个具体厂址，就可以很快地完成HTR-PM的模块化、批量化、标准建造。HTR-PM拟采用常规蒸汽透平来发电，以降低市场风险。
为使“高温气冷堆”成果在我国的电力建设领域中得到推广应用，保证我国经济可持续发展、改善能源结构和加快我国电力技术进步，根据国家有关法律、法规的规定，中国华能集团公司、中国核工业建设集团公司和清华大学决定共同投资建设一座20万千瓦级高温气冷堆商用示范电站，并联合向国家发改委上报了《关于合作建设高温气冷堆示范电站的请示》。2004年8月17日，国家发改委复函，同意三方合作建设高温气冷堆示范电站。
按照国家发改委的复函精神，合作三方协力开展了选址，并编写初步可行性研究报告的工作，以便尽快向国家上报项目建议书批准立项。建设高温气冷堆示范电站的目的是促进该项新技术，尽快在我国实现产业化发展的目标。2004年12月16日晚，中国华能集团公司、中国核工业建设集团公司、清华大学在北京钓鱼台国宾馆签订《关于共同合作建设高温气冷堆核电示范工程投资协议》，迈出了实施高温气冷堆商用示范核电站建设的关键一步。
根据协议，三方将共同组建核电有限公司，负责建设、运营高温气冷堆商用示范核电站。三方将严格按照国家有关核电建设的方针政策和有关规定，推进项目的进程和工程建设，力争2010年左右建成高温气冷堆核电示范工程。此次协议的签订，不仅符合国家积极发展核电的方针和能源中长期战略规划，而且是三方发挥各自优势，互利共赢，推进产学研结合，落实中央关于企业作为技术创新主体的一次有益尝试。
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