12月20日上午，华能集团、中核集团与清华大学宣布，国家科技重大专项石岛湾高温气冷堆核电站示范工程1号反应堆首次并网成功，发出第一度电。这是全球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，由中国自主设计、建造、调试和运营。从开工建设到并网发电，高温气冷堆历经“十年磨一剑”。
据华能集团介绍，目前，示范工程机组各项运行指标正常，反应堆、汽轮发电机及相关系统设备运行稳定，1号反应堆正稳步向单堆满功率推进，2号反应堆并网发电前各项试验有序开展。双堆有望于2022年年中全面投入商运。
高温气冷堆示范工程由华能集团牵头，联合清华大学、中核集团共同建设，装机容量20万千瓦，2006年被列入十六个国家科技重大专项之一，于2012年底在山东荣成开工建设。与目前主流的压水堆核电站不同，球床模块式高温气冷堆采用全陶瓷包覆颗粒球形燃料元件，氦气作冷却剂，石墨作慢化剂，反应堆出口温度可以达到700-1000摄氏度。该堆型具有良好的固有安全性，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。
第四代核电技术的设计理念是大幅减少核废料、更充分利用铀资源，以进一步提高核电站的安全性和经济性。高温气冷堆是国际核能领域公认的第四代核能系统中的候选堆型之一，被誉为“不会熔毁的反应堆”，能保证反应堆在任何事故下不发生堆芯熔化和放射性大量释放。高温气冷堆示范工程是产学研结合的产物。早在国家“863”计划支持下，清华大学核能与新能源技术研究院设计建造了10兆瓦（10兆瓦=1万千瓦）高温气冷实验堆，并于2003年顺利完成72小时满功率并网发电。2004年3月，华能集团与中国核建（已与中核集团重组）、清华大学签署《高温气冷堆核电站示范工程合作意向书》。2006年2月，石岛湾高温气冷堆核电站示范工程列入《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》十六个科技重大专项。2008年2月，高温气冷堆核电站重大专项实施方案获国务院批准。但受到日本福岛核事故后国内叫停核电项目审批等事件影响，石岛湾高温气冷堆示范工程直到2012年12月才正式开工建设，是国内核电重启后首个新建核电项目。
高温气冷堆之于华能集团有着特殊意义，这是作为传统发电集团的华能发出的第一度核电。从高温气冷堆起步，华能自2004年进入核能领域，深耕核电领域17年，目前正推动山东石岛湾、海南昌江、福建霞浦三大沿海核电基地建设。其中，海南昌江核电二期工程于2020年9月获批，标志着华能正式成为我国第四家具备控股建设大型压水堆项目资质的核电集团，自此成为中核、中广核、国家电投三大集团之后中国第四张核电牌照的持有者。
新的技术路线要从实验堆走向示范堆并非易事。华能集团表示，高温气冷堆示范工程整合设计研发、工程建设、设备制造、生产运营等产业链上下游500余家单位，设备国产化率达到93.4%，仅首次使用的设备有2200多台（套）、创新型设备600余个，初步搭建起我国自主创新的第四代高温气冷堆核电标准体系和知识产权保护体系。