“核聚變能是人類能源的終極解決方案,將為人類提供綠色、安全、無限利用的能源。”日前,在上海舉行的“好望角科學沙龍”上,中國工程院院士、中國物理學會副理事長、國家大科學工程“聚變堆主機關鍵系統綜合研究設施”總指揮李建剛認為,預計可以在2027年建成聚變能實驗裝置,并在5年內看到“核聚變點亮的第一盞燈”。
在氣候變化與能源安全雙重壓力下,核能作為低碳可調度基荷能源的戰略價值愈發凸顯?!皬膶嶒炑b置到聚變實驗堆、工程示范堆,再到聚變能原型電站,是中國磁約束聚變能發展的技術路線圖?!崩罱▌偼嘎?,緊湊型聚變能實驗裝置計劃2027年建成,中國聚變工程示范堆(CFEDR)已啟動方案設計,將瞄準建設世界首個聚變示范電站?!爸袊圩児こ淌痉抖褜⑼瓿蓮膰H熱核聚變實驗堆(ITER)到聚變原型電站之間的技術過渡和工業實踐,演示聚變能持續大功率、安全和穩定運行的可行性?!?/p>
中國核工業集團原副總工程師田佳樹認為,核電是雙碳目標下,替代煤電的最佳選擇。國家能源局在全國能源工作會明確提出,到2025年底實現6500萬千瓦的核電裝機。
“未來10年是小型模塊化反應堆(下稱‘小堆’)開發驗證和推廣的重要窗口期。”田佳樹指出,小堆有近百種設計方案,涵蓋多種反應堆技術,包括水冷、氣冷、液態金屬冷卻和熔鹽冷卻反應堆。我國已建成全球首個第四代特征的球床式高溫氣冷堆,并有希望率先建成全球首個陸上小型壓水堆“玲龍一號”。
與大型核反應堆相比,小堆具有建造周期短、單機投資低、廠址適應性強等特征,還因其體積小、固有安全性高、功率比大、適應性好、核廢物產生量少、退役成本低等特點,在全球受到日益廣泛的關注。
“到2030年,中國數據中心的耗電量將達到400TWh,是2020年的兩倍。而DeepSeek的爆火將帶來整體AI應用生態繁榮和對算力更大的需求?!碧锛褬浔硎荆《言跀祿行墓┠堋@區綜合能源供應、替代退役煤電等方面有著廣闊的商業前景。他預計,到2030年左右將完成小型堆核電站商業示范。
小堆和聚變堆都是當下的研發和投資熱點。田佳樹認為,前者兼具三代堆成熟性與四代堆創新性,是未來十年至二十年的戰略必爭領域,但還需通過標準化設計、規模化生產降低成本,證明其與大型反應堆相比具有競爭力;而后者還需要解決材料、成本和工程化等方面的問題,他預計未來二十年內可能會完成實驗堆和示范堆的環節,并在商業堆的環節探索市場接受度。兩者最終將共同引領世界能源的綠色轉型。
校對:李凌鋒