在能源領(lǐng)域,核聚變一直被視為 “終極能源”,誰能率先將其從實驗室推向商業(yè)發(fā)電,始終是備受矚目的焦點。英國物理學(xué)會主席基思?伯內(nèi)特認為,中國極有可能成為全球首個實現(xiàn)強大且清潔的聚變能商業(yè)發(fā)電的國家。
氣候變化是全球共同面臨的嚴峻挑戰(zhàn),綠色能源轉(zhuǎn)型是大勢所趨。然而,美國在應(yīng)對氣候變化、推動綠色轉(zhuǎn)型方面,積極性有所減弱,在全球化進程中也出現(xiàn)了退縮的跡象。而中國始終秉持全球化理念,積極應(yīng)對氣候變化等全球性問題。
核聚變能源之所以被寄予厚望,是因為它十分清潔,不會產(chǎn)生核廢料,若能投入應(yīng)用,將極大助力能源與環(huán)境問題的解決,是未來綠色能源的重要發(fā)展方向。
基思?伯內(nèi)特預(yù)測,未來 10 年內(nèi),核聚變能源有望成為一種新型綠色能源投入應(yīng)用。
中國在核聚變發(fā)電領(lǐng)域的突破正不斷刷新外界認知,尤其是 2025 年國慶節(jié)期間傳來的消息,更讓這一領(lǐng)域的進展變得具體可感。
據(jù)央視新聞報道,10 月 1 日,位于安徽合肥的緊湊型聚變能實驗裝置 BEST 項目建設(shè)迎來關(guān)鍵進展 —— 裝置主機關(guān)鍵部件杜瓦底座成功研制并完成交付,精準落位安裝在主機大廳內(nèi),這標志著項目主體工程建設(shè)邁入新階段。
這個被網(wǎng)友稱為 “巨型底座” 的部件可不是普通裝備。它直徑約 18 米、高度約 5 米,總重量達 400 余噸,是目前國內(nèi)聚變領(lǐng)域最大的真空部件,也是 BEST 主機系統(tǒng)里最重的部件,要承載起總重約 6700 噸的主機重量。從技術(shù)角度看,它的研制難度極大,中國科學(xué)院合肥物質(zhì)院等離子體所牽頭的聯(lián)合團隊攻克了高精度成型和焊接、毫米級形變控制、高真空密封等一系列關(guān)鍵技術(shù)。安裝精度要求更是嚴苛:表面水平高差需控制在 15 毫米以內(nèi),落位位置偏差不超過 2 毫米。為了達到這個標準,團隊自主研發(fā)了專用吊具系統(tǒng),通過均衡梁、吊梁等組件協(xié)同調(diào)節(jié)吊裝水平度,同時用多站激光跟蹤儀實時監(jiān)測基準點,最終實現(xiàn)了毫米級精準安裝。
“杜瓦底座安裝完成,意味著大部件安裝工作正式開啟?!?中國科學(xué)院合肥物質(zhì)院等離子體物理研究所副研究員黃雄一解釋,后續(xù)磁體、真空室等核心部件都將安裝在這個底座上,最終封閉形成真空環(huán)境,為托卡馬克裝置運行提供基礎(chǔ)條件。作為我國正在建設(shè)的燃燒等離子體物理實驗裝置,BEST 采用緊湊高場超導(dǎo)托卡馬克技術(shù)路線,運用高性能超導(dǎo)磁體、氘氚聚變?nèi)剂系刃录夹g(shù),計劃 2027 年建成并首次在國際上演示核聚變發(fā)電,2030 年有望通過核聚變點亮第一盞燈。
而 BEST 的進展只是中國核聚變研究版圖的最新一塊拼圖。我國早已形成 “EAST (原理研究)→ BEST (工程驗證)→ CFETR (實驗堆)” 的完整技術(shù)路線圖,計劃 2035 年建成世界首個聚變工程實驗堆電站。
作為原理研究階段的核心裝置,“人造太陽” EAST 多次創(chuàng)造世界紀錄,實現(xiàn)了可重復(fù)的 1.2 億攝氏度 101 秒和 1.6 億攝氏度 20 秒等離子體運行。“中國環(huán)流三號” 則在參數(shù)突破上持續(xù)發(fā)力,2025 年 3 月實現(xiàn)原子核溫度 1.17 億度、電子溫度 1.6 億度的 “雙億度” 放電,綜合參數(shù)聚變?nèi)朔e大幅提升,為聚變能持續(xù)輸出筑牢根基。
中國在核聚變領(lǐng)域能有如此良好的發(fā)展態(tài)勢,是有扎實基礎(chǔ)的。
首先是持續(xù)的資源投入,涵蓋資金、人力和物力等方面,2024 年核聚變被列入國資委重點未來產(chǎn)業(yè),2025 年各大電力巨頭紛紛增資入股,形成了科研與市場協(xié)同推進的格局。
其次是多學(xué)科協(xié)同能力,核聚變研究涉及物理、材料、工程等多個領(lǐng)域,而中國在整合超導(dǎo)、真空、控制等技術(shù)上有著豐富經(jīng)驗,西部超導(dǎo)、上海超導(dǎo)等企業(yè)已成為產(chǎn)業(yè)鏈上的 “隱形冠軍”,關(guān)鍵部件基本實現(xiàn)自主研發(fā)。
這種 “科研機構(gòu) + 企業(yè)” 的抱團模式,讓技術(shù)突破能快速轉(zhuǎn)化為工程進展。
網(wǎng)上網(wǎng)友們對這些進展也十分關(guān)注。有網(wǎng)友看完 BEST 底座安裝的新聞后感慨:“四百多噸的大家伙能精準到毫米級安裝,這工程實力真不是吹的,感覺清潔能源離我們越來越近了?!?/p>
有行業(yè)相關(guān)的網(wǎng)友補充:“現(xiàn)在磁體、真空室這些關(guān)鍵部件都有國內(nèi)企業(yè)能做,產(chǎn)業(yè)鏈起來了,進度自然快?!?/p>
也有理性聲音提醒:“2030 年點亮第一盞燈只是開始,離全民用上聚變電還有距離,但至少方向是對的?!?/p>
從當前情況來看,中國在核聚變商業(yè)發(fā)電的道路上確實在穩(wěn)步前行。我們有清晰的技術(shù)路線圖,有持續(xù)的資源投入,還有成熟的技術(shù)轉(zhuǎn)化體系,這些都讓基思?伯內(nèi)特等國際專家充滿信心。
雖然未來仍有 Q 值提升、長期運行維護等挑戰(zhàn),但正如網(wǎng)友們所說,這種 “幾十年接力死磕” 的韌勁,正是中國在該領(lǐng)域領(lǐng)先的關(guān)鍵。若能持續(xù)突破技術(shù)難關(guān),中國很有希望在核聚變商業(yè)發(fā)電領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)領(lǐng)先,為全球能源轉(zhuǎn)型和應(yīng)對氣候變化作出重大貢獻。
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