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2030年實現核聚變發電?專家稱商業化仍需長期攻關

近日,坊間流傳有中國企業將于2030年建成一座可控核聚變反應堆并實現發電,該傳聞涉及的江西聯創光電科技股份有限公司(下稱“聯創光電”,600363.SH)證券部工作人員31日向第一財經記者表示,這種說法并不準確。

上述傳聞稱,中國計劃在2030年前建成全球首座聚變-裂變混合發電廠“星火”,選址江西南昌瑤湖科學島,項目采用高溫超導聚變-裂變混合堆技術。項目由中核集團與聯創光電推進,目前項目已進入第一階段,并進行了環境影響評估的公開招標。

根據江西電子集團官網此前發布的消息,2023年11月12日,江西電子集團和聯創光電共同控股的江西聯創光電超導應用有限公司(目前更名為“江西聯創超導技術有限公司”)和中核聚變(成都)設計研究院有限公司簽訂協議,雙方計劃各自發揮技術優勢,采用全新技術路線,聯合建設可控核聚變項目,技術目標Q值大于30,實現連續發電功率100MW,該項目擬落戶江西省,工程總投資預計超過200億元人民幣。

然而,這一項目并未明確具體的建成時間。3月31日,聯創光電證券部門工作人員向第一財經記者表示,聯創超導為上述可控聚變堆項目提供高溫超導磁體,并計劃在2029年底完成交付。但該工作人員同時表示,該項目何時建成并網發電,目前沒有具體的時間節點。

“外界對聚變堆熱情很高,期待很大,都希望盡快成功。”一位核電領域資深專家向第一財經記者表示,但現實是核聚變技術的難度大,目前仍面臨耐輻照、耐高溫材料和超導技術等多方面的巨大挑戰。

在今年全國兩會期間,全國政協委員、中核集團聚變領域首席科學家段旭如向媒體表示,從目前核聚變技術的發展來看,估計2050年前后將實現聚變能商用,因此20—30年應該是一個比較合理的預期。

上述受訪的核電專家認為,可控聚變堆要實現有經濟價值的商業化發電,可能需要比二三十年更漫長的時間。

核聚變是一種核反應形式,其原理是輕原子核(例如氘和氚)在特定條件下結合成較重原子核(例如氦),并釋放出巨大能量。如果將核裂變比作將完整的鏡子打碎以獲取能量,那么核聚變則恰如其反——它通過將破碎的碎片重新拼合,以“破鏡重圓”的方式釋放能量。

可控核聚變作為一種極具潛力的未來能源形式,近年來逐漸走入了人們的視野,并成了科學界和工程界的研究熱點。但這一技術至今仍面臨巨大挑戰。盡管全球科學家已投入數十年研究,可控核聚變發電仍未能實現商業化應用。目前,世界各國運營和建設的核反應堆仍以核裂變技術為主。

據段旭如此前介紹,核聚變能源的實現時間表是否會提前,取決于多個因素,包括研發投入、科技創新、人才隊伍、監管法規等。當前,核聚變能研發正處于科學實驗邁入實驗堆工程的重大戰略機遇期。而要實現聚變能源應用,仍面臨諸多技術挑戰。這包括聚變等離子體穩態燃燒、聚變堆耐輻照抗高熱負荷材料、氚自持三大關鍵技術與挑戰,以及聚變堆核安全、聚變堆熱電轉換等問題。

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