国内可控核聚变研究进展:三大机构项目齐头并进,2030年将建成工程堆
国内可控核聚变研究进展:三大机构项目齐头并进,2030年将建成工程堆
可控核聚变被誉为“终极能源解决方案”,其基本原理是通过模仿太阳内部的核聚变反应,将轻元素(如氢的同位素氘和氚)在极高温度和压力下融合成重元素(如氦),释放出巨大的能量。这种能源具有资源丰富、清洁无污染、安全性高等优点,是未来能源发展的重要方向之一。
全球可控核聚变发展现状
目前,全球各国都在积极推进可控核聚变研究。其中,国际热核聚变实验堆(ITER)项目备受关注,该项目由欧盟、中国、美国、俄罗斯、日本、韩国和印度七方共同参与,预计将于2025年开始等离子体实验。此外,部分国家计划在2050年建成并运行核聚变示范型反应堆(DEMO)。
中国可控核聚变发展路线图
中国核能发展遵循“热堆 - 快堆 - 聚变堆”路线,计划在2030年建成中国聚变工程实验堆(CFETR)工程堆,2050年建成聚变 - 裂变混合堆(PFPP)原型电站。近年来,国家政策支持力度不断加大,产业推动和资本投入也在持续加码。例如,国务院国资委已布局未来产业,两大能源国企已增资参股中国聚变能源公司。
国内聚变堆项目进展
中核集团项目
“中国环流三号”装置已突破高约束模式运行,核心任务是实现“聚变点火”。此外,“星火一号”聚变 - 裂变混合实验堆项目预计总投资超过200亿元,计划于2025年完成技术验证,2029年实现并网发电,2035 - 2040年实现商业化应用。
中科院项目
紧凑型聚变能实验装置(BEST)预计于2027年建成,将首次演示聚变能发电。中国聚变工程实验堆(CFETR)已完成总体集成工程设计,CRAFT项目为其提供技术支持,总体进度已达70%。
中物院项目
聚变 - 裂变新型混合堆方案(Z - FFR)具有较高的经济性和资源利用率,计划于2040年实现商业化供能。该项目将分三个阶段推进:关键技术攻关、工程演示和商业发电推广。
市场投资机会及风险分析
可控核聚变技术的发展将带动一系列相关产业的发展,包括材料科学、高温超导、精密制造等。然而,可控核聚变技术仍处于研发阶段,距离商业化应用还有较长的路要走,存在一定的技术和市场风险。投资者需要谨慎评估相关投资机会。