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中國“人造太陽”兩年后或迎關鍵突破 核聚變發(fā)電開啟全球能源普惠新篇

   發(fā)布時間:2025-11-25 19:38 作者:趙靜

全球能源格局正面臨前所未有的轉型契機:傳統(tǒng)化石能源價格劇烈震蕩引發(fā)供應鏈危機,而可再生能源的間歇性特征又難以滿足基礎電力負荷需求。在此背景下,中國核聚變研究領域傳來突破性進展——全超導托卡馬克核聚變實驗裝置(BEST)計劃于兩年內實現(xiàn)等離子體點火,2027年底建成后將開展氘氚燃燒實驗,為核聚變商業(yè)化發(fā)電掃清關鍵技術障礙。這項突破不僅標志著中國在清潔能源領域取得里程碑式進展,更預示著人類即將進入"無限能源"時代,全球能源版圖或將因此重塑。

核聚變能源的"廉價"屬性源于其獨特的燃料優(yōu)勢與能量轉化效率。該技術核心燃料氘廣泛存在于海水中,每30升海水提取的氘經聚變反應釋放的能量相當于1噸標準煤,全球海洋氘儲量可供人類使用數(shù)億年。另一種燃料氚雖需通過鋰元素制備,但中國青海鹽湖和四川鋰礦資源儲量位居世界前列,更可通過聚變反應產生的中子實現(xiàn)燃料循環(huán)再生。相較于需要持續(xù)開采的化石能源,以及依賴稀有金屬的光伏產業(yè),核聚變燃料成本近乎為零,為能源經濟性奠定基礎。英國勞森判據(jù)顯示,當?shù)入x子體密度、溫度與約束時間的乘積突破5×1021千電子伏特·秒/立方米時,即可實現(xiàn)能量凈輸出,BEST裝置通過創(chuàng)新設計的全超導磁約束系統(tǒng),正精準攻克這一技術閾值。

BEST裝置的研發(fā)進程彰顯了中國在重大科技工程中的制度優(yōu)勢。該裝置采用自主研發(fā)的長脈沖穩(wěn)態(tài)運行技術,設計目標實現(xiàn)分鐘級至小時級持續(xù)能量輸出,遠超國際同類裝置的秒級水平。研發(fā)團隊已在等離子體約束時間等關鍵參數(shù)上取得多項突破,為商業(yè)化運行積累核心數(shù)據(jù)。與需要200多個參與方協(xié)調的國際熱核聚變實驗堆(ITER)相比,BEST項目以更高效的決策機制推進技術迭代,同時保持與歐美頂尖科研機構的深度合作,形成"自主創(chuàng)新+開放共享"的研發(fā)范式。這種模式不僅加速了技術成熟,更使全球科研界能夠共享中國突破帶來的紅利。

這項技術突破將通過"技術輸出+成本示范"雙路徑推動全球能源轉型。在發(fā)展中國家市場,中國可依托"一帶一路"能源合作平臺,輸出小型化核聚變發(fā)電模塊,幫助這些國家跳過化石能源依賴階段,直接接入清潔能源網絡。對于發(fā)達國家市場,中國技術的成本優(yōu)勢將形成倒逼效應,加速全球能源體系向零碳方向演進。據(jù)測算,核聚變商業(yè)化電站建成后,其發(fā)電成本有望降至當前火電的1/5,這將徹底改變全球工業(yè)能耗結構——鋼鐵、化工等高耗能產業(yè)可通過廉價電力實現(xiàn)綠色轉型,電動汽車、智能家居等節(jié)能產品將迎來大規(guī)模普及,非洲、東南亞等能源短缺地區(qū)的數(shù)十億人口將首次獲得穩(wěn)定電力供應。

針對"核聚變永遠差二十年"的質疑,中國科研團隊用實際進展給出有力回應。從2017年EAST裝置實現(xiàn)101秒高約束等離子體運行,到如今BEST裝置瞄準穩(wěn)態(tài)燃燒,中國僅用十年時間就完成了國際同行數(shù)十年的研發(fā)歷程。目前裝置核心部件如全超導磁體、高功率微波加熱系統(tǒng)已全部實現(xiàn)國產化,工程建設進度較計劃提前30%。按照技術轉化規(guī)律,從實驗裝置突破到商業(yè)化電站建成通常需要10-15年,這意味著到2040年前后,全球首個核聚變商業(yè)電站有望在中國投入運營,其電價或可低至每度0.1元人民幣,真正實現(xiàn)"能源自由"。這項突破不僅將改寫人類能源史,更以科技創(chuàng)新踐行著構建人類命運共同體的莊嚴承諾。

 
 
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