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中国“人造太阳”两年后或迎关键突破 核聚变发电开启全球能源普惠新篇

2025-11-24来源:快讯编辑:瑞雪

全球能源体系正面临前所未有的转型压力:传统化石能源价格剧烈波动导致供应链稳定性受损,可再生能源的间歇性特征又难以满足电网对基荷电力的刚性需求。在此背景下,中国核聚变领域传来突破性进展——全超导托卡马克核聚变实验装置(BEST)计划于两年内实现聚变点火,2027年底建成后将开展氘氚燃烧等离子体实验,为核聚变商业化发电扫清关键技术障碍。这项突破不仅标志着中国在可控核聚变领域迈入世界前列,更预示着人类即将进入"无限清洁能源"时代。

核聚变能源的"廉价"特性源于其独特的燃料优势。作为聚变反应的主要燃料,氘在海水中的储量极为丰富,每30升海水提取的氘通过聚变反应释放的能量相当于1吨标准煤。据测算,全球海洋中的氘资源蕴含的能量总量是现有化石能源储量的数百万倍。另一关键燃料氚虽需通过锂元素转化制备,但中国青海盐湖和四川甘孜等地锂资源储量位居世界前列,且核聚变装置运行过程中产生的中子可实现氚的循环再生,形成自给自足的燃料闭环系统。相较于光伏产业对高纯度硅料的依赖和风电设备对稀土材料的消耗,核聚变燃料的获取成本几乎可以忽略不计。

BEST装置的核心突破在于攻克"能量净输出"这一世界性难题。聚变点火需要等离子体达到特定条件:通过自身聚变反应释放的能量足以维持反应持续进行,而无需外部持续加热。根据英国劳逊判据,当等离子体的密度、温度与约束时间的乘积突破5×10²¹千电子伏特·秒/立方米时,即可实现能量增益。BEST装置采用的全超导磁约束结构设计,通过优化磁场位形和等离子体控制技术,已在约束时间等关键参数上取得重大突破。研发团队透露,该装置计划实现分钟级乃至小时级的稳态运行,这种长脉冲运行能力正是核聚变从实验装置走向商业电站的关键技术指标。

这项突破将通过双重路径重塑全球能源格局。技术输出方面,BEST装置完全自主知识产权的核心技术体系,包括全超导磁体制造、高功率微波加热系统等关键设备均已实现国产化。其商业化设计目标直接对标电网基荷电源需求,未来可通过模块化设计向发展中国家输出小型化核聚变发电装置,帮助这些国家跨越化石能源发展阶段。成本示范效应同样显著,当核聚变发电成本降至现有火电的1/5时,将彻底改变全球能源经济模型——钢铁、化工等高耗能产业的低碳转型将获得经济可行性,电动汽车、智能电网等节能技术推广的边际成本大幅降低,甚至可能催生全新的能源消费模式。

中国核聚变研发进程的加速,得益于"集中力量办大事"的制度优势与开放合作的国际视野。相较于国际热核聚变实验堆(ITER)的跨国协作模式,BEST装置以更高效的研发节奏推进技术迭代,同时与欧盟JET、美国NIF等顶尖团队建立常态化数据共享机制。这种"自主创新+开放融合"的发展路径,既保证了核心技术自主可控,又避免了重复研发造成的资源浪费。据透露,BEST装置2027年的氘氚燃烧实验数据,将成为制定国际核聚变技术标准的重要参考,为全球能源治理体系变革提供中国方案。

针对"核聚变永远差二十年"的质疑,中国科研团队用实际进展给出有力回应。从2017年EAST装置实现101秒高约束等离子体运行,到BEST装置瞄准稳态燃烧目标,中国仅用十年时间就完成了其他国家需要数十年才能实现的技术跨越。目前,BEST装置的核心部件国产化率已达100%,工程建设进度比原计划提前两年。按照技术转化规律推算,首个商业化核聚变电站有望在2040年前在中国建成,其发电成本预计可控制在每度0.1元人民币以内,真正实现"能源自由"的愿景。

能源革命始终是推动人类文明进步的核心动力。从钻木取火到蒸汽机革命,从电力普及到核能应用,每次能源转型都深刻改变了社会运行方式。中国核聚变技术的突破,正在开启一个零碳排放、成本可控、资源无限的能源新时代。当BEST装置的等离子体首次实现自持燃烧时,照亮的不仅是实验室的穹顶,更是全人类摆脱能源困境的希望之光——发展中国家将跨越能源鸿沟,发达国家将加速碳中和进程,人类文明将彻底告别"能源焦虑"的历史阶段。这项突破不仅是中国科技实力的象征,更是构建人类命运共同体的生动实践。

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