大公网

大公报电子版
首页 > 专题 > 神州大地 > 正文

中国「人造太阳」 力争2030年发电

2026-06-28 12:24:40大公网
字号
放大
标准
分享

紧凑型聚变能实验装置 ( B E S T)位于安徽合肥未来大科学城 ,该装置作为我 国下一代 ﹁人造太阳 ﹂的工程验证平台 ,力争2030年实现发电演示 。新华社

(大公报  记者 刘凝哲)「能源用之不竭,人类实现了能源自由。」科幻小说《三体》中出现的「人造太阳」技术,又称「核聚变能」,它被写入国家「十五五」规划纲要,并列入未来产业重点方向。昨日,国家重大科技基础设施「聚变堆主机关键系统综合研究设施(CRAFT)」取得最新进展。

中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所公布消息,CRAFT最大超导部件,100%国产化的环向场磁体完成最后制备工艺并通过专家验收,是当前全球尺寸最大核聚变堆超导磁体。同时,高温超导中心螺管线圈磁体也完成满工况参数测试。这两项核心技术突破为我国建设核聚变堆筑牢超导工程基础,意味着合肥「人造太阳」装置BEST距离2030年实现发电演示的目标愈来愈接近。

地球上的石油、煤等化石能源总有耗尽的一天。被称为「托卡马克」的「人造太阳」实验装置,承载起人类迈向能源自由的梦想,原理是模拟太阳内部的核聚变反应,将轻元素聚合为重元素并释放巨大能量。

超导磁体隔热 能抵受1亿摄氏度高温

目前,中国聚变领域形成「国家队引领、民企补位、多元协同」的独特格局。以中国科学院合肥物质科学研究院的「东方超环」(EAST)和位于成都中核集团「中国环流三号」为代表的先进托卡马克装置,构成科学前沿探索的「主力军」。正在建设中的CRAFT,致力于聚变关键技术研发与验证,为工程化落地提供核心支撑;合肥紧凑型聚变能实验装置(BEST)作为下一代「人造太阳」的工程验证平台,力争2030年实现发电演示。

去年10月1日,安徽合肥的紧凑型聚变能实验装置(BEST)项目建设取得关键突破,主机关键部件─杜瓦底座成功精准落位安装在BEST装置主机大厅内,项目主体工程建设步入新阶段,将在全球范围内首次实现聚变能发电演示,到2030年有望通过核聚变点亮第一盏灯。

在BEST的未来托卡马克主机系统安装区域,1亿摄氏度的高温等离子体要与零下269摄氏度的低温共同存在一个罐体里面。环向场(Toroidal Field,TF)磁体是聚变堆最重要的部件之一,承担着对高温等离子体「约束」作用。聚变堆超大型超导磁体须在极低温、大电流、强辐射、高应力等极端条件下,稳定可靠运行60年。中国CRAFT的TF磁体体积,相当于位处法国南部国际热核聚变堆ITER TF磁体的1.3倍,储能为ITER TF磁体的3倍,是世界上最大聚变堆超导磁体,各项性能指标达到国际领先水平。

单块重582吨 16磁体组成环向磁场

昨日通过专家验收的环向场磁体,长21米、宽12米、高3.3米,总重量达582吨,看起来形似字母D,16块同款环向场磁体将共同组合搭建,形成完整的环向磁场。「它的功能是约束等离子体,使等离子体在真空室内,不打在壁上,它的磁场强度跟将来等离子体需要的温度和密度是相关联的。16个线圈组成环,会产生6.5特斯拉的磁场。」中国科学院合肥物质院等离子体所研究员武玉接受央视采访时指出。这一项目历时6年,经过设计、预研、研制、测试等一系列关键环节,最终实现100%国产化。项目申请授权专利47项,制定标准25项。在项目实施过程中,国内多家优势企业深度参与,带动中国聚变工程高端装备制造能力和产业配套能力的整体提升,为下一步聚变堆建设奠定了坚实基础。

专家解读:核聚变是中国AI发展强大后盾

中国「人造太阳」关键技术实现突破,核心技术实现国产化,多项关键性能指标跻身国际领先水平。中国人民大学重阳金融研究院研究员刘英向大公报记者表示,这两项关键突破正是打通核聚变商业化最后一公里的关键工程节点。AI时代,作为终极零碳能源的核聚变能,有望破解算力时代的电力约束,成为中国数字产业竞争的核心制胜法宝。

「氘氚聚变」燃料取之不尽

当前,算力电力供需矛盾不断加剧。刘英表示,相较于风电、光伏、传统核裂变能源,核聚变具备不可替代的综合优势,可谓完美适配算力产业发展需求。AI算力训练、推理需要7×24小时不间断、零波动的电力支撑,风电、光伏依赖自然条件,存在间歇性、不稳定性,与算力高稳定用电需求天然错配;传统核电虽能提供稳定基荷电力,但存在选址受限、安全顾虑、运维成本高等短板。

核聚变能源中,「氘氚聚变」被认为是最具前景选项。「氘」可从海水中提取,几乎取之不尽;「氚」则可用聚变中子轰击锂来获取,并透过反应堆设计实现自持。「可控核聚变兼具零碳排放、本质安全、燃料储量无限、能量密度极高、供电稳定且成本低的多重优势」,刘英表示,核聚变能既可彻底解决新能源供电不稳的问题,又能规避传统核电的安全与选址瓶颈,可源源不断为超算中心、大数据基地提供高质量零碳基荷电力,可以说是唯一能同时满足AI时代电力稳定性、经济性与绿色性苛刻要求的终极能源解决方案。站在「十五五」起点,中国核聚变攻关的核心逻辑已从单点技术突破转向系统集成的验证。最新的技术突破不仅打破国外技术垄断,更为建造更大、更强的聚变堆奠定坚实物理与工程基础。

(来源:大公报A1:要闻 2026/06/28)

点击排行