“根據(jù)我國核聚變發(fā)展路線規(guī)劃，總體時間也和其他國家預(yù)計時間相近，將在2050年前后建成聚變商用電站，實現(xiàn)聚變堆商用發(fā)電，讓聚變能源點亮萬家燈火。”近日，在核能“三步走”院士論壇上，中國核學(xué)會核聚變與等離子體物理分會名譽理事長劉永如是表示。

可控核聚變被稱為人類的“終極能源”。據(jù)中核集團介紹，作為萬年尺度的能源，聚變堆是我國“熱堆-快堆-聚變堆”核能“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略中，遠期建設(shè)的主力堆型。

中國工程院院士葉奇蓁表示，核聚變能是顛覆性的核能技術(shù)，一旦攻克將為人類提供取之不盡的能源，聚變堆也是世界各大國高度合作與競爭的技術(shù)領(lǐng)域，同樣也是我們必須要堅持發(fā)展的核能技術(shù)。

自參加國際熱核聚變實驗堆(ITER)計劃以來，我國相關(guān)科研實力得到了極大提升，核聚變技術(shù)已從過去的跟跑到并跑，到部分技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平。

近年來，我國可控核聚變研究不斷取得突破。例如，2022年10月，新一代人造太陽——中國環(huán)流三號實現(xiàn)115萬安培放電。2023年4月，東方超環(huán)(EAST)首次實現(xiàn)403秒的長時間高約束模式運行。

與此同時，在世界范圍內(nèi)，政府和企業(yè)、社會資本的共同發(fā)力，加快了聚變能商業(yè)化步伐。根據(jù)美國聚變工業(yè)協(xié)會(FIA)發(fā)布的《2023年聚變能產(chǎn)業(yè)報告》，全球聚變能公司數(shù)量持續(xù)增加，2023年新增13家公司，總數(shù)量達到43家，其中包括中國的新奧能源、能量奇點以及籌備中的中國核聚變有限公司等。

但劉永同時指出，有公司出于商業(yè)目的宣稱在未來幾年實現(xiàn)核聚變商業(yè)發(fā)電，這違背了核能技術(shù)從實驗到規(guī)模應(yīng)用三步走：實驗堆、示范堆和商用堆的基本規(guī)律，需要理性看待。

劉永表示，可控核聚變能開發(fā)可分為6個階段：原理實驗、規(guī)模實驗、燃燒實驗、實驗堆、示范堆、商用堆，各階段依次迭代，逐步釋放技術(shù)風(fēng)險。ITER也只是解決規(guī)模化實驗及燃燒實驗關(guān)鍵問題，目前還在建設(shè)之中。

他介紹，參與ITER建設(shè)的同時，歐、美、日、俄等都在積極制定各自的磁約束核聚變能發(fā)展戰(zhàn)略，基本上都聚焦在本世紀(jì)中葉前后實現(xiàn)核聚變能應(yīng)用。

“根據(jù)我國核聚變發(fā)展路線規(guī)劃，總體時間也和其他國家預(yù)計時間相近，將在2050年前后建成聚變商用電站，實現(xiàn)聚變堆商用發(fā)電，讓聚變能源點亮萬家燈火。”劉永說。

除了聚變堆，近年來，我國在熱堆、快堆領(lǐng)域也取得了可喜的成績。

熱堆是最成熟并具有顯著經(jīng)濟性的核能技術(shù)。在熱堆領(lǐng)域，現(xiàn)階段，我國熱堆已經(jīng)實現(xiàn)了二代向三代升級換代，主力堆型“華龍一號”加速批量化建設(shè)，并走出國門，在海外受到好評。2020年9月，我國自主知識產(chǎn)權(quán)的三代核電技術(shù)“國和一號”完成研發(fā)。

中核集團“華龍一號”總設(shè)計師邢繼介紹，未來我國將主要從三方面優(yōu)化提升熱堆技術(shù)：提升系統(tǒng)安全性、經(jīng)濟性；與新技術(shù)融合發(fā)展，提升運維效率；小型化與多用途應(yīng)用。

在快堆領(lǐng)域，中核集團黨組書記、董事長余劍鋒表示，我國快堆發(fā)展正在走深走實，中國實驗快堆建成運行，快堆技術(shù)不斷發(fā)展成熟，一體化快堆戰(zhàn)略性研發(fā)啟動實施。中核集團將加快推動快堆發(fā)展，發(fā)展百萬千瓦商用快堆，推進一體化快堆研發(fā)，力爭2035年前實現(xiàn)一體化快堆工程示范，大型后處理廠建成投產(chǎn)，具備商業(yè)化應(yīng)用條件。

“總體來看，我國核能發(fā)展處于最為重要的戰(zhàn)略機遇期。”葉奇蓁表示，我們應(yīng)繼續(xù)堅持核能發(fā)展“三步走”戰(zhàn)略。持續(xù)發(fā)展好熱堆的同時，將快堆核能發(fā)展提上快車道，助力“雙碳”目標(biāo)實現(xiàn)，加強可控核聚變技術(shù)研發(fā)和工程示范。

“核能是助力‘雙碳’目標(biāo)的重要組成，未來發(fā)展增長空間依然很大。”中國工程院院士杜祥琬表示，從總體裝機規(guī)模看，我國到2035年，預(yù)計在運在建核電裝機合計約2億千瓦，發(fā)電量占比達到10%。從脫碳需求及電力裝機電量平衡預(yù)測，2060年我國核電裝機規(guī)模需要達到4億千瓦以上才能實現(xiàn)碳中和目標(biāo)，發(fā)電量占比達到20%以上。