中国人造太阳运行时间突破千秒 核聚变可能成为未来的能量来源

中国人造太阳运行时间突破千秒

2021年12月30日晚，中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)实现1056秒的长脉冲高参数等离子体运行，这是目前世界上托卡马克装置高温等离子体运行的最长时间。EAST拥有类似太阳的核聚变反应机制，用来探索核聚变能源应用。

“国际热核聚变实验堆（ITER）计划”是目前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一，建造约需10年，耗资50亿美元（1998年值）。ITER装置是一个能产生大规模核聚变反应的超导托克马克，俗称“人造太阳”。

核聚变，又称核融合、融合反应、聚变反应或热核反应。核是指由质量小的原子，主要是指氘或氚，在一定条件下(如超高温和高压)，只有在极高的温度和压力下才能让核外电子摆脱原子核的束缚，让两个原子核能够互相吸引而碰撞到一起，发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核(如氦)，中子虽然质量比较大，但是由于中子不带电，因此也能够在这个碰撞过程中逃离原子核的束缚而释放出来，大量电子和中子的释放所表现出来的就是巨大的能量释放。这是一种核反应的形式。原子核中蕴藏巨大的能量，原子核的变化(从一种原子核变化为另外一种原子核)往往伴随着能量的释放。核聚变是核裂变相反的核反应形式。科学家正在努力研究可控核聚变，核聚变可能成为未来的能量来源。

核聚变研究是当今世界科技界为解决人类未来能源问题而开展的重大国际合作计划。与不可再生能源和常规清洁能源不同，聚变能具有资源无限，不污染环境，不产生高放射性核废料等优点，是人类未来能源的主导形式之一，也是目前认识到的可以最终解决人类社会能源问题和环境问题、推动人类社会可持续发展的重要途径之一。

据中研普华研究报告《2021-2025年版核能行业兼并重组机会研究及决策咨询报告》分析

我国是一个持续高速发展的发展中大国，能源问题日益突出，随着全球经济发展对能源需求持续增加，人们逐渐认识到，核能能量密度大，核电运行稳定、可靠、换料周期长，生产过程中几乎不产生碳排放，在技术上可作为大规模替代化石能源的基荷电源。

据国际标准，第四代先进核能系统有两大核心指标：一是，无论核电站发生什么事故，都不会对站外公众造成损害;二是，在经济上能够和其他电力生产方式相竞争。

截至去年底，中国的核能发电装机容量突破5000万千瓦。根据《世界核能产业现状报告》，去年中国的核能发电量首次超过法国，成为仅次于美国的世界第二大核能生产国。

中国核能行业协会的数据显示，截至目前，我国商运核电机组49台,总装机容量5102.7万千瓦，居全球第三;核准及在建核电机组19台，总装机约2099万千瓦，居全球第一;2020年,核能发电装机占比约2. 3%，发电量占比约4.9%。自1994 年我国首台核电机组投入商运以来，核能发电量已累计达到2.6万亿千瓦时以上，相当于减少二氧化碳排放约21亿吨，为我国能源安全和经济社会绿色低碳转型作出了重要贡献。我国核电从未发生国际核事件分级(INES )2级及以上运行事件，位居国际先进行列。

在“碳中和”的大背景下，我国提出 2030 年非化石能源消费占比达到25%的承诺，核电有望迎来新一轮发展的政策机遇期。

行业发展空间也在政策的支持下打开了局面，中国核能行业协会在《中国核能发展报告(2020)》中预计，到2025年中国在运核电装机达到7000万千瓦，在建核电装机达到3000万千瓦;到2035年在运和在建核电装机容量合计将达到2亿千瓦;核电建设有望按照每年 6至8台机组稳步推进。

未来在碳中和背景下，我国核电份额的提升空间还很大。

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