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谁掌握未来能源，谁就能掌控未来！仅仅去年一年我国石油需求量就突破了6亿吨，且已经成为世界第一大石油进口国。本月初，国际电动车巨头特斯拉在上海正式动工兴建一座超级汽车工厂，这是首家进驻我国的独资外国车企。在可预见的将来燃油汽车退出市场也是大势所趋，由此产生的影响就是石油需求大幅度下降，电能需求持续走高。 华龙一号穹顶吊装 核能发电是公认的长效供电机制，近些年我国核能发电比重也越来越高，目前已经建成投产的核电站机组有43台，正在建设的核电机组也有30台左右，核电扩张的速度与规模都是全球之最。但不论是第三代还是第四代核电站依旧属于核裂变能电站，只有建成核聚变电站才能宣告人类新能源时代的真正到来。 为了建成人类第一座核聚变电站，让“人造太阳”率先为中国所用，我们已经率先起跑！目前实现核聚变的方式途径主要有三种，一种是氢弹，另一种是激光惯性约束聚变，再有就是最接近商业应用的磁约束核聚变。 磁约束核聚变 磁约束核聚变就是同位素氘和氚结合成氦原子所释放的能量，模仿的就是太阳内部的聚变活动，可以形成高达1亿度的极高温。 本月初，我国宣布聚变堆主机关键系统综合研究设施正式上马，这是朝着建设核聚变电站迈出的第一步，也是极为重要的一步，旨在通过两到三年时间攻克下一代聚变堆的超导磁体和偏滤器系统的核心技术瓶颈，以满足2021年立项建造全球首座核聚变工程实验堆的技术条件，这是具有国际领先水平的顶级工程。 东方超环 在此之前，我国已经在12年前建成了世界第一座非圆截面全超导托卡马克装置——东方超环（EAST），该装置的建成使我国进一步巩固了在磁约束核聚变研究领域的先进地位，为国内外磁约束聚变研究提供了重要实验平台。我国科学家已于去年在东方超环中获得10秒稳定等离子体中心电子温度达1亿度的重大突破。 东方超环磁约束聚变实验 除此之外，我国还参与了在法国兴建的“国际热核聚变实验堆（ITER）”，这是仅次于国际轨道空间站的多国联合研制的大科学装置。该装置仅仅是设计就消耗了15亿美元加上13年的时间，并于2006年正式启动实施，目前仍处于建设状态。我国斥资百亿参与该工程的目的就是为了学习掌握此类大科学装置的建设及运营经验，ITER首批通过国际认证的热核聚变堆核心部件就是中国制造。 正在建设中的国际热核聚变实验堆 最考验磁约束核聚变装置的核心材料就是超导储能材料，以我国东方超环为例，其内壁的超导材料可以将等离子体悬浮起来进行聚变反应。 我国刚刚上马的聚变堆主机关键系统综合研究设施的科学目标之一就是要研制出尺寸直径大于13米、最高磁体储能大于25亿焦的超导磁体，将一举刷新国际纪录！ 超导磁体组件 不论是我国的“东方超环”，还是国际联合研制的“热核聚变实验堆”距离商用发电目标都还有很大的差距，而我国正是通过上述两大装置获得了启动核聚变工程实验堆项目的技术积累。 日前，国家批复的聚变堆主机关键系统综合研究设施就是为了三年后立项研制“核聚变工程实验堆”，该项目计划耗时14年建成，该装置不同于“东方超环”与“国际热核聚变实验堆”的理论研究实验，而是具备发电能力的工程实验堆，不论是装置规模还是应用等级都要高出几个数量级。 中国工程院院士李建刚 正如中国工程院院士李建刚所说：“有一盏灯泡能被聚变之能所点亮，那么这一盏灯泡一定要也只能在中国！”。完成聚变工程实验堆后我国将上马研制商用核聚变堆，到那时人造太阳将真正为国人所用。而根据计算聚变能源对于人类来说可以使用100亿年，几乎是取之不尽用之不竭。 |
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