2050年前后，“终极能源”将点亮万家灯火？

“根据我国核聚变发展路线规划，总体时间也和其他国家预计时间相近，将在2050年前后建成聚变商用电站，实现聚变堆商用发电，让聚变能源点亮万家灯火。”近日，在核能“三步走”院士论坛上，中国核学会核聚变与等离子体物理分会名誉理事长刘永如是表示。

可控核聚变被称为人类的“终极能源”。据中核集团介绍，作为万年尺度的能源，聚变堆是我国“热堆-快堆-聚变堆”核能“三步走”发展战略中，远期建设的主力堆型。

中国工程院院士叶奇蓁表示，核聚变能是颠覆性的核能技术，一旦攻克将为人类提供取之不尽的能源，聚变堆也是世界各大国高度合作与竞争的技术领域，同样也是我们必须要坚持发展的核能技术。

自参加国际热核聚变实验堆计划以来，我国相关科研实力得到了极大提升，核聚变技术已从过去的跟跑到并跑，到部分技术达到国际领先水平。

近年来，我国可控核聚变研究不断取得突破。例如，2022年10月，新一代人造太阳——中国环流三号实现115万安培放电。2023年4月，东方超环首次实现403秒的长时间高约束模式运行。

与此同时，在世界范围内，政府和企业、社会资本的共同发力，加快了聚变能商业化步伐。根据美国聚变工业协会发布的《2023年聚变能产业报告》，全球聚变能公司数量持续增加，2023年新增13家公司，总数量达到43家，其中包括中国的新奥能源、能量奇点以及筹备中的中国核聚变有限公司等。

但刘永同时指出，有公司出于商业目的宣称在未来几年实现核聚变商业发电，这违背了核能技术从实验到规模应用三步走:实验堆、示范堆和商用堆的基本规律，需要理性看待。

刘永表示，可控核聚变能开发可分为6个阶段:原理实验、规模实验、燃烧实验、实验堆、示范堆、商用堆，各阶段依次迭代，逐步释放技术风险。ITER也只是解决规模化实验及燃烧实验关键问题，目前还在建设之中。

他介绍，参与ITER建设的同时，欧、美、日、俄等都在积极制定各自的磁约束核聚变能发展战略，基本上都聚焦在本世纪中叶前后实现核聚变能应用。

“根据我国核聚变发展路线规划，总体时间也和其他国家预计时间相近，将在2050年前后建成聚变商用电站，实现聚变堆商用发电，让聚变能源点亮万家灯火。”刘永说。

除了聚变堆，近年来，我国在热堆、快堆领域也取得了可喜的成绩。

热堆是最成熟并具有显著经济性的核能技术。在热堆领域，现阶段，我国热堆已经实现了二代向三代升级换代，主力堆型“华龙一号”加速批量化建设，并走出国门，在海外受到好评。2020年9月，我国自主知识产权的三代核电技术“国和一号”完成研发。

中核集团“华龙一号”总设计师邢继介绍，未来我国将主要从三方面优化提升热堆技术:提升系统安全性、经济性；与新技术融合发展，提升运维效率；小型化与多用途应用。

在快堆领域，中核集团党组书记、董事长余剑锋表示，我国快堆发展正在走深走实，中国实验快堆建成运行，快堆技术不断发展成熟，一体化快堆战略性研发启动实施。中核集团将加快推动快堆发展，发展百万千瓦商用快堆，推进一体化快堆研发，力争2035年前实现一体化快堆工程示范，大型后处理厂建成投产，具备商业化应用条件。

“总体来看，我国核能发展处于最为重要的战略机遇期。”叶奇蓁表示，我们应继续坚持核能发展“三步走”战略。持续发展好热堆的同时，将快堆核能发展提上快车道，助力“双碳”目标实现，加强可控核聚变技术研发和工程示范。

“核能是助力‘双碳’目标的重要组成，未来发展增长空间依然很大。”中国工程院院士杜祥琬表示，从总体装机规模看，我国到2035年，预计在运在建核电装机合计约2亿千瓦，发电量占比达到10%。从脱碳需求及电力装机电量平衡预测，2060年我国核电装机规模需要达到4亿千瓦以上才能实现碳中和目标，发电量占比达到20%以上。