【兩會好聲音】全國政協委員段旭如：積極搶占聚變能研發制高點 讓科幻變為現實
文章(zhang)來源：中(zhong)國核工業集團有限公司 發布時(shi)間：2024-03-09
能源是(shi)(shi)人類(lei)實現(xian)可持續發展的關鍵(jian)因(yin)素之一。而現(xian)有的能源形式(shi)當中，無論(lun)是(shi)(shi)石化能源還是(shi)(shi)可再(zai)生能源都或多或少存在各自的限制。
全國政協委員、中核(he)(he)集(ji)團核(he)(he)聚(ju)(ju)(ju)變(bian)堆技術領域(yu)首(shou)席專家段旭如指出，相比于現階(jie)段人(ren)們使用的(de)(de)(de)石化、風電(dian)等(deng)能源(yuan)，可(ke)控核(he)(he)聚(ju)(ju)(ju)變(bian)發(fa)電(dian)具有(you)諸多優勢，首(shou)先是燃料豐富，地球(qiu)儲備的(de)(de)(de)石化能源(yuan)遲早有(you)一(yi)天(tian)會枯(ku)竭，而核(he)(he)聚(ju)(ju)(ju)變(bian)的(de)(de)(de)燃料“氘”可(ke)以(yi)(yi)直接從海水當(dang)中提取，資源(yuan)十(shi)分(fen)豐富。其(qi)次是核(he)(he)聚(ju)(ju)(ju)變(bian)可(ke)以(yi)(yi)實(shi)現無碳排放，也不會產生長壽命的(de)(de)(de)放射(she)性產物，對環境十(shi)分(fen)友好(hao)。第三是可(ke)控核(he)(he)聚(ju)(ju)(ju)變(bian)發(fa)電(dian)的(de)(de)(de)原(yuan)動機和火電(dian)等(deng)形式的(de)(de)(de)類(lei)似，都是“燒開水”的(de)(de)(de)模式，那就(jiu)意味著可(ke)以(yi)(yi)在一(yi)定(ding)空(kong)間范圍內(nei)實(shi)現大功率(lv)電(dian)能的(de)(de)(de)穩定(ding)輸出，不受地域(yu)、氣(qi)候等(deng)外界(jie)因(yin)素的(de)(de)(de)影(ying)響。
他進一步表示：核(he)聚變能是目前認(ren)識(shi)到的(de)最終(zhong)解決人類能源問題(ti)的(de)重(zhong)要(yao)途徑。
正是(shi)這些“無限接(jie)近完美”的(de)(de)優(you)勢，深耕核聚(ju)變(bian)領域多年(nian)(nian)(nian)的(de)(de)段旭(xu)如幾年(nian)(nian)(nian)來多次提案呼(hu)吁應加(jia)強加(jia)快核聚(ju)變(bian)研(yan)發(fa)(fa)，并(bing)在去年(nian)(nian)(nian)兩會(hui)期間(jian)談到，預計(ji)到2050年(nian)(nian)(nian)左右，也就是(shi)建國一(yi)百年(nian)(nian)(nian)之際(ji)，人類可使用上核聚(ju)變(bian)能源。今年(nian)(nian)(nian)兩會(hui)期間(jian)，他再一(yi)次建議：加(jia)強頂層(ceng)統籌設計(ji)，加(jia)快解決短(duan)板問(wen)題，加(jia)速推(tui)進核聚(ju)變(bian)能開發(fa)(fa)全面邁入(ru)工(gong)程技術(shu)的(de)(de)研(yan)發(fa)(fa)與驗(yan)證階段，積極搶占聚(ju)變(bian)能研(yan)發(fa)(fa)制高點，讓科(ke)幻變(bian)為現實(shi)。
國際核聚變研發屢獲突破
2022年12月(yue)，美國勞倫斯利弗莫爾國家實(shi)驗室(shi)國家點火(huo)裝置(zhi)實(shi)現了聚(ju)變(bian)輸(shu)出能(neng)量大(da)于(yu)激光輸(shu)入能(neng)量，聚(ju)變(bian)反應的能(neng)量增(zeng)益（Q）大(da)于(yu)1。該消(xiao)息(xi)一度引發(fa)(fa)網友熱(re)議：這是(shi)否意味著將改變(bian)核聚(ju)變(bian)研(yan)發(fa)(fa)軌跡，或是(shi)提(ti)速商運(yun)進程？
暫且不(bu)回(hui)答上(shang)(shang)(shang)述問題，先來看看國(guo)(guo)(guo)際核(he)聚(ju)變研發現狀。事(shi)實(shi)上(shang)(shang)(shang)，在(zai)國(guo)(guo)(guo)際核(he)聚(ju)變研發賽道上(shang)(shang)(shang)，早已(yi)打響“奔跑”發令槍，各國(guo)(guo)(guo)及相關組織方積極推(tui)進這一(yi)顛覆性(xing)技(ji)(ji)術(shu)的研發。隨著(zhu)國(guo)(guo)(guo)際熱核(he)聚(ju)變實(shi)驗(yan)堆（ITER）計劃的啟(qi)動已(yi)走向發展聚(ju)變堆核(he)工程技(ji)(ji)術(shu)的工程階段(duan)，各國(guo)(guo)(guo)研發不(bu)斷(duan)提速，且屢獲突破，如2021年世界(jie)最大的在(zai)運磁約束聚(ju)變研究(jiu)裝置━歐洲(zhou)聯合環實(shi)現了59兆(zhao)焦耳聚(ju)變能量輸出，以及上(shang)(shang)(shang)述的美國(guo)(guo)(guo)勞(lao)倫斯利弗(fu)莫爾國(guo)(guo)(guo)家(jia)實(shi)驗(yan)室實(shi)驗(yan)突破。
與此同時，世(shi)界多國正在積極(ji)籌劃自主(zhu)設計(ji)建(jian)(jian)造核聚變堆，希(xi)望通過開展(zhan)大規模核聚變反應堆的工(gong)程設施設計(ji)、建(jian)(jian)造，能(neng)在未來核聚變能(neng)的商業開發(fa)和應用中獲得主(zhu)導(dao)權(quan)。
對此，段(duan)旭如(ru)表示(shi)，近(jin)年來國(guo)際聚變(bian)研究(jiu)屢獲突(tu)破，令人鼓舞。針對美國(guo)勞倫斯利(li)弗莫爾國(guo)家實(shi)驗室所取得(de)的(de)(de)(de)成果(guo)，他(ta)表示(shi)，人類對于(yu)可控核聚變(bian)的(de)(de)(de)主流技(ji)術路線(xian)之一(yi)是磁約束核聚變(bian)，也(ye)是參與國(guo)家更多(duo)、研究(jiu)更廣泛(fan)的(de)(de)(de)技(ji)術路線(xian)，如(ru)多(duo)國(guo)合作的(de)(de)(de)“國(guo)際熱核聚變(bian)實(shi)驗堆（ITER）”計劃、國(guo)內熟知(zhi)的(de)(de)(de)“新一(yi)代‘人造太(tai)陽’（HL-2M）”等都屬于(yu)磁約束聚變(bian)托卡馬克裝置(zhi)。
而(er)此次美國(guo)勞倫(lun)斯(si)利(li)弗莫(mo)爾(er)國(guo)家實(shi)驗室裝(zhuang)置(zhi)屬于慣性約束聚(ju)變(bian)裝(zhuang)置(zhi)，是(shi)(shi)利(li)用激(ji)光作(zuo)為驅動源的(de)(de)。其中能(neng)量(liang)增益（Q）指(zhi)的(de)(de)是(shi)(shi)聚(ju)變(bian)裝(zhuang)置(zhi)輸(shu)(shu)出能(neng)量(liang)和(he)輸(shu)(shu)入能(neng)量(liang)的(de)(de)比值，這是(shi)(shi)衡量(liang)聚(ju)變(bian)裝(zhuang)置(zhi)功能(neng)的(de)(de)重(zhong)要指(zhi)標(biao)，實(shi)現(xian)Q大(da)于1的(de)(de)能(neng)量(liang)產(chan)出必然是(shi)(shi)聚(ju)變(bian)研(yan)(yan)究具有標(biao)志的(de)(de)節點，意味著在工程上(shang)對可控(kong)核聚(ju)變(bian)的(de)(de)掌(zhang)握已(yi)經取得了不(bu)小的(de)(de)進步(bu)，這也給從事(shi)聚(ju)變(bian)科學研(yan)(yan)究的(de)(de)科研(yan)(yan)人員(yuan)帶來(lai)了鼓舞。
但是，根據(ju)公布的數據(ju)，從實(shi)際運(yun)行角度(du)來看，相(xiang)對于(yu)磁約束(shu)核聚變來說，要(yao)實(shi)現慣性約束(shu)聚變反應的商(shang)業進程還有很長的路要(yao)走。
全力奔赴在“我們負責實現”的聚變之路上
今年年初《流浪地球2》上映，中核集團(tuan)發文：“你們盡(jin)管想象，我們負責實(shi)現”，迅速火遍全網(wang)，網(wang)友表示，這(zhe)是(shi)科技與科幻(huan)的(de)雙向(xiang)奔赴，是(shi)夢幻(huan)聯動。
對此，段旭如表示(shi)，“這充分展(zhan)現(xian)(xian)了中核集團作為(wei)央企的(de)責任擔當與科技(ji)實力(li)的(de)自(zi)信。我們(men)的(de)科學(xue)家正奔赴在‘我們(men)負責實現(xian)(xian)’的(de)聚變(bian)之路上，全力(li)尋找(zhao)‘終極’能源(yuan)之密鑰，且向世界(jie)展(zhan)現(xian)(xian)了核聚變(bian)研(yan)發(fa)中的(de)中國力(li)量。”
作為我國(guo)(guo)核(he)能(neng)發(fa)展(zhan)“熱堆-快堆-聚變(bian)堆”三(san)步(bu)走戰略的最(zui)后一步(bu)，大力開展(zhan)可控核(he)聚變(bian)技術攻關已作為低碳前(qian)沿技術納入《中(zhong)共中(zhong)央(yang) 國(guo)(guo)務院關于完(wan)整準確全面(mian)貫(guan)徹新(xin)發(fa)展(zhan)理念(nian)做好碳達(da)峰碳中(zhong)和工(gong)作的意(yi)見》。
段旭如表(biao)示，在我國(guo)政府(fu)大力支持和科(ke)研人員的努力下(xia)，我國(guo)核(he)聚變(bian)技(ji)術(shu)研究已從(cong)跟(gen)跑大步跨越到并跑，部分技(ji)術(shu)甚至實現領跑，2022年新一代“人造(zao)太陽”（HL-2M）突破100萬安培(pei)，創造(zao)了(le)國(guo)內等離(li)子(zi)體運行新紀(ji)錄。
與(yu)此(ci)同時，積極(ji)參與(yu)ITER國際合作項目，段旭(xu)如表示，通(tong)過多年(nian)探(tan)索(suo)與(yu)攻關(guan)，我(wo)國在(zai)一些聚變堆關(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu)與(yu)關(guan)鍵(jian)材料等方(fang)面已(yi)經擁有(you)國際先(xian)進的(de)研發或生產能力，在(zai)服務ITER計劃的(de)同時，也(ye)帶(dai)動了(le)這(zhe)些領域及相關(guan)行業的(de)技(ji)術(shu)升級，為推動ITER發展持續貢獻(xian)中國智慧(hui)和中國力量。
2008年以來，我國陸續承擔的18個關鍵部件研制項目的制造任務，貢獻比例約占9%，其中70%以上以實物貢獻方式（即研發制造ITER裝置部件），涵蓋了ITER裝置的(de)關(guan)鍵(jian)部(bu)件(jian)(jian)，由上百家(jia)科研(yan)(yan)院所(suo)、企業承擔。在ITER關(guan)鍵(jian)部(bu)件(jian)(jian)研(yan)(yan)制(zhi)項(xiang)目研(yan)(yan)發(fa)制(zhi)造過(guo)程(cheng)中(zhong)，取得了重大(da)突破，解決了一(yi)系列聚(ju)變工(gong)程(cheng)關(guan)鍵(jian)技術(shu)。以ITER第一(yi)壁關(guan)鍵(jian)部(bu)件(jian)(jian)研(yan)(yan)制(zhi)項(xiang)目半原型部(bu)件(jian)(jian)為例，我國2016年(nian)成功(gong)通過(guo)了高熱負(fu)荷試(shi)驗認證，在世界范圍內率先(xian)實現了該(gai)類部(bu)件(jian)(jian)的(de)高熱負(fu)荷測試(shi)，相(xiang)關(guan)技術(shu)被(bei)ITER國際組織推薦應用到ITER偏濾器(qi)上。
2019年，中(zhong)核集(ji)團中(zhong)國(guo)(guo)核電(dian)工(gong)(gong)程(cheng)有限(xian)公司牽頭的(de)(de)中(zhong)法聯(lian)合(he)(he)(he)體(ti)，與(yu)ITER組織(zhi)簽署了(le)TAC1項目(mu)工(gong)(gong)程(cheng)總承包合(he)(he)(he)同(tong)，這是有史(shi)以(yi)來中(zhong)國(guo)(guo)企(qi)業在(zai)歐洲市場中(zhong)競標(biao)的(de)(de)最大核能工(gong)(gong)程(cheng)項目(mu)合(he)(he)(he)同(tong)，該合(he)(he)(he)同(tong)的(de)(de)簽訂標(biao)志著我國(guo)(guo)核聚(ju)變(bian)技術(shu)與(yu)人才積累、核電(dian)建設(she)能力以(yi)及國(guo)(guo)際影(ying)響力獲得國(guo)(guo)際聚(ju)變(bian)界認可。TAC1安裝標(biao)段工(gong)(gong)程(cheng)是ITER裝置最重要的(de)(de)核心設(she)備安裝工(gong)(gong)程(cheng)，其重要性相(xiang)當于(yu)核電(dian)站(zhan)的(de)(de)反應堆、人體(ti)里(li)的(de)(de)心臟。
2022年，ITER增強(qiang)(qiang)熱(re)負荷第一(yi)壁完成首件制造(zao)，其核(he)心指標優于設計要求，具備了(le)批量制造(zao)條件。這是我國(guo)在(zai)可控核(he)聚變領(ling)(ling)域的重大突(tu)破，標志著中國(guo)全面突(tu)破“ITER增強(qiang)(qiang)熱(re)負荷第一(yi)壁”關鍵技術(shu)，實現該項(xiang)核(he)心科(ke)技持續(xu)領(ling)(ling)跑，有力提(ti)升了(le)我國(guo)在(zai)該領(ling)(ling)域的話語權(quan)。
段旭如表示：“我國按時(shi)、高標準、高質量交付(fu)了(le)有(you)關任務，關鍵部件研(yan)制(zhi)項目完(wan)成質量與進度均走在ITER七方前列，有(you)力推動了(le)項目實施(shi)，得到參與各方充分肯定(ding)。”
建議：加強頂層設計與統籌，優勢互補，協同攻關聚變堆核心關鍵技術
一(yi)系列的(de)(de)成績令人(ren)鼓舞。為加快推(tui)進聚變(bian)(bian)能(neng)(neng)(neng)(neng)開發(fa)(fa)進程，早日實(shi)現(xian)聚變(bian)(bian)能(neng)(neng)(neng)(neng)技術(shu)高水平自立自強、助推(tui)“雙碳”目標的(de)(de)實(shi)現(xian)、促進能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)新體(ti)(ti)系構建和(he)保障(zhang)國(guo)家能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)安全(quan)，段旭如表示，應充分發(fa)(fa)揮我(wo)國(guo)現(xian)有核科(ke)技工業體(ti)(ti)系的(de)(de)作用，強化頂(ding)層設計和(he)統籌，有目的(de)(de)有原則引導并(bing)調(diao)動核工程等相關(guan)(guan)優勢單(dan)位積極參與核聚變(bian)(bian)能(neng)(neng)(neng)(neng)開發(fa)(fa)，有組織(zhi)有分工地促進相關(guan)(guan)單(dan)位優勢互補，協同攻關(guan)(guan)聚變(bian)(bian)堆(dui)核心關(guan)(guan)鍵技術(shu)，逐步完善我(wo)國(guo)聚變(bian)(bian)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)技術(shu)研發(fa)(fa)工業體(ti)(ti)系，推(tui)進核聚變(bian)(bian)能(neng)(neng)(neng)(neng)研發(fa)(fa)高質(zhi)量發(fa)(fa)展。
段(duan)(duan)旭如建(jian)(jian)議：強(qiang)化(hua)頂層(ceng)設計和(he)統籌，通過加(jia)強(qiang)政策、資金、平臺等穩定支(zhi)持，一方面持續強(qiang)化(hua)聚(ju)(ju)變(bian)技(ji)術(shu)研究(jiu)，力爭(zheng)盡早(zao)全(quan)面實現技(ji)術(shu)領跑；另(ling)一方面發(fa)揮新型(xing)舉(ju)國體制(zhi)優(you)勢(shi)，依(yi)托(tuo)我國完(wan)整的(de)(de)核(he)科技(ji)工(gong)業體系和(he)豐富的(de)(de)核(he)工(gong)程經(jing)驗(yan)的(de)(de)優(you)勢(shi)，強(qiang)化(hua)聚(ju)(ju)變(bian)核(he)工(gong)程研究(jiu)，以核(he)聚(ju)(ju)變(bian)領域的(de)(de)專(zhuan)業院所為核(he)心，充(chong)分調動核(he)工(gong)程單(dan)位、業主單(dan)位、制(zhi)造商、監(jian)管(guan)部門等各方積極參與，逐步(bu)完(wan)善聚(ju)(ju)變(bian)能的(de)(de)技(ji)術(shu)開發(fa)體系和(he)工(gong)業體系，借(jie)鑒和(he)吸納核(he)電(dian)工(gong)程設計、建(jian)(jian)造、運行、項目(mu)管(guan)理先進經(jing)驗(yan)，加(jia)快解決(jue)短板與“卡脖子”問題(ti)，加(jia)速推進核(he)聚(ju)(ju)變(bian)能開發(fa)全(quan)面邁入工(gong)程技(ji)術(shu)的(de)(de)研發(fa)與驗(yan)證階段(duan)(duan)，積極搶占聚(ju)(ju)變(bian)能研發(fa)制(zhi)高點。
【責任編輯：俞昭君】
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