目标在2050年代实现实用化
我国在成功开展核聚变能源开发研究后,已着手为将其用于电力生产进行正式的准备工作。
科学技术信息通信部于7日下午举行“示证堆设计筹备工作组(TF)启动仪式”,正式启动“核聚变发电示证堆”的设计工作。在此之前,科学技术信息通信部已于今年2月召开国家核聚变委员会会议,决定根据《第4次核聚变能源开发振兴基本规划(2022~2026年)》,并行推进核聚变示证核心技术开发和示证堆设计。
作为下一代基荷电源,本项目的主要目标是验证利用核聚变能源进行发电的技术可行性和经济可行性,并确保社会接纳度。计划建造一座最大电功率在500兆瓦以上、氚有效自给率不低于1的示证堆,以验证核聚变固有的安全性,并获取开展经济性评估所需的数据。具体而言,将在主半径7米以内建造托卡马克型反应堆,使装置运行率达到60%以上,设计寿命40年以上,并满足震级7.0以上的安全标准等性能指标。
为此,政府组建了由产学研专家共同参与的“核聚变发电示证堆设计筹备工作组(TF)”,以2035年完成示证堆设计为目标,分阶段推进设计工作,预计共分3个阶段进行:到2026年完成第1阶段预备概念设计并建立许可体系;到2030年完成第2阶段概念设计并确立设计标准;到2035年完成第3阶段工程设计并推进许可工作。政府还将另行组建履行检查组,对各设计阶段进行履行检查,并决定是否进入下一设计阶段。今后将正式启动设计工作,力争在2026年前完成第1阶段目标,即提出预备概念设计(案)。
此次设计筹备工作组中,将有包括参与韩国型核聚变示证装置KSTAR和国际热核聚变实验堆ITER建设的相关企业在内的、今后有意参与示证阶段的20余家企业加入。
科学技术信息通信部巨型公共研究政策官Jo Sunhak表示:“包括海外初创企业在内,全球范围内不断出现希望提前实现核聚变示证时间的挑战性尝试,核聚变领域在产业层面的市场扩张潜力也在不断提升。为加强国内产业生态系统的竞争力,本次设计TF着重构建了由国内产学研共同参与的协同体系。”
另一方面,核聚变能源是在人类可控条件下再现太阳内部正在发生的氢核聚变反应,以生产清洁且近乎无限供应的能源的项目。韩国、美国、欧洲等国家和地区,计划在预计于2020年代后期完工的ITER装置上首次实现“Q(输出能量与输入能量之比)>1”,在验证其基本原理后,正式推进能源化应用,目标在2050年代实现实用化,目前相关研究正在进行中。
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