我国核能产业开启应用新篇章

在电影《流浪地球》中,国核存在这样一个情节令人们印象深刻:人类为地球安装了千座巨大“行星发动机”,业开用新以此推动地球开始为期108年的篇章星际旅行。这些发动机依靠的国核就是核聚变释放出的能量。该科幻电影中的业开用新画面,激发了许多人对未来核能应用的篇章无限想象和憧憬。

“硬核”跨越

“开启能源应用新蓝图”

目前把聚变技术用于星际航行似乎还为时过早,国核不过它却有望点燃我们日常生活中的业开用新第一盏灯。在中国的篇章合肥,你就能够看见这样一个类似“星球引擎”式的国核装置。

央视记者张丛婧:未来大科学城的业开用新紧凑型聚变能实验装置BEST工程正在快速推进中。目前BEST工程已进入总装阶段。篇章同时超导磁体、国核加热等关键系统也在加快研制,业开用新其目标是篇章将核聚变能源安全有效地用于地球上的生活和生产。

Best 又被称为人造太阳,它是将地球上的条件模拟为类似于太阳的核心环境,其目的就是通过可控核聚变来实现核能的发电。

中国科学院合肥物质科学研究院等离子体研究所研究员 陈肇玺表示:“未来装置将会安装在这边,上亿摄氏度的等离子体会在中间的核聚变反应会发生。”地球上目前很难有一种材料能耐受这么高的温度。我们首先创造了一个非常高的真空环境,然后利用超导磁体产生一个“笼子”,将等离子体很好地束缚在里面,以实现部件的安全运行。

一位工程师对记者说,整个装置由数百万个零件构成,重达六千吨。该工程预计将在2027年竣工,届时将实现聚变能源的商用发电,以用于商业聚变能发电系统的设计与测试。

中国科学院合肥物质科学研究院等离子体研究所工程师 蔡其敏:在十四五期间,中国科学院合肥物质科学研究院等离子体研究所EAST(东方超环)实验堆成功达到了1亿度秒级别,并推动了核聚变研究从实验室的科研领域发展到了工程化的建设阶段。我们现在所处的位置就在该装置预装大厅内,在紧锣密鼓地建设园区的过程中,我们已经紧贴施工。

央视记者 张丛婧:目前如此加紧地施工意味着什么呢?

中国科学院合肥物质科学研究院等离子体研究所的工程师 蔡其敏:我们的目标非常清晰,我们希望在“十五五”期间能够成功将聚变能应用到发电中来。国家已经明确要将核聚变能作为未来产业进行发展,并已开始规划相关的产业链。聚变能源的探索正从基础研究走向公众参与的社会化平台。

作为可再生能源之一,核电发电在中国一直都是优先发展的领域,“十四五”规划中也明确表示将要推动第四代核电技术的普及应用。目前,在山东省荣成市,一座全球首座投入商业运营的第四代核能电站正在持续安全稳定地运行中,运行时长已经突破了万小时大关。

电站核心建筑为核岛,那里安装了核反应堆,但首先得取得相关许可才能进入核岛进行实地拍摄。

央视记者张丛婧:我现在换了一套装束,在这个时刻,我已经穿好了全部防护装备,因为我进入了核心区域,现在我正站在这里,这里的内核区域就是反应堆了,此时此刻,我也已经靠近它到了可以进行观察的位置,我身上的测控仪显示的数字是0,这意味着,虽然我和我们身边都充满放射性物质,但我所身处的空间中放射性的强度甚至比外界自然环境中的还要低。

华能山东石岛湾核电有限公司运行部副主任张宜金表示,“我在工作中已经十多年了,在这期间我受到的辐射剂量就相当于拍了一次X光片。为反应堆提供动力的就是我们手里的燃料球,大约43万个这样的小球就能承受1620摄氏度左右的高温。在正常工作时,反应堆最高温度可能达到约1000摄氏度,这给我们的运行安全提供了很好的保证。”

据工作人员称,核电站共有15700余项(套)设备,在所有这些设备中,有超过2000台(套)是国产的,国内首次研制、世界首创的设备超过了660个。这使国产化比例达到了93.4%。

山东石岛湾核电有限公司总经理常重喜称:我们希望能够使国产设备国产化率达到100%,而且要提升整套装置系统的可靠性。“十五五”期间,我们会确保机组能够稳定运行,此外,还将致力于进一步研究,将大国重器发挥更大的作用。

据最新数据统计,2021-2025年我国将建成核电厂数量超过全球其他所有国家之和,技术水平及生产能力跻身国际先进行列,核电自主创新水平持续攀升。

探索未来的能源选项

加快了该领域的发展

从持续升级的能源转型中发展而来,并正在探索前瞻性未来科技的国度,在核能的技术研发与应用上已经取得历史性突破。现在来看,这个行业正以飞快的速度不断前进、蓬勃发展。

经过记者的调查,在采访了多个领域中的企业和科研机构之后,可以明显感觉到他们对“聚变能源”有着浓厚的兴趣。许多企业甚至在积极寻求能够参与到这项创新前沿领域的机会。

在中国河北,国家重点实验室正在进行紧凑型可控聚变试验,采用龙头公司作为主要参与者;而在四川省成都市的一个工业园内,有一家初创公司的实验设备已经建成。

当前,各地方纷纷以自身的独特特色和优势为基础进行差异化的探索与实践。

中国电子信息产业发展研究院无线电所副所长 李艺铭先生表示可控核聚变正展现出资本加速与科学验证向工程化的早期验证阶段过渡的迹象。我们的布局已经逐渐形成上海、安徽以及四川省为焦点,河北等省份也正在投入研发当中。

据记者梳理,今年来,全球核聚变赛道一级市场融资额超过一百亿,预示着对于“十五五”期间整个核聚变产业链成型、产业发展完善及具体应用场景的持续看好。

中国电子信息产业发展研究院无线电所副所长李艺铭:“十二五末我国可控核聚变将从示范走向规模化应用的新阶段,有望激活万亿级的市场空间。目前,我国已与全球超过50个国家和地区,及140余家科研机构建立了合作关系,可控核聚变合作正成为我国实现碳达峰和碳中和目标的重要领域。”

制作人:王琰 岳群 于涛

编剧:朱江;杨晓波;叶承露

记者丨张丛婧、王利、葛启文、任鑫玉、宋建春,威海电视台和荣成电视台。

撰稿人: 张博,张昊,都芸