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據中央廣播電視總臺經濟之聲《天下財經》報道，可控核聚變，俗稱“人造太陽”，具有清潔、高效、無限供應等優勢，被稱為人類的“終極能源”。2023年以來，我國可控核聚變技術研究和相關產業生態搭建迎來多個里程碑式突破，“人造太陽”商業化大門正在開啟。經濟之聲系列報道《“人造太陽”照亮你我未來》，本期推出：無限能源怎樣供應千家萬戶？現有能源是否會被替代？ 可控核聚變既然是無限能源，這種能源具體怎么發電，又怎么把電力提供給千家萬戶？根據中國科學院等離子體物理研究所副所長陸坤的介紹，雖然聚變反應完全不同于裂變反應，但兩者發電的原理是基本相同的，都是通過產生的能量加熱水，推動汽輪機發電。 陸坤說：“聚變電站，氘氚是作為燃料的，反應后會產生一些中子，中子打到面對等離子體的包層，包層會把一些能量吸收。包層也是有冷卻的管路，吸收的能量通過冷卻液帶出去，通過‘二回路’到汽輪機，然后進行發電。” 不同的是，由于聚變釋放能量的效率要遠高于裂變，同時也更安全。這些優勢意味著與現有的裂變電站相比，單座聚變電站的裝機規模可以做得更大。中國電力發展促進會副秘書長田力測算，一座聚變電站的裝機規模可以達到普通核電站的10倍以上。“商業化之后，規模肯定會大，其能量密度大，能量的產出率高。現在100萬千瓦的裂變核電站，商業化之后，會有1000萬千瓦。當然其大小都不重要，還得看電網能否受得了。電網還不希望有太大的電源，一旦出現故障、停堆，別的電源還頂不上。” 有專家預測，可控核聚變商業化后，一個省甚至一個區域可能只需要幾座聚變電站就能供電。這樣一來，就沒有必要再長距離、跨區域輸電了，但中短距離的輸電線路則要深度改造，適應新的電源布局。 當然，也有另一種思路，就是把聚變電站越做越小，甚至做到戶用級別。這樣，家家戶戶都能實現自發自用，不再需要電網輸電。目前，全球最小的聚變裝置Fusor就小到足以在桌子上運行。不過，這種聚變裝置并不是托卡馬克技術路線，聚變增益遠遠小于托卡馬克裝置，并不實用。陸坤認為，未來，聚變電站的小型化是趨勢，但要一步步提升技術水平才能實現。 陸坤說：“裂變電站一開始建的都是相對大一點的電站，現在也在向小型化的方向走，有些小型堆的概念。我覺得起步階段對于聚變電站來說，肯定一開始還是規模稍大一點，然后慢慢隨著技術的成熟，再小型化。甚至于在大樓里面裝一個，還會是未來的事情。” 可控核聚變商業化后，會對當前的各類能源產生怎樣的影響，這也是一個備受關注的問題。目前，主流能源都有明顯的短板。比如，傳統化石能源會產生污染；水能季節性變化明顯；風電、太陽能發電等新能源時大時小、時有時無，不太穩定；核裂變發電需要時刻考慮安全性問題，而可控核聚變在這些方面都有明顯的優勢。將來聚變電站會替代這些能源嗎？ 北京大學中國戰略研究中心特邀專家郭夏預計：“將來的變化肯定是最后的主力骨干電網都變成核電了，煤電逐步減少，風電、太陽能等自然新能源做配套，還有其他一些生物質能源也一起做配套，將來肯定是這種結構。所以未來整個能源革命的主力是核能，而且主力中的主力主要看熱核發電。” 而田力則指出，可控核聚變商業化后，在相當長一段時間內，都不可能完全替代現有的能源，各類能源并存仍然會是常態。 田力說：“核電站搞了四五十年，也沒能替代火電站，只能說火電站比例越來越小。能源替代這個過程很漫長，不是很快。核聚變出來以后，會有風險、還會出現新的問題，也不是萬無一失。” |
