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中国能建热核聚变发电岛概念设计研究项目通过结题评审

日前,由广东院牵头开展的中国能建重点研发项目——热核聚变发电岛概念设计研究项目顺利通过专家结题评审。该研究项目是在中国自主设计研发的热核聚变实验堆基础上,在工程应用领域展开的一次重要探索与尝试,具有开创性意义。

热核聚变是一种核反应的形式,即氢原子核(氘和氚)结合成较重的原子核(氦)时放出巨大能量的过程。如能使热核反应约束在一定区域内,根据人们的意图有控制地产生和进行,即可实现受控热核反应。太阳产生能量的过程,其实就是热核聚变的过程,因此,国际热核聚变实验堆项目又被形象地称为“人造太阳”。该实验堆项目一旦成功,人类将有望获得最清洁且取之不尽的能源。

目前,中国以开发聚变能源为目标,采用超导托卡马克技术路线。按照计划,中国将于2035 年建成中国聚变工程实验堆——CFETR ( China Fusion Engineering Test Reactor),调试运行并开展物理实验,到2050 年开始建设商业聚变示范电站。因此,现阶段对热核聚变发电开展前期技术探索,具有十分重要的前瞻性意义。

2021年底,中国能建热核聚变发电岛概念设计研究项目正式立项。该研究项目由广东院牵头,东北院、华东院和中国科学院等离子物理研究所共同参与,主要探索热核聚变输出与发电机组输入之间的匹配问题,以及热核聚变不同设计参数下常规岛发电技术方案的可行性。

课题组通过深入开展一系列关键技术研究,结合中国自主化聚变堆CFETR能量输出特性和设计特点,提出通过储能缓冲系统稳定核聚变能量输出的解决方案,为稳定发电、供热创造条件。同时,针对储能形式、储能介质、运行模式、系统设计和设备选型等内容进行研究探讨和经济性评估,提出了一套经济可行的热核聚变发电、供热常规岛技术解决方案,为未来核聚变工程应用奠定基础。