能源新時代!陸「人造太陽」拚2030年發電 核心技術國產化成本狂降75%

陸方自主研製的核融合裝置關鍵零部件如今實現100%國產化,相關材料成本大幅下降75%。圖/翻攝自人民網
陸方自主研製的核融合裝置關鍵零部件如今實現100%國產化,相關材料成本大幅下降75%。圖/翻攝自人民網

被視為人類終極綠能的可控核融合技術,如今陸方技術再傳重大進展。陸官媒央視報導,由陸自主研製的核融合裝置超導磁體,已於近日完成技術驗收及滿工況參數測試。其中,作為緊湊型聚變實驗裝置核心部件的高溫超導中心螺管線圈,已實現100%國產化,相關材料成本更大幅下降75%。

核融合發電之所以被稱為人類能源的「終極解方」,是因為它能徹底解決目前全球面臨的能源危機與環境破壞,與傳統核電(核分裂)在物理原理、安全穩定性、廢料處理上有着天壤之別,使用的燃料也無法用來製造核子武器,具有極高的安全性。

而大陸緊湊型聚變能實驗裝置(簡稱 BEST,別名「夸父啟明」)是大陸在安徽合肥建造的全超導托卡(Tokamak)馬克大科學裝置,隸屬於中國科學院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所,其核心技術「高溫超導中心螺管線圈」近日驗收通過,並全面啟動主機與工程總裝,預計2027年底建成,力爭2030年發出首度電。

大陸官方表示,這項技術突破將為未來核聚變發電奠定重要基礎。根據規劃,2030年前後將完成全球首次核融合發電示範,發出人類第一度核融合電力,大陸外交部發言人毛寧去年10月也曾在社群平台X表示,中國「人造太陽」工程有望成為全球首個實現核融合發電的裝置。

報導指出,超導磁體一直被視為核融合工程中最關鍵、製造難度最高的核心零件。經過研究團隊6年攻關,此次完成測試的超導磁體,已在原材料、內部結構、核心設備及加工工藝等環節全面實現自主化,關鍵技術100%國產化。

隨著技術成熟,超導材料成本也大幅下降。過去每公尺材料成本約400元人民幣,如今已降至約100元人民幣,降幅達75%。此外,新一代中心螺管線圈的規格也同步提升,單個線圈重量由350噸增加至580噸,代表未來裝置可承載更大的儲能容量與發電能力。

目前全球主流可控核融合技術主要以海水中的氘作為燃料。官方指出,1公升海水經反應所產生的能量,相當於燃燒約300公升汽油,且幾乎不產生高階放射性核廢料,也沒有二氧化碳排放。由於地球海洋蘊藏約45萬億噸氘,被視為足以支撐人類數十億年發展的重要能源,因此可控核融合也被各國列為下一世代能源競爭的關鍵技術。

大陸近年持續推進「人造太陽」研究。2025年1月,被稱為「東方超環」的全超導托卡馬克實驗裝置(EAST),已成功實現「1億攝氏度等離子體穩態運行1066秒」,刷新世界紀錄此次超導磁體完成驗收,也被視為陸方朝2030年前後示範核融合發電的重要一步。

目前,所有先進國家的核融合裝置都還處於科學實驗或原型設計階段,包括美、日、英、中、歐盟、德國都各積極投入政府資源結合民間公司,目標將核融合反應爐併入未來電網發電。

1990 年,陸國家科學院等離子所開始組織興建大型超導托卡馬克裝置,當時也受各國專家支援,並於1993年設立建成 HT-7裝置。2003 年10月,HT-7U 正式改名為 EAST,讓中國躋身可控核融合前線的「東方超環」。

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