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据中央广播电视总台经济之声《天下财经》报道，可控核聚变，俗称“人造太阳”，具有清洁、高效、无限供应等优势，被称为人类的“终极能源”。2023年以来，我国可控核聚变技术研究和相关产业生态搭建迎来多个里程碑式突破，“人造太阳”商业化大门正在开启。经济之声系列报道《“人造太阳”照亮你我未来》，本期推出：无限能源怎样供应千家万户？现有能源是否会被替代？ 可控核聚变既然是无限能源，这种能源具体怎么发电，又怎么把电力提供给千家万户？根据中国科学院等离子体物理研究所副所长陆坤的介绍，虽然聚变反应完全不同于裂变反应，但两者发电的原理是基本相同的，都是通过产生的能量加热水，推动汽轮机发电。 陆坤说：“聚变电站，氘氚是作为燃料的，反应后会产生一些中子，中子打到面对等离子体的包层，包层会把一些能量吸收。包层也是有冷却的管路，吸收的能量通过冷却液带出去，通过‘二回路’到汽轮机，然后进行发电。” 不同的是，由于聚变释放能量的效率要远高于裂变，同时也更安全。这些优势意味着与现有的裂变电站相比，单座聚变电站的装机规模可以做得更大。中国电力发展促进会副秘书长田力测算，一座聚变电站的装机规模可以达到普通核电站的10倍以上。“商业化之后，规模肯定会大，其能量密度大，能量的产出率高。现在100万千瓦的裂变核电站，商业化之后，会有1000万千瓦。当然其大小都不重要，还得看电网能否受得了。电网还不希望有太大的电源，一旦出现故障、停堆，别的电源还顶不上。” 有专家预测，可控核聚变商业化后，一个省甚至一个区域可能只需要几座聚变电站就能供电。这样一来，就没有必要再长距离、跨区域输电了，但中短距离的输电线路则要深度改造，适应新的电源布局。 当然，也有另一种思路，就是把聚变电站越做越小，甚至做到户用级别。这样，家家户户都能实现自发自用，不再需要电网输电。目前，全球最小的聚变装置Fusor就小到足以在桌子上运行。不过，这种聚变装置并不是托卡马克技术路线，聚变增益远远小于托卡马克装置，并不实用。陆坤认为，未来，聚变电站的小型化是趋势，但要一步步提升技术水平才能实现。 陆坤说：“裂变电站一开始建的都是相对大一点的电站，现在也在向小型化的方向走，有些小型堆的概念。我觉得起步阶段对于聚变电站来说，肯定一开始还是规模稍大一点，然后慢慢随着技术的成熟，再小型化。甚至于在大楼里面装一个，还会是未来的事情。” 可控核聚变商业化后，会对当前的各类能源产生怎样的影响，这也是一个备受关注的问题。目前，主流能源都有明显的短板。比如，传统化石能源会产生污染；水能季节性变化明显；风电、太阳能发电等新能源时大时小、时有时无，不太稳定；核裂变发电需要时刻考虑安全性问题，而可控核聚变在这些方面都有明显的优势。将来聚变电站会替代这些能源吗？ 北京大学中国战略研究中心特邀专家郭夏预计：“将来的变化肯定是最后的主力骨干电网都变成核电了，煤电逐步减少，风电、太阳能等自然新能源做配套，还有其他一些生物质能源也一起做配套，将来肯定是这种结构。所以未来整个能源革命的主力是核能，而且主力中的主力主要看热核发电。” 而田力则指出，可控核聚变商业化后，在相当长一段时间内，都不可能完全替代现有的能源，各类能源并存仍然会是常态。 田力说：“核电站搞了四五十年，也没能替代火电站，只能说火电站比例越来越小。能源替代这个过程很漫长，不是很快。核聚变出来以后，会有风险、还会出现新的问题，也不是万无一失。” |
