能源|商用核聚变堆实现在即 还是在陕西?( 二 )


为了达到“可控”,需要约束超高温或高压条件下等离子体状态的物质,目前一般会采用惯性约束和磁场约束这两种方法 。
能源|商用核聚变堆实现在即 还是在陕西?
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△图源量子位B站视频
现在的主流磁约束聚变装置就是托卡马克,它的性能好、研究也比较充分 。星环聚能就采用的是球形托卡马克 。
再进一步说,如果能商用在聚变能电站、大中型船舶、海上作业平台等,人类似乎能从此获得取之不竭的清洁能源 。
【能源|商用核聚变堆实现在即 还是在陕西?】所以,可控核聚变的研究征程已经很长了,不少都正在推进 。
比如集多国之力的“国际热核聚变实验堆(ITER)计划”,早在37年前(1985年)就提出了 。
ITER计划要首次建造可实现大规模聚变反应的聚变实验堆,其装置也是一个托卡马克 。
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△ITER组装现场(图源ITER官网)
1988年,实验堆开始研究设计,历时13年、耗资15亿美元,最终于2001年完成 。2006年,中国也正式加入该计划 。
坏消息是,至今35个参与国已花费超240亿美元,ITER计划仍未实现 。
好消息是,目前ITER的竣工计划定在了2026年前 。
此外,包括英国的托卡马克装置欧洲联合环(JET)、合肥的“人造太阳”EAST也在尝试刷新可控核聚变的相关数据纪录 。
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△2018年度EAST实现的1亿度等离子体放电
其中,EAST已于2018年,在10兆瓦加热功率下,实现了1亿度高温;2021年,EAST成功实现了可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行 。
我国商业化进展究竟如何
确切来说,目前在做的商业可控核聚变公司主要有3家 。
包括星环聚能在内,其他两家的路线也基本相同——都是基于磁性约束原理,也就是采用托卡马克装置 。
虽然新闻中宣称星环聚能将建成“国内首个商用可控核聚变堆”,但项目相关成员、来自清华大学等离子体科学与聚变实验室的@鱼昆指出,最早的商用堆应该是“玄龙-50” 。
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“玄龙-50”是国内的首座中等规模球形托卡马克聚变实验装置,于2019年在河北廊坊建成,并实现了第一次等离子体放电 。
也就是说,最早做商用可控核聚变堆的是旗下有一家能源公司的新奥集团,“玄龙-50”就是他们做出来的 。
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根据公司官网给出的路线图来看,目前这个装置仍然在进行物理实验、并准备进行相应的验证和优化,计划在30年内实现聚变能源商业化 。
另一家公司能量奇点,与星环聚能一样都是在2021年成立的 。
去年6月,能量奇点获得了近4亿元的天使轮投资,由米哈游和蔚来资本领投 。
但在进展上,这家公司的装置还在搭建,离商用化也还有20年左右的时间 。
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