太陽為什么能夠持續發光發熱?因為它的內部時刻都在發生著核聚變反應。核聚變反應,具體來說是指氘、氚這兩個氫原子,結合成氦等較重的原子核并放出巨大能量的過程。
隨著能源短缺問題的凸顯,獲得像太陽能一樣取之不盡、用之不竭的可持續清潔能源,一直是人類的夢想。
在合肥西郊的董鋪水庫上,有一座面積不足3平方公里的半島——科學島,島上的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)正模擬太陽內部的核聚變反應,進行著一輪又一輪實驗。歷經10余年、12萬多次實驗,2023年,EAST裝置成功實現穩態高約束模式等離子體運行403秒,創造新世界紀錄。
不遠處,另一個研究聚變能源的大科學裝置——緊湊型聚變能實驗裝置正如火如荼地進行建設。新一代裝置將使用真實的原料氘和氚進行可控核聚變反應,這意味著我們離實現“人造太陽”的夢想更近了一步。
“為加快我國聚變工程化和商用化進程,去年1月,該裝置正式開工建設,目前,正在按照計劃穩步推進。”聚變新能(安徽)有限公司副總經理劉志宏介紹,該裝置是基于前期50余年磁約束相關技術的積累進行研制,由聚變新能公司牽頭推動建設。
聚變新能(安徽)有限公司位于合肥中安創谷科技園,是由政府、研究機構、社會資本共同組建的創新綜合體。“這是建設大科學裝置的一種創新方式,以往大科學裝置基本由國家統籌布局,新一代裝置的建設則是企業牽頭。”劉志宏告訴記者,通過構建“科研院所+商業公司”伙伴模式,能充分發揮科研院所在聚變研發領域的深厚技術積淀,以及商業公司靈活高效的商業運作機制和研發投入的資金優勢。
劉志宏說:“有了靈活的機制,公司能吸納更多海內外優秀聚變工程技術人才和項目管理人才,整合國內外聚變供貨方優質資源,讓聚變關鍵部件自主研發能力邁向新的臺階。”
當前,新一輪科技革命和產業變革進程加快,國外多個國家紛紛前瞻部署可控核聚變技術和產業布局,搶占未來能源賽道發展先機,磁約束核聚變科技創新已成為大國博弈的重要戰場。我國在聚變領域的物理研究和工程技術方面已處于世界第一方陣,但仍面臨重大挑戰和激烈競爭。
加快新一代裝置建設,將推動可控核聚變技術由科學實驗階段,逐步提升至高成熟度的工程應用和商業應用水平階段,實現聚變能源有效商業利用。這是我省前瞻謀劃聚變能商業應用的重要一步。
近年來,我省堅持“科創+產業”雙輪驅動,加快推動聚變能源科創引領高地建設,去年11月,建立了聚變產業聯盟,聯合多家單位攜手加快聚變關鍵核心技術攻關,加快布局聚變能源裝備、零部件、后市場全產業鏈。組織實施聚變點火關鍵核心技術攻關省科技重大專項,瞄準燃燒等離子體裝置點火目標,開展長脈沖穩態運行、先進診斷及氚燃料循環與安全三個方向關鍵技術攻關。
“作為聚變產業聯盟的發起單位之一,公司依托等離子體所磁約束核聚變研究技術優勢,著力推進超導、低溫、太赫茲、等離子體應用等聚變技術成果加速轉化和產業布局,該聯盟會員單位已從去年的60余家發展到現在的100余家。”劉志宏表示,今后,將攜手更多聚變領域的上下游企業、科研院所,加快聚變成果轉化和產業集聚發展,為安徽打造科創高地注入新動能。
責任編輯:賀鵬云