登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
对于核聚变能,人们一直寄予着美好的希望,认为这是一种清洁、干净的核能,其资源可取之不尽、用之不竭,是人类的终极能源。这一认识写进了教科书,甚至写进了国内各种级别的能源发展战略和规划,并吸引着许许多多的科学家为实现这一理想而奋斗着。本人也从事核聚变能研究多年,对聚变能的未来前景作过较为认真的思考。这里我把我的一些看法谈出来,供大家参考。
我的看法之一是,能源也是一种商品,某种能源能否获得青睐,就看它是否优质优价。一种能源的优劣,我们可用安全性、经济性、持久性和环境友好性来进行评价。理论上看,作为未来可支撑人类长期生存发展的能源有太阳能,核能中的快堆、聚变堆和聚变裂变混合堆。太阳能的优势是安全性、持久性(光伏电站的持久性将取决稀有金属元素储量及可回收性)和环境友好性。劣势是间歇性、分散性和经济性,能否成为稳定的规模能源(如保证大城市的能源供应),则取决于储能技术的发展,而储能则是技术上的大难题,并将严重影响它的经济性。核能的重要优势是稳定、持续、规模化。核能中的快堆,可把铀资源的利用率提高至60%左右,即使是地球陆地上的资源,也可单独维持人类能源供给千年以上,故是一种持久能源。劣势是经济性不很好,技术上依赖于铀、钚核燃料核循环,并对环境有一定的影响;其安全性大致与压水堆相当,但运行中要更加小心。聚变能,就当前来说还是科学技术上的一大难题。实现聚变的主要途径有磁约束和惯性约束,惯性约束聚变必须有驱动器来创造条件,最有可能的驱动器是激光器和Z-箍缩驱动器。但无论是哪种途径,经济性都很差。以规模为百万千瓦电功率计,对Tokamak型磁约束商用电站而言,其造价将超过100亿美元,且运行控制难度大,发出的电有近50%将自耗(Q值小于3)。目前来看,还有诸多的问题,如氚自持、等离子体破裂、材料抗辐照能力等都存在着一定的技术风险。对激光聚变,秒级重复频率运行的激光器是最大困难,其造价将远超100亿美元。对Z-箍缩驱动聚变也是如此,现在驱动器的运行频率是0.1Hz,要10台以上的驱动器并联才能建成一个电站,因此电站的造价也将超过100亿美元。而且无论是激光还是Z-箍缩,能量生产效率都较低(Q值小于5)。所以,我们说,纯聚变电站不是一种有竞争力的能源。聚变裂变混合堆则是解决聚变应用于能源的有效途径。以Z-箍缩驱动的聚变裂变混合堆(Z-FFR)为例,它以裂变放能为主,聚变只占总功率的5%左右,这就大大降低了聚变作为能源应用的要求;对裂变堆而言,由于高能聚变中子的加入,通过巧妙的设计,可以更发扬其长处,改善甚至去除其缺点,使之成为一种优质能源。概念研究表明,一个堆只需一台驱动器;裂变堆以金属天然铀锆合金为核燃料,水作传热、慢化介质,可实现10倍以上的能量放大,并能实现易裂变核素的增值,因而可用“干法”进行核燃料循环,放射性核废料每年仅200kg左右;5年换料,换料时可加入5t贫铀或钍继续燃烧,铀资源的利用率达90%以上,故这种方式可单独维持人类数千年的能源供给。此外,更重要的是它安全性极好,裂变堆始终处于深次临界状态,不会有临界安全事故,且可容易设置几种非能动余热安全系统,因此可以说,从根本上解决了核能的安全性问题。这种堆造价估计在30亿美元左右,经济性和环境友好性都很好。所以,未来的能源将会在太阳能、快堆和Z-FFR之间竞争。
我的看法之二是,聚变也难以(或基本不可能)成为取之不尽、用之不竭的能源。当前的聚变,都是以氢的同位素氘、氚作燃料,而氚是放射射性核素,半衰期12.3年,自然界不存在,主要用中子轰击锂-6产生。因此,可开发利用的聚变能量就取决于锂-6的储存量。从目前地质勘探的情况看,陆地聚变能的存储量,仅为陆地铀裂变能储存量的三分之一左右,故以氘氚为燃料的核聚变能不可能长期支持人类的能源供给。原本意义的取之不尽,主要是寄希望于氘氘聚变。但除核爆的方式外,其他方式的氘氘聚变能从物理上讲,几乎不可能。我们先看磁约束方式,由于氘氘聚变反应速率比氘氚低近两个量级,要实现氘氘聚变,必须较大幅度提高燃烧等离子体的温度和密度,增加对等离子体的约束时间。这样做,带来的工程、材料等的困难且不说,加热等离子体的功率恐怕有数倍的提高,于是电站不可能有能量输出。惯性约束聚变情况也一样。从靶丸压缩的角度看,即使用更多的能量来压缩,压缩度不可能有明显提高。要使氘氘烧起来,只有成量级增加聚变燃料的质量,而要求驱动器提供的能量则需提高近两个数量级。这样的系统,能量增益会远小于1,根本谈不上作能源。所以终极能源的说法,仅仅是一种美丽幻想,甚至是一种误导。
我的看法之三是关于“干净性问题”。核能都会产生放射性,纯聚变也不例外。因此,“干净”不是一个绝对的概念,关键是放射性物质产生的数量和形态,能否方便对它进行有效的控制和管理,使之不对人类和人类的生存环境造成伤害,且经济代价适当。无疑,裂变产生的放射性物质数量比聚变多,但如果像我们前面提到的Z-FFR,由于采用“干法”处理,每年核废料量仅200kg左右,处理起来将很方便,不会有太多难处。因此,我们认为,对裂变堆放射性问题的讨论,要视具体情况,不能一概而论。
以上看法,仅是个人的一孔之见,但愿对大家讨论相关问题时能有所借鉴。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
随着国家“十四五”规划纲要的深入实施,核技术应用产业作为战略性新兴产业,正迎来前所未有的发展机遇。对今年全国两会,全国政协委员,中核集团副总经济师,同方股份党委书记、董事长,中国同辐党委书记、董事长韩泳江就核技术应用产业的现状与未来、数字化转型与AI赋能、企业国际化布局等话题接受了
北极星电力网获悉,3月12日,电投产融公告,公司拟通过资产置换和发行股份方式购买国电投核能有限公司100%股权,同时拟置出国家电投集团资本控股有限公司100%股权。电投产融拟以所持的资本控股100%股权与国家核电所持有的电投核能股权的等值部分进行置换;针对置入资产和置出资产的差额部分,由上市公
3月6日,国家电投集团在沪召开核能领域人才队伍建设研讨会。国家电投集团董事、党组副书记徐树彪参加会议。会议指出,加强核能领域人才队伍建设是全面落实集团“均衡增长战略”,推动集团核能产业高质量发展的战略性、基础性工程。总部各部门、核能平台公司和各单位要深刻认识和把握当前核能产业发展的
核技术应用产业将进入加速发展的战略机遇期——访全国政协委员、中核集团副总经济师韩泳江作为核能和平利用的重要典范,核技术如今已广泛应用于医疗、辐照等多个领域,成为满足人民日益增长美好生活需要的重要力量。经过多年的发展,目前核技术应用产业已经取得了哪些阶段性成果?未来可以继续在哪些领
近年来,我国核聚变研究取得了一系列突破。然而,当前我国核聚变研究总体水平在全球处于何种地位?未来核聚变能源将与风光电等清洁能源形成怎样的能源架构?在核聚变能研发过程中,中国如何统筹“国家队”与市场力量……今年“两会”前夕,记者带着这些疑问采访了全国政协委员、中核集团聚变领域首席科
越通社2月26日报道,越南工贸部部长阮鸿延近日访问韩国,25日会见韩国贸易、工业和能源部长安德根,就加强越韩贸易和工业合作交换意见,突出可再生能源和核电合作,特别是就核电管理经验、人力资源、金融和技术转让等问题进行了深入讨论。阮表示,越南力争到2030年实现经济两位数增长,电力产量达150吉
北极星电力网获悉,全国政协委员、来自中核集团的卢铁忠表示,为响应国家未来产业战略发展要求,我国核能发展将按照“三步走”战略实施,一批先进核能技术将加快推进。核能“三步走”战略是指中国核能发展的长期规划,具体包括三个阶段:热堆、快堆和聚变堆,其中的热堆代表就是“华龙一号”。截至目前
核能发电具有经济性好、出力稳定性和碳排放低等优势,但目前仅有少数发电企业具备核电开发资质。普通发电企业如何参与核电项目呢?(来源:能源新媒文/陈愚)核电是能大规模开发的、稳定出力的低碳电源,且经济效益较好。2025全国能源工作会议数据显示,截至2024年,我国在运和核准在建核电机组装机约1
为确保能源的饭碗必须牢牢地端在自己手里,近年来我国能源安全再度被提高到前所未有的高度,需要处理好能源发展与安全、近期与远期、新能源与传统能源之间的关系。2024年政府工作报告提出,强化能源资源安全保障,推进产业结构、能源结构、交通运输结构、城乡建设发展绿色转型。深入推进能源革命,控制
国际能源署16日发布报告说,随着投资增加、新技术进步和政策支持,核能发展将加速,全球近420座核反应堆的发电量有望在2025年达到新高。据报告介绍,全球正在建设的核电新装机容量超过70吉瓦,为过去30年来的最高水平之一,全球有40多个国家和地区计划扩大核能在其能源系统中的作用。全球在建核电项目
2月19日,中核国电漳州能源有限公司(以下简称“漳州能源”)与漳州古雷港经济开发区管理委员会(以下简称“古雷管委会”)正式签署战略合作框架协议。古雷开发区党工委副书记、管委会主任赵丰主持签约仪式,漳州市委常委、副市长、古雷开发区党工委书记郑立敏,中核集团(福建)市场开发部副主任侯威
新一代“人造太阳”预计2045年左右进入示范阶段——访全国政协委员、中核集团核聚变领域首席专家段旭如在科幻作品中,核聚变一直是经久不衰的话题。回到现实,被誉为“人造太阳”的可控核聚变,作为面向国家重大需求的前沿颠覆性技术,是能够最终解决人类能源问题的重要途径之一。截至目前,我国新一代
近年来,我国核聚变研究取得了一系列突破。然而,当前我国核聚变研究总体水平在全球处于何种地位?未来核聚变能源将与风光电等清洁能源形成怎样的能源架构?在核聚变能研发过程中,中国如何统筹“国家队”与市场力量……今年“两会”前夕,记者带着这些疑问采访了全国政协委员、中核集团聚变领域首席科
中国核电2月28日公告,公司拟以增资方式参股中国聚变能源有限公司,投资金额为10亿元。该事项已通过公司董事会审议,尚需国务院国资委批准并办理工商变更登记手续。根据测算,本次对外投资事项构成关联交易,但不会达到《上市公司重大资产重组管理办法》规定的重大资产重组条件,不构成重大资产重组。
国际能源研报(2025年1月)(来源:中能传媒能源安全新战略研究院作者:杨永明)本期核心观点❖近期,泰国、波兰等国相继进入核电领域。其中,泰国计划将核电纳入2037年国家清洁能源发展目标,波兰政府则批准了高达147亿美元的资金用于建设该国的首座核电站。老牌核电大国也不甘落后,1999年以来法国首
2030年代初的某一天,在美国弗吉尼亚州里士满附近的一座新建发电厂,工程师将按下启动按钮,引发与太阳核心相同的反应。(来源:能源新媒作者:能源杂志)在一个名为“托卡马克”的环形机器中,氢同位素将以极快的速度发生碰撞并聚变成氦。这一过程将产生400兆瓦(MW)的清洁稳定电力,足以满足一座小
Euractiv网站发表文章,题目是:中国是否在核聚变领域超越欧洲、美国和日本?核聚变,即结合原子核以释放大量能量的过程,长期以来一直被誉为最终的清洁且几乎无限的能源。欧洲在这项研究中取得了早期的领先,并凭借在法国的宏伟ITER项目保持了这一势头。近年来,美国也在核聚变研究方面加大了力度,这
11月29日,国际热核聚变实验堆(ITER)计划的包层屏蔽模块全球首发仪式在东方电气集团所属东方重机举行,首批48件包层屏蔽模块以水陆联运方式发往法国,兑现国际承诺。ITER计划被称为全球最大的“人造太阳”,由中国与欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国共同实施,位于法国卡达拉舍,将模拟太阳内部
据Euractiv网站报道,全球范围内,对核聚变这一承诺的关注度日益增加。长期以来,它一直被视为能源生产的“圣杯”,有潜力提供几乎无限的清洁能源。在欧洲,法国的ITER项目以及其他项目一直在获得大量的投资。然而,前欧洲中央银行行长马里奥·德拉吉(MarioDraghi)在其关于欧洲竞争力的最新报告中写
近日,新一代人造太阳“中国环流三号”启动新一轮物理实验,由中国核工业集团有限公司科研团队自主研发的数字孪生系统首次投入使用。真空室烘烤是装置运行的关键一环,数字孪生系统为该过程装上“超级眼睛”,在虚拟空间构建一个和物理实体完全一样的数字模型,实现对真空室烘烤过程的全方位实时精准监
2024年11月4日,中核工程联合体与ITER组织签署了真空室模块坑内组装(SMPA)合同。这是继2019年9月30日签署的主机安装合同、2024年2月29日签署的真空模块式组装合同之后,中核工程联合体与ITER组织签署的第三份重大合同。该合同的签署标志着中核集团与ITER组织的合作迈上新台阶,再次彰显了中核集团在
当前,能源安全、环境和气候变化等问题成为21世纪面临的最严峻挑战。因此,像核聚变能这样的新能源研发一直为公众和行业所关注。但是,热潮之下也不乏隐忧。据全球聚变工业协会FIA统计,截至2023年12月,全球共有43家私人核聚变公司,这些私营企业投资力度逐年增大,2022年投资总额较以往全部总额增加一
北极星电力网获悉,3月13日,工信部等15部门办公厅(秘书局、办公室、综合司)发布关于促进中小企业提升合规意识加强合规管理的指导意见。《指导意见》指出:节能环保合规。引导中小企业依法依规落实生态环境分区管控、环境影响评价、排污许可、消耗臭氧层物质管理和生态环境损害赔偿制度等要求,提升
日前,财政部下发《关于印发《清洁能源发展专项资金管理办法》的通知,要求规范和加强清洁能源发展专项资金管理,提高资金使用效益。专项资金支持范围包括清洁能源重点关键技术示范推广和产业化示范;清洁能源规模化开发利用及能力建设;清洁能源公共平台建设;清洁能源综合应用示范等。原文如下:关于
3月12日,中国大唐集团有限公司党组书记、董事长吕军,董事、总经理、党组副书记张传江与江西省委常委、常务副省长任珠峰举行会谈。双方就进一步深化能源领域合作进行了座谈交流。中国大唐党组成员、副总经理曲波参加会谈。吕军、张传江对江西省一直以来给予中国大唐的关心和支持表示感谢,并介绍了中
北极星售电网获悉,为促进清洁能源开发利用,推进能源清洁低碳转型,保障国家能源安全,财政部制定了《清洁能源发展专项资金管理办法》(下称办法)。办法自发布之日起施行。办法规定,清洁能源发展专项资金(下称专项资金)是指通过中央一般公共预算安排,用于支持可再生能源、清洁化石能源以及化石能源清
3月10日,三峡集团董事长、党组书记刘伟平在北京与中国中车集团有限公司(简称中车集团)党委书记、董事长孙永才座谈。双方就贯彻落实全国两会精神,更好发挥国资央企战略支撑作用,进一步深化新能源、科技创新、国际业务等全方位战略合作进行深入交流。座谈后,刘伟平、孙永才共同见证双方签署战略合
2025年2月28日上午14点50分,金隅冀东凤翔环保科技有限公司分布式光伏发电项目成功并网,标志着公司在绿色低碳、节能降耗的道路上又迈出了坚实的一步。这是陕西区域继铜川公司、泾阳公司、扶风公司后又一个正式投入运营的分布式光伏发电项目,彰显了水泥企业作为工业型企业的环保责任心。凤翔公司利用
北极星电力网获悉,全国人大代表、四川能源发展集团董事长王诚,今年提交了两份与清洁能源高质量发展紧密相关的建议。针对氢能产业,他建议,推动建设灵活多样的氢能源供应体系,加快输氢管道等基础设施建设;探索实施“氢积分”制度,增强各类主体参与氢能产业发展的积极性。针对工业领域绿色低碳转型
北极星售电网获悉,2025年全国两会期间,全国人大代表、南方电网贵州铜仁供电局变电智能作业班副班长周敬余提出了《关于支持贵州建设西南区域电力枢纽》的建议。他认为,贵州全社会最大负荷在持续节节攀升中,在明确现有电源的情况下,电力缺额情况较为明显,因此,亟需引入区外电力来填补缺口。他建议
北极星售电网获悉,3月8日,宁夏自治区发展改革委发布关于清理废止不具备建设条件新能源项目的通知。文件明确,请各地能源主管部门高度重视此次清理废止工作,逐个项目摸清建设底数,核实项目建设条件,对建设项目清单内的项目重点督促推动,未能按期建成的及时公示废止。各企业要加快推进项目施工,确
1月27日,国家发展改革委、国家能源局发布了《关于深化新能源上网电价市场化改革促进新能源高质量发展的通知》。这一政策的颁布,旨在推动新能源从“政策引导”转向“自主发展”,从而形成健康、可持续的行业生态。清洁电力是新能源行业的“硕果”,而电力交易是通过市场化手段,将这些清洁的电力分配
3月4日,坦桑尼亚能源部长特别代表、国会议员Mr.Ezra一行到访迈贝特工业园区。我司副董事长李良邦先生等亲切接见了客人并进行深入的交流和探讨。林聪先生(左一),Mr.Ezra及其夫人,李良邦先生(右一)会晤过程中,李良邦先生带领众人参观了迈贝特园区,展示迈贝特在光伏系统领域中领先的技术和研发成
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!