兩會能言｜全國政協委員段旭如：“中國環流三號”未來潛力巨大
來源：中國電力報 時間：2025-03-11 13:39
“中國環流三號”未來潛力巨大
——訪全國政協委員、中核集團核聚變領域首席專家段旭如
記者 白宇
在科幻作品中，核聚變一直是經久不衰的話題。回到現實，被譽為“人造太陽”的可控核聚變，作為面向國家重大需求的前沿顛覆性技術，是能夠最終解決人類能源問題的重要途徑之一。截至目前，我國新一代人造太陽“中國環流三號”（HL-3）研究進展如何？何時才能使用“聚變能”？全國兩會期間，中能傳媒記者就上述問題專訪了全國政協委員、中核集團核聚變領域首席專家段旭如。
中能傳媒：目前，“中國環流三號”進展情況如何？
段旭如：截至2025年2月，“中國環流三號”在可控核聚變領域取得了多項突破性進展。
在核心技術上，2024年5月，“中國環流三號”在150萬安培等離子體電流下實現高約束模式運行，提升了等離子體綜合參數和能量約束性能，這一模式被國際熱核聚變實驗堆（ITER）選為標準運行模式，其參數提升數倍于普通模式，為未來聚變堆經濟性筑牢了根基；2024年6月，首次實現新型先進磁場結構，增強了裝置控制能力，為長時間穩定運行提供了關鍵技術支撐。且“中國環流三號”目前僅釋放了40%的設計能力，未來潛力巨大。在技術難題攻克上，突破了高功率加熱系統耦合等難題，積累了大量關鍵工程經驗。在國際合作方面，“中國環流三號”作為ITER“衛星裝置”全球開放，吸引了17家國際科研機構參與，提升了我國在聚變技術領域的國際話語權。
當前，“中國環流三號”仍處于實驗研究階段，目標是驗證聚變堆物理與工程可行性，預計核聚變應用將在2045年左右進入示范階段，有望在2050年前后實現商業化發電。后續還需突破穩態運行、材料與工程、經濟性等瓶頸。盡管挑戰重重，但“中國環流三號”的技術突破為可控核聚變能源開發奠定了堅實基礎，中核集團也將持續發力，推動我國能源事業邁向新高度。
中能傳媒：據了解，中核集團牽頭參與承擔了ITER的相關項目。請您介紹下目前該項目的最新進展以及中核集團具體承擔了哪些工作？
段旭如：ITER項目，承載著人類對未來清潔能源的無限期待。自2006年成為ITER項目參與方以來，中核集團深度融入其中，憑借卓越的技術實力和不懈的努力，為項目推進貢獻著不可或缺的“中國智慧”和“中國力量”。
ITER項目復雜程度極高，技術難度遠超已廣泛應用的裂變反應堆。中核集團承擔了近10%的采購包研制任務，涵蓋磁體支撐系統、堆芯“第一壁”等關鍵部件。在項目組裝階段，中核集團通過中法聯合體深度參與托卡馬克核心裝置安裝，每一步都面臨著前所未有的挑戰。
2019年，中國核電工程有限公司牽頭組成中法聯合體，與ITER組織簽署托卡馬克主機安裝一號合同（TAC1），這是中國核能單位首次以施工總承包形式參與國際大科學工程，標志著中國聚變技術正式走向海外。此后，項目穩步推進，2021年ITER主機第一階段安裝完成，2022年中核集團承擔的“ITER增強熱負荷第一壁”首件制造完成并于2024年通過驗收，核心指標優于設計要求，實現了關鍵技術的持續領跑。2023年，全球最大“人造太陽”項目磁體支撐產品交付，為項目重要節點奠定基礎。2024年11月20日，ITER托卡馬克裝置環向場磁體線圈TF08成功吊裝至真空室模塊1號預組裝工具，至此，真空室預組裝（SMSA）項目三大重要部件（真空室模塊、環向場磁體線圈、真空室冷屏）全部就位，為下一步組裝工作打下堅實基礎。
在科研合作方面，中核集團旗下西物院積極發揮作用。2021年簽署ITER實驗包層項目合同，攻克多項技術難關，驗證了我國實驗包層方案的可行性。2023年簽署氣體注入系統閥門箱與控制系統集成合同，這是我國承擔的ITER燃料循環系統關鍵研發任務。2024年，西物院牽頭的聯合體中標ITER偏濾器組裝集成與屏蔽模塊現場驗收合同，為我國未來聚變堆建設積累寶貴經驗。
中核集團還在標準制定領域發力。2023年編制發布首項核聚變領域國際標準，提升了中國在該領域的影響力和話語權。憑借在項目中的出色表現，2024年中核集團牽頭的中法聯合體成功中標托卡馬克真空室組裝合同及真空室坑內組裝合同，至此中方團隊承擔了ITER項目所有核心安裝工作，成為國際“人造太陽”主機安裝的唯一承包方。
目前，中核集團牽頭的中法聯合體穩步推進項目。TAC1合同P1階段施工進度超過80%，托卡馬克基坑內、磁體饋線等部分的安裝工作都在按計劃進行。在SMSA合同下，已有3個真空室模塊正在組裝，預計2025年5月完成第1個模塊的組裝。
責任編輯：閆弘旭
