9月21日，在浦江創(chuàng)新論壇上，中國科學(xué)院院士、上海交通大學(xué)李政道研究所所長張杰向世界宣布了一項震撼人心的能源發(fā)展計劃：中國正全力推進(jìn)激光慣性約束聚變技術(shù)路線，目標(biāo)是在2045年于上海建成并運(yùn)行中國首個聚變商業(yè)電站。

張杰院士詳細(xì)闡述了實(shí)現(xiàn)這一宏偉目標(biāo)的“三步走”戰(zhàn)略規(guī)劃。第一步，從現(xiàn)在到2030年，重點(diǎn)突破核心技術(shù)瓶頸。目前，激光聚變研究基地已于2024年底啟動建設(shè)。未來幾年，科研團(tuán)隊將致力于提升激光聚變的能量增益，并集中攻關(guān)“50赫茲高重頻”聚變技術(shù)。這是實(shí)現(xiàn)持續(xù)能量輸出的關(guān)鍵。預(yù)計到2030年前后，激光聚變示范堆的所有關(guān)鍵技術(shù)將得到全面驗證。

第二步，2031年至2035年，進(jìn)入工程化演示階段。在實(shí)驗室技術(shù)成熟的基礎(chǔ)上，將開展更大規(guī)模的工程試驗，模擬真實(shí)電站運(yùn)行環(huán)境，驗證系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和經(jīng)濟(jì)可行性，為商業(yè)化建設(shè)積累完整的工程數(shù)據(jù)和運(yùn)行經(jīng)驗。

第三步，2036年至2045年，全面邁向商業(yè)化。在完成工程驗證后，正式啟動商業(yè)電站的建設(shè)工作，最終目標(biāo)是到2045年實(shí)現(xiàn)聚變電站的并網(wǎng)發(fā)電和商業(yè)運(yùn)行。該電站設(shè)計為百萬千瓦級、運(yùn)行頻率達(dá)50赫茲的激光聚變電站，預(yù)計將能滿足約200萬人口城市的用電需求，成為中國乃至全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的標(biāo)志性工程。

為何選擇激光聚變？張杰院士指出，盡管目前公眾更為熟知的是磁約束聚變（如托卡馬克裝置），但激光慣性約束聚變在技術(shù)進(jìn)展上已展現(xiàn)出更快的突破速度。2022年12月30日，美國國家點(diǎn)火裝置（NIF）首次實(shí)現(xiàn)“能量凈增益”點(diǎn)火，即通過核聚變產(chǎn)生的能量比激發(fā)聚變所使用的能量更多，首次證實(shí)了慣性核聚變能（IFE）的基本科學(xué)原理和可行性。

聚變能源被稱之為“人類終極能源”，其能量密度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)地優(yōu)于化石能源，燃料來源近乎無限，以及它沒有放射性，運(yùn)行絕對安全，沒有碳排放。在實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火之后，美國在快速提高增益的同時，對高重頻的技術(shù)進(jìn)行研發(fā)，且將聚變能源發(fā)展路線圖鎖定在2045年實(shí)現(xiàn)商業(yè)運(yùn)行。

目前，中國正以同等甚至更具前瞻性的步伐緊隨其后。過去六年中，張杰院士領(lǐng)導(dǎo)的聯(lián)合研究團(tuán)隊依托“神光二號”裝置，成功完成了11輪大型聯(lián)合實(shí)驗，驗證了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的“中國方案”。該方案在加熱效率、過程控制和工程適配性方面表現(xiàn)更優(yōu)，尤其適合用于構(gòu)建未來的聚變電站。目前，團(tuán)隊已將聚變?nèi)朔e（衡量聚變性能的核心指標(biāo)）提升至1.5×1021，僅次于美國NIF團(tuán)隊，位居世界第二，充分展現(xiàn)了中國在該領(lǐng)域的強(qiáng)大科研實(shí)力。

張杰院士團(tuán)隊計劃在2028年實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火，并在2045年建成一個50赫茲百萬千瓦級的激光聚變電站，以滿足200萬人口城市的用電需求。

責(zé)編：Jimmy.zhang