1億5千萬度!太炫酷!中國科研團隊向「人造太陽」邁出一步!

（央視財經《經濟半小時》）改善和提高一個國家的能源結構，更快、更高效地完成一個國家新能源的建設，是眼下很多國家都在緊密實施中的大事，最新的能源技術是什麼？代替石油能源的最佳辦法在哪裡？《經濟半小時》記者走進一片神秘的沙漠，一群科技人員在這裡，正在試驗和製造著我們最新的能源。

敦煌建成可以24小時連續發電的光熱電站！

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敦煌

敦煌，絲綢之路上一座聞名世界的古城，全年日照時間超過3250小時，陽光常年揮灑在戈壁灘上，優越的自然條件也讓這裡成為發展太陽能高效利用的聖地。敦煌市郊的光電產業園正在利用這裡的太陽光掙大錢。

在光電發電站裡，捕捉太陽能量的神器叫定日鏡。一面大定日鏡是由35個3.3平米的小鏡子組成的凹面鏡，在整個光熱電站有12000多面凹面鏡，每一面鏡子的聚焦點都不同，但是這些鏡子可以同時將陽光反射到電站中心位置的集熱塔上面。

定日鏡

太陽每天東升西落，定日鏡就跟向日葵一樣，會追逐著太陽的方向。通過中控室的控制，定日鏡可以自己找到最佳的折射角度，從而最大程度的收集陽光。整個電站的反射鏡面積有140多萬平方米，相當於200個標準足球場的大小。

在定日鏡的重重包圍下，中心位置有一座260米的高塔，也叫集熱塔。集熱塔裡面裝著3萬噸熔鹽，熔鹽是液態的鹽，是一種可以高溫傳熱、蓄熱的介質。集熱塔將太陽光反射的熱量傳遞給熔鹽，再用水冷卻五百多度高溫的熔鹽，產生大量水蒸氣，從而推動汽輪機產生電力，也叫塔式熔鹽光熱發電技術。

集熱塔

和光伏發電只能即時發電不同，光熱發電是將太陽能和儲熱系統結合在一起，通過儲熱系統將熱能儲存，電站運行就可以擺脫太陽光不穩定帶來的影響，在任何時間都能夠穩定發電，而且最大的優勢是在夜間。趕上天氣好、光照足的時候，光熱電站一天就能產出200多萬度的電能。

塔式熔鹽光熱發電技術

敦煌熔鹽塔式光熱電站是目前全球吸熱塔最高、單機反射面積最大，可以實現24小時連續發電的100兆瓦級熔鹽塔式光熱電站，擁有完全自主智慧財產權。2018年年底正式併網發電。年發電量可以達到3.9億度，可以創造經濟效益3到4億元。相較於傳統的火電站，一年可以減少排放35萬噸二氧化碳。這也標誌著中國成為世界上少數掌握百兆瓦級光熱電站技術的國家之一。

敦煌熔鹽塔式光熱電站

敦煌熔鹽塔式光熱電站副總指揮 黃文博：我們現在有兩個電站，一個是10兆瓦，一個是100兆瓦。我們現在把10兆瓦的電站改造成超臨界二氧化碳的發電系統，這個發電系統的效率能比現在提高百分之十幾，每年提高效率就能多出一個多億度的電。

中國的「人造太陽」：將來的反應溫度能夠達到1億5千萬度，是太陽溫度的7倍！

圍繞著太陽能應用，人類想了很多辦法。在中國，科研人員正在製造一顆人造太陽。ITER是一個國際熱核聚變實驗堆項目計劃。ITER裝置能產生大規模核聚變反應，如同太陽一般，給人們帶來能源。因此被叫做人造太陽。自然界的太陽每天都在發生核聚變反應，地球的萬物生長所依賴的光和熱，就是太陽核聚變反應後釋放的能量。而支撐這種聚變反應的燃料氘和氚，在地球上的來源極其豐富，足夠人類上百億年利用。如果能夠製造一個「人造太陽」用來發電，人類就能夠徹底實現能源解放。可是想要在地球上造一個太陽，難度也是前所未有的。

ITER裝置

ITER計劃核心部件「第一壁」，是核聚變反應的第一道防火牆，也是核聚變技術中最關鍵的技術之一。未來，核聚變反應內部的溫度將高達幾億度，第一壁要承受每平米4.7兆瓦的熱量，這幾乎可以瞬間將一公斤的鋼鐵融化。中核集團核工業西南物理課研究院ITER項目負責人諶繼明帶領團隊進行的第一壁雷射焊接實驗，要用16千瓦的雷射束，在短短5秒鐘內，將銅和不鏽鋼合二為一，可以說是一個巨大的挑戰。這項連接技術，他們攻關了十一二年，現在終於成功了。

「第一壁」的雷射焊接實驗

不過，諶繼明和團隊沒有多少時間感到興奮和自豪，人造太陽的夢想要想最終實現，還有很長的一段距離。國際的合作與競爭還在繼續，更多的技術探索還在等待印證。

「第一壁」原型件

建造「人造太陽」，不僅要掌握核心技術，還必須有足夠的工程研究經驗。在中核集團核工業西南物理研究院的聚變研究所，中國環流器二號M裝置正在進行安裝。環流2M裝置的建成可以使中國的聚變研究，達到世界較先進的水平。

環流器2M裝置就好像是「人造太陽」的實驗室版本，先要驗證裝置的可行性。它將來的反應溫度能夠達到1億5千萬度，是太陽溫度的7倍。環流2M裝置投入使用後，中國人將向人造太陽的夢想邁出一大步。

環流2M裝置

中核集團核工業西南物理研究院「真空室」技術研究員，冉紅是環流2M裝置最重要的設備「真空室」的總設計師。一個像汽車輪胎內膽的真空室內部，就像一個宇宙太空艙，這就是核聚變反應發生的地方，將來這裡會達到10的負七次方大氣壓的超高真空，比宇宙空氣密度還要稀薄兩個數量級。在等離子試運行的時候，這裡會承受300噸的一個力。

在超高真空高壓強力作用下，比一顆塵埃還小的缺陷都不允許存在。這是中國人第一次製造精密程度如此之高的真空室。

真空室

與此同時，中核集團核工業西南物理研究院HL2M裝置總工程師楊青巍，正在進行我國第一座核聚變反應堆電站「CFETR」的設計，這將是全世界第一座由核聚變反應發電的電站。

「CFETR」反應堆建成後，將是一個和北京天壇祈年殿一般大小，和一艘航母重量相當的超大型核聚變反應裝置。他們希望在二十一世紀中葉，聚變工程實驗堆實驗成功，建設聚變商業示範堆，完成人類終極能源夢想——人造太陽。

「CFETR」設計

中核集團西南物理研究院院長 劉永：因為人造太陽是作為一個大科學工程，它依賴於很多學科的發展，它自己的發展又能夠推動這些學科的發展，這是聚變學科的特徵。也就是說某一天就算聚變能實現，可能聚變能所產生的產值，還可能沒有研發中間的那些技術所給社會經濟發展帶來的影響更大。

【半小時觀察】：新能源點燃新信心

目前，我國首個核聚變反應堆「CFETR」，將由中核集團核工業西南物理研究院與中科院合肥物質科學研究院協力設計建造。2018年底，中科院合肥物質科學研究院的EAST核聚變反應研究裝置，等離子體中心電子溫度首次達到1億度，這個數值已經非常接近真正實現核聚變所需的條件。

熔鹽光熱電站、核聚變技術，中國經濟在能源建設的道路上，已經走在了世界經濟的前列，新能源的效率更高，更環保，帶來的產業也更豐富，中國經濟要想闊步前行，需要的就是科技上的新動力，來自經濟一線最真實的信息也在告訴所有的人，眼下的中國經濟有真知，有實幹，有成果，對於未來，中國經濟更有信心。