上海将建首座激光聚变能电站,预计2045年实现商业运营,电价有望为美国同类方案的一半。
在2025年浦江创新论坛主论坛上,中国科学院院士、上海交通大学李政道研究所所长张杰透露,其团队已于2024年底在嘉定启动研究基地建设,计划通过“三步走”战略,在上海建设国内首座聚变能电站,并期望于2045年实现商业运行。采用团队提出的“先压缩、后加热”技术路线,发电成本预计将仅为美国聚变发电方案的一半。
2022年12月5日,美国国家点火装置(NIF)首次实现激光聚变净增益,标志着人类向聚变能应用迈出关键一步。NIF目前增益已达4倍,计划于2045年实现商业运行,届时每千瓦时成本将低于现有所有能源形式。然而,NIF面临效率低、不稳定等物理瓶颈,根源在于其压缩与加热同步进行的技术路径。
张杰院士于1997年提出“先压缩、后加热”的激光聚变新方案,可提升聚变过程的效率与可控性。过去6年间,其团队依托中国科学院上海光机所“神光2”升级装置,完成11轮大型物理实验,全面验证了关键技术可行性。第11轮实验中,聚变三乘积达到世界最高水平,预计2028年实现点火。
在点火基础上,团队将推进高增益与高重复频率研发。美国当前目标为10赫兹重复频率,而张杰团队目标为50赫兹,更有利于商业化发电。目前团队已在50赫兹同频激光驱动技术方面取得显著进展,正突破五项关键技术。
根据规划,2030年前将完成激光聚变实验堆全部关键技术研发;2031年至2035年开展激光聚变堆工程研制;最终于2045年实现商业运行。张杰指出,其方案在增益效率上优于美国路线,且增益越高,所需激光驱动能量占比越低,更利于电站建造。
电价方面,预计2045年美国聚变电价为0.37元/千瓦时,而上海方案有望降至该数值的一半。激光聚变能源还将带动万亿级产业链发展。张杰表示,我国已走过激光聚变的艰难阶段,正迎来成就梦想的时代,目标是用激光聚变点亮未来,推动人类文明进步。
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