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2025-06-20 88 新能源及电力行业报告
根据IAEA统计,截至2025年5月,1)全球在运102个聚变装置:分类型看——托卡马克装置/仿星器/激光或惯性约束/其他分别为57/13/6/26个。分国家看——日本/ 美国/俄罗斯/中国最多,分别为22/21/10/8个。2)在建16个聚变装置:托卡马克装置/仿星器/其他装置分别为7/4/5个,主要分部在美国、中国、欧洲、日本等国 家或区域。3)规划48个聚变装置:托卡马克装置/仿星器/激光或惯性约束/其他类型装置分别为15/11/7/15个。磁约束性能与磁场强弱/装置大小密切相关,基于ITER项目的国际聚变合作已开展20余年。多年实验研究证明,能量约束时间随装置尺寸、等离子体电流等的增加而增 加,装置规模大小与实现可控核聚变反应的难易程度具有较高相关性。基于此,2006年,中国及欧盟等7方签署ITER计划,目标建造一座实验堆以验证聚变堆科学和工 程技术可行性,同时各国以ITER计划为契机规划筹划本国聚变发展路线。ITER的启动意味着磁约束可控核聚变迈入反应堆工程实验阶段。 ITER目标:以50MW的输入加热功率产生500MW的聚变能,即Q=10。其他参数包括:聚变反应基于高温氘氚等离子体,环向强磁场强度达到5.3特斯拉,等离子体电流其 中15MA,实现并验证在400秒的时间内聚变功率增益Q大于10,在3000秒的时间内聚变功率增益大于5,验证点火(自持燃烧)条件所需的Q大于30等条件下聚变实验堆 的科学和工程可行性问题。 各国分工:1)美国:螺线管及支撑结构;2)欧洲:真空室;3)俄罗斯:超导磁体与母线系统;4)中日韩印:托卡马克堆芯关键部件。 ITER最新进展及时间计划:2025年5月ITER完成世界上最强大的脉冲超导磁体系统建造。目前ITER项目已进入组装阶段,正朝着既定目标加速推进。2024年发布新规划: 目标在2035年实现氘-氘聚变实验,并在之后逐步过渡到完整的磁场和等离子体电流的运行。
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