人造太阳即将诞生？中国核聚变传来好消息，再也不担心限电了

　　一场百年未有之大变局正在悄然展开，不夸张地说，这场变局，足以改变未来世界能源的格局，如果一切顺利，未来的中国，将会变成一个，前所未有的能源强国。
　　能源问题关乎中国国运
　　日前召开的以碳中和为主题的科学论坛上，中科院等离子体物理研究所所长宋云涛在会议上发表演讲，他强调了未来可控核聚变是核能发电的终极目标，也是国内实现碳中和的必经之路。
　　在演讲过程中，宋所长明确表明可控核聚变发电站就已经提上日程，在国家的支持下，有望在未来的十年内实现样本工程。
　　而这样的表态，在当下显得异常重要。
　　近日来，国内各地区连番出现限电的通告，直接导致国内众多民众对于冬季电能供应的担忧。
　　当然，更多人担心的是，中国电力、中国能源是不是真的出现问题了？
　　限电的情况会持续多久？
　　有办法解决吗？
　　然而真实的情况是，包括欧洲在内的全球范围内都已经出现能源供应不及的情况，而且在可以预见的未来，这种困境只会愈演愈烈，今年冬天将有数百万人缺少能源供应，全世界所有用户都会为高昂的能源成本买单。
　　现在，由于环境问题导致各个国家纷纷开始淘汰落后的煤炭能源，转而寻求更加清洁的能源来满足国家的能源供给，因此天然气能源受到各个国家的青睐。
　　调查数据显示，欧洲目前所有能源供给中，天然气居于首位，紧随其后的便是煤炭能源。各国对于天然气如此紧迫的需求，现实却是天然气的存量有限，难以满足所有人冬季的需求。
　　毫无疑问当前全球出现能源供应不足以及电价上涨的原因是受限于疫情导致的能源供应问题以及气候变化所产生的双重影响。
　　然而面对这种困境，欧洲有些国家已经开始发出重新提高煤炭能源使用的声音。
　　已知的数据显示，过去的十年内欧洲地区煤炭能源使用占比呈现连年下降的趋势，清洁能源受到各国的青睐。
　　不过随着各国能源短缺、通货膨胀等问题的呈现，让各国开始重新反思，是否需要更加多元的能源供给。
　　想要达到多元化的能源供给，这就代表各国应该大力开发风能、太阳能等其他清洁能源，当然核电是其中的佼佼者。
　　中国为何一定要发展核聚变
　　＂核心技术必须掌握在自己手里，核心技术是我们最大的命门，核心技术受制于人是我们最大的隐患。＂中国工程院院士倪光南曾说到。
　　事实上，不止是技术，能源同样如此，直接关系到国家的发展大计。
　　按照去年BP能源的调查数据显示，在过去的2019年度中，世界范围内一次能源消耗接近139.6亿吨油当量，其中占据前位的分别是：中国、美国、印度、俄罗斯。其中排在前面的中美两国所消耗的一次能源占比超过四成。
　　目前中国不仅占据能源消耗的榜首，同时也是能源进口的主要国家。
　　相关数据显示，我国2019年度消耗的总能源超过48.1亿吨标准煤，相较去年同比上涨超3%。
　　其中占比最高的是煤炭能源的消耗，占比约为57.7%，包括风能、水能、天然气在内的清洁能源消耗占比约为23.4%，非化石能源消耗占比约为15.3%。
　　随着国内生产能力的不断攀升，国内对于能源进口的依赖程度也与日俱增。
　　2019年度内，国内原油进口超过50000万吨，石油资源超过七成依赖进口，天然气进口量则为9660万吨，其中超过四成需要进口，如此高额的进口需求，极有可能成为国外限制国内发展的工具。
　　通过国内能源需求以及消耗规模的统计数据，安邦智库调研报告显示，在未来十几年内，能源竞争的问题将成为限制中国发展的重要议题，同时也将是全球各国所面对的重要挑战。
　　因此，开发新能源的应用已经成为迫在眉睫的事情，其中重点自然是核能的应用。
　　核能主要分为裂变和聚变两种。
　　其中裂变是重元素在进行分裂的过程中所释放的能量。
　　目前这种技术发展已经趋于成熟，全球多数核能的应用都是通过裂变的方式来完成的。
　　裂变的优点在于只需要极少的原料就能产生巨量的能量，并且对于环境污染程度较小，然而其存在发生事故的可能，所产生的废料具有放射性，假如处理不当会对环境产生不可逆的污染，并且能够产生裂变的元素储量较少。
　　聚变则是通过质量较轻的原子核，包括氦-3、氘等，在特定环境下发生的原子核聚合的反应方式，来生成质量更重的原子核，在此过程中同样会释放巨额的能量。
　　我们所能观测到的太阳便是通过持续不断的核聚变反应供给能量和热量的，所以核聚变的应用也被称为＂人造太阳＂的过程。
　　与传统的裂变方式相比，核聚变明显有着两种显著的优点，其一是地球上蕴含着足够的核聚变原料。
　　其中仅海水中每升都含有0.03克的氘，目前全球海水中氘存量超过44.5亿吨，每升海水中含有的氘元素经过聚变之后产生的能量大约相当于300升汽油完全燃烧所产生的能量。
　　目前聚变能源供给足够全球使用超100亿年。
　　第二个优点在于聚变反应不会产生污染环境的废料。因此聚变反应将成为我们未来能源供给的主力。
　　如果中国能率先掌握核聚变，就将赢得主动权，如果不能，未来就会很被动。那中国的核聚变到底发展得怎么样了？
　　中国核能的惊天逆袭
　　可以说，全球都已经陷入了能源危机之中。而核聚变就是解决这场危机的关键因素。谁能率先＂破局＂，彻底解决能源问题，谁就能够主导未来世界的发展。这是一场＂国运之战＂。
　　而中国经过数十年的发展，已经率先掌握了先机。
　　从上世纪五十年代开始，国内就构建出未来核能发电的规划，当时也试图通过苏联帮助、向发达国家寻求技术转让、自主研发等方式，来完成我国核电站的建设，然而受限于技术不够成熟、选址等问题的困扰，同时苏联派遣到国内的大量科学家纷纷撤走、三里岛核电站事故的发生，导致国内的发电站建设止步不前。
　　最终到1991年秦山核电站的建设完成，我国才具备初步建设核电站的能力。
　　然而此时我国秦山核电站建设已经完工，国内核电站建设的技术并没有实现独立自主化。
　　九十年代我国先后引入各国的核电站建设技术，因此也被调侃为＂万国牌＂。
　　由于缺乏开发核电的核心技术，国内核电站的发展始终受限于国外的管控，＂华龙一号＂就是在这样的背景下开始艰难地起步。
　　在2015年，华龙一号核电五号机组在福建福清开工建设，2021年华龙一号核电项目正式进入商业运作阶段，这标志着国内拥有自主产权的核电技术体系的完工，相关的专利超过700件，软件著作权超过120项。
　　目前我国已经建设多座核电站，但核聚变可能才是真正能够改变未来能源结构的关键。而现在，建造聚变反应堆的全球竞赛正在升温。
　　处于法国境内的全球核聚变实验室反应堆接近完工，目标将在未来十年内实现发电供应能力。
　　美国计划将在2037年左右，通过国家以及企业完成核聚变发电站的建设工作。
　　英国计划将在2040年完成核聚变商业化的脚步。
　　去年年底，韩国超导托卡马克研究中心创造了离子体1亿摄氏度超高温持续20秒的世界纪录，直接打破先前最高8秒的世界纪录，为核聚变反应的发展做出了铺垫。
　　托卡马克反应堆是类型较为独特的设计方式，从上世纪五十年代开始，逐渐完成理论论证的阶段，托卡马克是前苏联科学家创造的词语，代表着环形磁约束的意义。
　　这种核聚变反应方式是通过圆环形的平面对于等离子体进行约束之后产生聚变反应的形式。
　　目前国内在核聚变领域已经取得重大进展。
　　早在2019年，就有媒体报道出我国将要开展＂人工太阳＂的核聚变反应工作，其核心托卡马克装置将在2020年开始使用。
　　该报道称，中国生产的托卡马克装置将会是目前所有类别中体量最大的。该装置开始工作后温度将超过2亿摄氏度，超过太阳温度的十一倍，这种温度下能够促成多个原子核融合的过程，同时释放巨额的能量。
　　去年年底，这个＂人造太阳＂，也就是中国环流器二号M装置在成都实验室内完成放电的任务，这代表着我国拥有独立自主生产大型托卡马克装置的能力，将会为我国未来实现核聚变自主生产打下基石。
　　今年5月份，安装在合肥的全超导托卡马克装置进行了新一轮的实验，并就在实验当天传来喜报，本次实验完成了可重复的1.2亿摄氏度等离子体运行时间101秒，以及1.6亿摄氏度等离子运行20秒的成果，再次创造该项目的世界纪录。
　　对于核聚变的研究，不单是解决能源供给问题的必经之路，也是我国未来经济长期可持续性发展的坚定后盾，可以预见在未来我国人民将再不会为电力供应问题而头疼。