先進小型模塊化反應(yīng)堆、第四代核能系統(tǒng)以及熱核聚變堆是全球先進核能技術(shù)研發(fā)焦點，是各國搶占先進核能技術(shù)制高點的關(guān)鍵領(lǐng)域。七部門日前聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實施意見》明確提出，聚焦核能、核聚變、氫能、生物質(zhì)能等重點領(lǐng)域，打造“采集一存儲一運輸一應(yīng)用”全鏈條的未來能源裝備體系。

當(dāng)前，我國核聚變研發(fā)進展如何?如何高效利用研發(fā)資源開展技術(shù)攻關(guān)?小型堆產(chǎn)業(yè)化還需補齊哪些短板?兩會期間，全國政協(xié)委員、中核集團聚變堆核電站技術(shù)分領(lǐng)域首席專家段旭如就上述問題向《中國能源報》記者作出解答。

中國能源報： 目前我國核聚變研發(fā)整體進展如何，在國際上處于什么水平?

段旭如： 我國自參加國際熱核聚變實驗堆(ITER)計劃以來，相關(guān)科研實力得到了極大提升，在聚變科研方面培養(yǎng)了一批具有國際視野的人才，建成了多座國際先進的研發(fā)平臺，核聚變技術(shù)已從過去的跟跑到并跑，到部分技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

近年來，我國核聚變技術(shù)不斷取得突破。在裝置運行方面，東方超環(huán)首次實現(xiàn)403秒的長時間高約束模運行，國內(nèi)當(dāng)前規(guī)模最大、參數(shù)能力最高的新一代人造太陽“中國環(huán)流三號”實現(xiàn)100萬安培等離子體電流高約束模運行，再次刷新我國磁約束聚變裝置運行紀(jì)錄，標(biāo)志我國磁約束核聚變研究向高性能聚變等離子體運行邁出重要一步。

當(dāng)前，我國正積極籌劃在聚變實驗堆前盡快開展氘氚燃燒等離子體實驗，以夯實氘氚運行科學(xué)和技術(shù)基礎(chǔ)，加快向?qū)嶒灦压こ屉A段邁進。同時，我國聚變堆關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)也取得一系列重要進展。在聚變堆“點火”所需的外部加熱技術(shù)方面，研發(fā)的射頻負(fù)離子源中性束實現(xiàn)單級加速電壓超160KV，平均束流密超270A/m2，技術(shù)指標(biāo)國際領(lǐng)先。在聚變堆涉核關(guān)鍵技術(shù)方面，我國ITER產(chǎn)氚包層系統(tǒng)率先通過ITER設(shè)計評審，制造出全球首個全尺寸聚變堆產(chǎn)氚包層驗證模塊，率先完成ITER增強熱負(fù)荷第一壁全尺寸原型件認(rèn)證，并發(fā)布全球首項核聚變領(lǐng)域國際標(biāo)準(zhǔn)。2023年，中方牽頭實施的ITER托卡馬克主機安裝第一階段任務(wù)圓滿完成，并得到ITER組織高度肯定?？梢哉f，目前我國核聚變研發(fā)整體水平已處于國際第一方陣。

中國能源報： 核聚變作為未來產(chǎn)業(yè)備受市場關(guān)注，目前國內(nèi)參與研發(fā)資源較多，如何有效利用這些資源，加快核聚變產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展?

段旭如： 我國開展核聚變能研發(fā)已有60多年的歷史，特別是通過深度參與ITER計劃及我國政府對核聚變能源開發(fā)的重視，國內(nèi)一批企業(yè)、科研機構(gòu)、高校在核聚變裝置科研、工程建設(shè)、聚變實驗堆部件制造及大科學(xué)工程管理等方面培養(yǎng)了人才，積累了經(jīng)驗。近年來，核聚變研究屢獲突破，核聚變能開發(fā)正進入寶貴戰(zhàn)略機遇期。

多個國際組織及國家越來越認(rèn)識到，核聚變作為氣候和能源安全解決方案的重要性，正加快核聚變能的研發(fā)、示范和商業(yè)部署。核聚變作為未來產(chǎn)業(yè)備受市場關(guān)注，除了長期深耕該領(lǐng)域的相關(guān)科研機構(gòu)、中央企業(yè)、高校，近年來國內(nèi)部分民企以及民間資本也積極參與核聚變技術(shù)研發(fā)，為聚變能的開發(fā)注入新的活力。為有效利用這些資源，在國家層面需制定聚變能發(fā)展路線，明確近中遠(yuǎn)期應(yīng)攻克的核心關(guān)鍵技術(shù)，以便對資源的投入與布局進行針對性的引導(dǎo)。

目前，面對實現(xiàn)核聚變能源應(yīng)用所亟待解決的一批關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)，無論是人才還是研發(fā)資源都尚需加強，而且需新建工程難度大、投資高的關(guān)鍵研發(fā)平臺，這都需要國家統(tǒng)籌布局，充分發(fā)揮新型舉國體制優(yōu)勢，協(xié)調(diào)好現(xiàn)有優(yōu)勢科研團隊力量，有效集中人才與資源集智創(chuàng)新。其中，應(yīng)充分發(fā)揮中央企業(yè)的科技創(chuàng)新主體作用,同時鼓勵民營企業(yè)積極參與可控核聚變研發(fā)，形成開放包容、優(yōu)勢互補的新局面。依托企業(yè)在工程設(shè)計、材料生產(chǎn)、裝備制造等領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)賦能優(yōu)勢，通過組建產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等方式，打通科研機構(gòu)、企業(yè)等構(gòu)成的創(chuàng)新鏈存在的“堵點”，助推產(chǎn)學(xué)研協(xié)作效率的提升，推動聚變堆關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化，推進我國核聚變產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

中國能源報： 作為我國核能產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，小型堆長期面臨“無規(guī)可依”局面，隨著首個小堆示范工程加快建設(shè)和后續(xù)產(chǎn)業(yè)化推進，小堆是否需要更健全的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)?

段旭如： 小堆因其系統(tǒng)設(shè)備簡化、選址靈活、投資少，以及可根據(jù)用戶需求靈活設(shè)計和配置等諸多優(yōu)勢，近年越來越受到核能行業(yè)的關(guān)注，不但是熱電冷三聯(lián)供的理想熱源，還可以實現(xiàn)核能制氫、海水淡化等用途，推廣小型堆的多用途利用已成為業(yè)界共識。

但目前，針對小堆在項目審批、安全審查、核事故處理、應(yīng)急補救措施、安全防護等方面的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系尚不完善,存在較多空白。如果直接套用大型反應(yīng)堆的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系，將造成冗余設(shè)計過多,無法反映小堆自身的優(yōu)勢，反而會制約小堆的發(fā)展。另外，小堆的選址與建造通常與目標(biāo)用戶距離較近，因而受到公眾的更大關(guān)注。因此，需要制定并完善適用于小堆的安全監(jiān)管法規(guī)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系，促進小堆項目評審落地，推動小堆產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。