·核能的利用包括核裂变和核聚变两种方式,安全性、核燃料的持续稳定供应、乏燃料安全处理处置是核裂变需解决的三个主要问题。
人类对受控核聚变的研究包括磁约束核聚变和激光核聚变,激光核聚变离商业发电还有很长的路要走。
中国科学院院士白春礼。
视觉中国 资料图12月17日,在《财经》年会2023上,中国科学院院士、中国科学技术大学名誉校长、中国科学院原院长白春礼在《碳中和背景下的能源科技发展态势》中分析了低碳和可再生能源的规模化应用。
核能是实现碳中和战略目标不可或缺的低碳能源。
他提到,核能的利用包括核裂变和核聚变两种方式,安全性、核燃料的持续稳定供应、乏燃料安全处理处置是核裂变需解决的三个主要问题。
人类对受控核聚变的研究包括磁约束核聚变和激光核聚变,美国加州劳伦斯利弗莫尔国家实验室实现世界上首次激光核聚变点火,是一个里程碑式的工作。
激光核聚变离商业发电还有很长的路要走。
储能是可再生能源大规模融合利用的关键。
白春礼表示,2021年是我国储能行业从商业化初期向规模化发展转变的一年。
电化学储能是未来储能技术发展的重要方向,其中锂离子电池技术较为成熟,已进入规模化量产阶段。
钙钛矿电池是电化学储能的新方向,但存在稳定性较差和大面积应用时的效率损失两个短板,成为当前研究热点之一。
核裂变需解决三个问题核能具有能量密度高、供能稳定、碳排放低的优势,对于波动性的太阳能和风能发电来说是良好的稳定剂。
根据测算,2060年核电的总发电量达到2.7万亿度,2021年我国核电发电装机容量约5000万千瓦,还有很大的提升空间。
核能的利用包括核裂变和核聚变两种方式。
核裂变主要有三个问题需要解决,一是安全性,二是核燃料的持续稳定供应,三是乏燃料安全处理处置。
白春礼表示,我国已经探明的铀资源约27万吨。
按当前核电水平,已探明铀资源支持约40年,核燃料的持续稳定供应亟需解决。
当前我国乏燃料已累积近2万吨,每年新产生约1千吨,主要采用湿式暂存法处理,湿式暂存费约4万元/吨/年,乏燃料安全处理处置也亟需解决。
关于铀资源短缺问题,中科院设立“钍基熔盐堆核能系统(TMSR)”先导专项,以钍为核燃料具有资源丰富、核废料少、毒性低和固有防核扩散等优点,还可减少稀土开采中的钍资源流失和放射性环境污染,是核能发展重要方向之一。
不过,白春礼表示,这目前还是研究项目,没有达到应用程度。
对于核乏燃料的安全处理,目前也正在进行重要的科研项目,瞄准解决这一问题。
磁约束核聚变与激光核聚变核聚变反应是宇宙中的普遍现象,它是恒星(例如太阳)的能量