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民生证券:电力设备及新能源行业深度研究:核聚变系列(04)-太阳能量的地球复刻,产业化进程有望加速.pdf |
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核聚变:人类能源问题的终极解决方案。可控核聚变是指在受控环境下,通过科学技术手段模拟太阳的核聚变原理产生能量,其核心在于使氢的同位素氘和氚结合释放能量,因此成为大众口中的“人造太阳”。实现核聚变反应,需要同时满足三个条件:足够高的温度(T)、一定的密度(n)和一定的能量约束时间(τE),三者的乘积称为聚变三乘积。近年来,中国可控核聚变逐渐开启了商业化道路,民营企业和民间资本陆续进入聚变能源这条赛道。
核聚变技术路线百花齐放。核聚变的研究,主要沿着磁约束和惯性约束两大途径进行:(1)磁约束:磁约束是利用强磁场对高温等离子体进行约束,通过构造特殊的磁容器,将聚变材料加热至数亿摄氏度并维持一定的等离子体密度,实现聚变。世界上的磁约束聚变装置主要有托卡马克、仿星器、场反位形直线形(FRC)装置三种类型。(2)惯性约束:惯性约束实际上对等离子体不加约束,而是利用粒子的惯性,在它们来不及散开之前就发生聚变反应,以取得足够的能量。惯性约束聚变的主要方式是Z箍缩、激光型。
核聚变项目梳理:海外典型项目:1)ITER(国际项目):世界首个全超导托卡马克核聚变实验堆;2)SPARC(美国CFS公司):世界
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