新奧能源研究院國際生態(tài)合作部主任 王雁：非常榮幸今天能夠代表新奧能源研究院介紹一下新奧的“球形環(huán)氫硼聚變路線規(guī)劃”。新奧聚焦于未來能源的發(fā)展需求，從清潔、低成本和燃料易得的角度，對聚變技術研發(fā)路線進行了規(guī)劃和選擇。聚變的技術路線有很多種，從宏觀上要進行兩種選擇，一個是燃料的選擇，另一個是實現方式的選擇。在燃料方面，當前最常見的是以氘氚為燃料，此外還有氘氘、氘氦3、氫硼等。實現方式方面主要分為磁約束、慣性約束、磁慣性約束結合等。當前國內外幾十套裝置分別選擇了不同的燃料與實現方式的組合，各具優(yōu)勢，進展也各不相同。

新奧選擇氫硼為燃料主要是解決清潔和燃料易得的問題。我們分析了這四種燃料的特點，最主流的氘氚燃料，其最大的優(yōu)勢是最容易發(fā)生聚變反應，而且從理論上來說不存在資源受限的問題。但是氘氚的制備技術現在還不夠成熟，同時氘氚使用受到嚴格的把控，而且氘氚反應還會產生大量的中子輻射，因此從清潔和燃料易得的角度，氘氚并不是最佳選擇。氘氘和氘氦3與氘氚類似，不可避免地會產生中子輻射，同時燃料獲取受限。氫和硼儲備量大，氫硼反應不會產生中子，以氫硼為燃料既清潔，又儲備豐沛易獲得。

但為什么現在大多數聚變裝置都選擇氘氚而不是氫硼呢?因為氫硼聚變的反應條件非?？量獭８鶕崞胶鈩谏袚袛嗑圩兎磻獥l件，氘氚最容易，氫硼最難。僅從達到溫度的角度，氘氚大概在1億度左右可以達到聚變反應條件，而氫硼要到10億度的量級才能夠發(fā)生反應。但是我們通過一些研究發(fā)現，通過降低輻射損失或提高氫硼反應率，我們有望把氫硼聚變的點火條件的溫度降低在5億度左右。美國和日本目前都已經通過中性束加熱技術實現了將等離子體溫度加熱到5億度，而且去年，日本進一步在5億度的溫度下成功地探測到了氫硼聚變反應的發(fā)生。這個實驗告訴我們，我們可以實現5億度的加熱溫度，而且，在5億度的時候氫硼聚變反應也確實發(fā)生了。

因此，回到燃料的話題，選擇氫硼作為燃料，雖然聚變反應條件更為苛刻，但技術的發(fā)展已經可以實現。同時，進行氫硼聚變研究的也并不只是新奧一家，國外也有好幾家企業(yè)在進行氫硼聚變商業(yè)化的研究工作。

在選擇氫硼為燃料后，還要選擇適合的約束方式和裝置。我們選擇的是球形環(huán)裝置。球形環(huán)和托卡馬克相比的最大優(yōu)勢是高比壓。比壓的概念是我們把等離子體約束到一個球體以后，等離子體的壓強和磁場的比值。聚變反應是要在極高溫和極高壓下發(fā)生的，要達到極高的壓強，就需要很大的磁場。高的比壓可以降低對磁場的要求，而且球形環(huán)的體積更小，加熱溫度也更容易實現。所以我們最終選擇了球形環(huán)+氫硼聚變的技術路線。

去年我們系統(tǒng)地分析了各種燃料和約束裝置的情況，發(fā)表了一本《聚變點火原理概述》的書，得到了業(yè)界專家的好評。今年我們將“球形環(huán)氫硼聚變路線”進行了闡述，經過國際同行評議后，已在聚變界的主流期刊上進行了發(fā)表。

從未來能源的最終形式出發(fā)，我們也梳理了聚變電廠的設計方案，從氫硼燃料站到電源控制等附屬廠房，再到反應堆廠房，產生的電能輸送到電網，進行了全流程的梳理，以落地執(zhí)行為最終目標對整體涉及到的核心的技術問題進行了拆解和系統(tǒng)的規(guī)劃與布局。

歸納一下前面所說的內容。我們選擇氫硼球形環(huán)技術路線，雖然氫硼反應最難，但是國內外的研究進展已經成功降低了它的反應條件，所需的加熱要求可以通過中性束加熱實現，球形環(huán)裝置的選擇也使得等離子體可以在較低的磁場下達到更高的壓強，而這個較低的磁場當前的技術已經可以滿足要求。在人工智能的加持下，我們認為，氫硼聚變可以在十年到二十年之內實現關鍵性的突破。

我們以實現氫硼聚變發(fā)電為目標制定了商業(yè)化路線規(guī)劃，通過一代代裝置的迭代，逐步提高裝置的參數，最終計劃在2035年開始氫硼聚變發(fā)電商業(yè)示范堆的建設工作。

左圖為我們的第一代裝置玄龍50，這個裝置從2018年開始設計，用了10個月時間建成，并于2019年8月實現了等離子體的放電。去年7月這個裝置已經完成了它的使命。去年12月在玄龍50的基礎上，我們升級建成了第二代裝置玄龍50U，并在今年1月也實現了等離子體的放電。對于下一代裝置“和龍2”號，我們已經完成了它的物理和工程設計。和龍2號建成之后將是全球參數最高的球形環(huán)裝置。

快速介紹一下當前的技術成果。物理試驗方面我們目前高密度電流達到了500千安，我們也正在通過試驗驗證獲取氫硼反應增益的可靠的依據。在高溫超導磁體線圈方面我們研制了第一代高溫超導模型線圈，驗證了無絕緣高溫超導磁體的技術路線可行性。在人工智能技術方面我們也進行了一系列的部署。以上這些技術基本都是按照我們的規(guī)劃在推進。

聚變是一個比較復雜的系統(tǒng)工程，而氫硼與氘氚雖然燃料不同，但在基礎研究方面有很多相通的技術，所以我們秉承著“人有我用”的理念，與國內外的多家機構開展合作，支持技術獲得突破。我們更希望外部的生態(tài)資源能夠幫助我們啟發(fā)更多的靈感，所以我們會共享數據，鼓勵合作伙伴用我們的數據來開展課題研究，我們也會開放試驗平臺，并在全球發(fā)布技術難題，在一些專業(yè)對口的高校，我們也設立了獎學金和獎教金，為了鼓勵聚變專業(yè)的老師和學生能夠堅持在這個領域，熱愛這個領域。

最后，還是希望大家能團結在一起，不管是氫硼還是氘氚，都需要大家來共同努力，為了聚變事業(yè)貢獻力量，集智創(chuàng)新。用我所能，善待明天。

謝謝大家。