中新网北京11月1日电 (记者 孙自法)在全球能源转型与可持续发展的大背景下,新型核能系统的技术研发与示范应用已成为保障能源安全、推动绿色发展的关键领域。中国在这一赛道上实现重大突破,建成全球首个钍基熔盐实验堆,引领第四代核能技术革命。
全球唯一运行钍基熔盐堆:中国技术实现里程碑跨越
记者11月1日从中国科学院获悉,由中国科学院上海应用物理研究所(上海应物所)牵头,在甘肃民勤建成的2兆瓦液态燃料钍基熔盐实验堆(TMSR),近日成功实现钍铀核燃料转换,首次获取钍入熔盐堆运行后的实验数据。这一成果标志着中国成为全球唯一运行并实现钍燃料入堆的熔盐堆国家,初步验证了熔盐堆核能系统利用钍资源的技术可行性,进一步巩固了中国在世界熔盐堆研究领域的领先地位。
业界专家指出,这是钍基熔盐堆研发进程中的关键里程碑,为中国未来规模化开发钍资源、发展第四代先进核能系统提供了核心技术支撑与可行方案。

技术优势:安全高效,适配中国能源禀赋
熔盐堆作为第四代先进核能系统的代表,以高温熔盐作为冷却剂,具有固有安全、无水冷却、常压工作、高温输出等显著优势,被国际公认为最适配钍资源核能利用的堆型。中国钍资源储量丰富,这一技术路线既能充分发挥资源禀赋优势,又能与太阳能、风能、高温熔盐储能、高温制氢、油气化工等产业深度融合,构建多能互补的低碳复合能源系统,为能源安全提供全新解决方案。
自主可控:关键设备100%国产化,产业链雏形初现
2011年,中国科学院启动战略性先导科技专项“未来先进核裂变能——钍基熔盐堆核能系统”,由上海应物所牵头实施,目标包括发展核心技术能力与建设2兆瓦实验堆。依托体系化、建制化优势,专项迅速集聚近百家科研机构、高校与产业集团,攻克实验堆设计、关键材料与设备研制、安装调试及安全保障等技术难题,实现核心材料、装备与技术从实验室到工程验证的跨越。
目前,实验堆整体国产化率超90%,关键核心设备100%国产化,供应链自主可控,钍基熔盐堆相关技术产业链在中国已基本形成。

发展路径:从实验堆到百兆瓦级示范工程
中国科学院上海应物所介绍,钍基熔盐实验堆项目于2017年11月选址甘肃武威市民勤县,2018年11月取得国家核安全局场址审查意见书,2020年1月开工建设,同年3月浇灌第一罐混凝土。2022年5月完成设备安装,9月完成装料前调试;2023年6月取得运行许可证,10月实现首次临界;2024年6月首次满功率运行,出口温度达650℃;9月获实验堆加钍实验特许,10月完成全球首次熔盐堆加钍实验,建成独具特色的熔盐堆与钍铀燃料循环研究平台。
当前,项目团队正围绕加钍后的关键科学问题开展系统研究。实验堆的建成与钍铀核燃料转换的实现,为“实验堆—研究堆—示范堆”三步走战略奠定了坚实基础,也为中国率先实现钍基熔盐堆工业应用提供了核心科技支撑。

未来展望:2035年建成百兆瓦级示范工程
中国科学院上海应物所透露,下一步将与能源领域领军企业深度合作,共建钍基熔盐堆产业链与供应链,目标2035年建成百兆瓦级示范工程并实现应用,加速技术迭代与工程转化,为国家提供安全可靠的钍基能源发电新路径,助力全球能源转型与碳中和目标实现。(完)