科普志愿者小组
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ITER及其供电系统简介
2014-02-17| 作者:杨志刚 | 【

  “国际热核聚变实验堆(ITER)计划”是目前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一,2003年1月,国务院批准我国参加ITER计划谈判,2006年5月,经国务院批准,中国ITER谈判联合小组代表我国政府与欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国共同草签了ITER计划协定。这七方包括了全世界主要的核国家和主要的亚洲国家,覆盖的人口接近全球一半。在ITER建设总投资的50亿美元(1998年值)中,欧盟贡献46%,美、日、俄、中、韩、印各贡献约9%。根据协议,中国贡献中的70%以上由我国制造所约定的ITER部件折算,10%由我国派出所需合格人员折算,需支付国际组织的外汇不到20%。ITER装置是一个磁约束核聚变超导托卡马克,俗称“人造太阳”。其目的是用具有电站规模的实验堆证明氘氚等离子体的受控点火和持续燃烧,验证聚变反应堆系统的工程可行性,综合测试聚变发电所需的高热流和核部件,实现稳态运行,从而为建造聚变能示范电站奠定坚实的科学基础和必要的技术基础。

  ITER装置从2007年开始,计划分三个阶段:10年建造期,20年运行期和5年拆除前。现在各成员国正在如火如荼对本国负责的ITER设备(采购包)进行招标或加工制造。

  ITER的供电采用法国电网400kV双进线配电66kV和22kV方式高压变电站的方式,分为脉冲功率电网(PPEN)和稳态功率电网(SSEN)两部分,如图1所示。PPEN供给ITER托卡马克各类脉冲整流电源运行所需的脉冲功率,SSEN为稳态运行子系统及各类常规配电提供稳态功率,如图2所示。

   

  图1 ITER布局图

   

  图2 ITER供电系统拓扑图

  PPEN(及SSEN)的设计及未来安装由欧盟方(EUDA)承担,中华人民共和国科学技术部中国国际核聚变能源计划执行中心(CNDA)则承担PPEN所有设备及材料的制造、试验和供给,并负责证明各设备的制造参数、性能能够符合EUDA设计和ITER的要求,且需在未来欧盟安装、现场试验和调试中提供相应的技术支持和配合。美国普林斯顿等离子体物理实验室(PPPL)则承担SSEN所有设备及材料的制造、试验和供给,并负责证明各设备的制造参数、性能能够符合EUDA设计和ITER的要求,且需在未来欧盟安装、现场试验和调试中提供相应的技术支持和配合。

  中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所受CNDA授权对PPEN项目的所有技术活动负责,协助CNDA协调和管理各设备供应商的技术活动,并协助CNDA处理与IO及EUDA等国际组织的项目协调。  

 
 

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