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中国核能行业智库丛书 （第二卷）
行标准和安全规范。同时探索功率增益因子大于 30 的核聚变电厂科学技术实现
方法，为设计和建设聚变原型电厂打下坚实基础。
3.3 长期目标（2050—2060 年）
核聚变示范原型电厂。建造和运行 100 万千瓦量级电功率的核聚变原型电厂，
探索聚变商用电厂的工程技术可行性、环境可行性、经济可行性。进而实现核聚变
能商用。
4 磁约束热核聚变堆关键技术详细描述
除“换热”和“发电”可借鉴核裂变电厂常规岛技术外，未来商用聚变电厂
的其他关键技术还包括：
4.1 稳态燃烧等离子体相关技术
（1）聚变堆大体积高场强磁体技术
托卡马克型聚变堆拥有复杂的磁场系统，其中环向磁场最强。环向磁场由大
体积磁体线圈产生，与等离子体电流产生的极向磁场合成为磁力线旋转和磁面结
构嵌套的磁场位形，用以约束燃料等离子体。根据设计，我国聚变工程实验堆的环
向磁场要求达到 7.5 T（T 为磁感应强度的单位“特斯拉”），而 ITER 采用的 Nb 3 Sn
超导磁体最高只能达到 5.3 T，因此必须开发更加先进的磁体技术。目前，“国家
重点研发计划”已经布局开展 Nb 3 Al 低温超导线材和“Bi-2212”高温超导线材
预研，并取得初步的进展，但短期内形成规模化产能依然面临挑战。
（2）稳态燃烧等离子体电流驱动与加热技术
驱动等离子体电流（平衡位形要求）和维持堆芯的核聚变温度（核反应条
件），都需要从外面输入功率。ITER 的电流驱动和加热总功率高达 130 MW，我国
聚变工程实验堆的输入功率则更高。针对聚变工程实验堆高参数运行阶段的研究
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