日期:2022/10/27   IAE 

核聚變：美國和中國競相建造世界上第一座商業工廠
2021 年 9 月 16 日，作者：丹·尤爾曼

美國和中國都在投資核聚變，並期待結果。必須首先克服 Fusion 尚未解決的工程挑戰（輸出的功率大於輸入的功率）。如果實現，它提供了幾乎取之不盡的能源的前景。正如 Dan Yurman 解釋的那樣，本月美國通過了一項法案，其中包括 28 億美元用於聚變能源相關項目和研究。美國融合工業協會表示，這個數字仍然不夠，將導致錯失機會，並將主動權轉移到其他國家。像中國一樣，兩筆 9 億美元的資金正在支持實驗性先進超導託卡馬克的開發。該設備已取得維持等離子體溫度的世界紀錄。時間跨度很長，從建造第一座工廠到商業運營需要 30 年。但目標應該值得等待。

2021 年 9 月 9 日，眾議院科學、空間和技術委員會通過了立法，將投資於新的科學基礎設施、新的清潔能源研究計劃和新的創新示範項目。聚變能源研究和開發在委員會的立法中佔有重要地位，並且在加價期間討論了聚變的重要性。

他的立法為未來十年的聚變能源提供了里程碑式的投資。 眾議院科學委員會的法案總共包括 28 億美元用於 Fusion Energy 相關項目和研究，其中包括：

美國對 ITER 的捐款 1.325B 美元
2.123 億美元用於 SLAC 的極端條件升級事項
5920 萬美元用於材料等離子體暴露實驗
2.5 億美元用於融合材料研發
1.4 億美元用於慣性聚變研發
2.75 億美元用於替代和啟用聚變能源概念
3.25 億美元用於基於里程碑的聚變能源開發計劃
2.5 億美元用於聚變反應堆系統設計

公私伙伴關係
特別令人感興趣的是為公私合作計劃增加了 3.25 億美元，該計劃作為“基於里程碑的聚變能源開發計劃”在法律上獲得通過，該計劃指示能源部長制定基於績效的成本分攤計劃以支持發展美國的聚變能。

根據立法語言，“該計劃的目的是通過研究和開發能夠建造能夠展示顯著改進的新型全尺寸聚變系統的技術，支持美國聚變發電產業的發展。在本節頒布後的 10 年內執行此類系統。”

聚變工業協會 (FIA) 在一份新聞聲明中表示，其成員很高興看到這項對美國聚變能源的新投資。然而，國際汽聯也指出，其分析表明核聚變行業可以支持 10 億美元的計劃，而不是 3.25 億美元。

國際汽聯補充說，“規模縮小的項目只會導致錯失科學進步的機會，減少私人投資，並將項目輸給海外競爭對手。”

中國的聚變能源計劃
中國正在成長為積極聚變研究的中心，因為其科學家和企業家正在對聚變能源進行大量投資。中國有兩個主要推動科學進步和投資的聚變企業：政府資助的合肥物理科學研究所等離子體物理研究所的研究和新奧集團的私人資助的聚變研究。

n 合肥，政府資助的科學家操作最近升級的實驗先進超導託卡馬克 (EAST)。 該機器由政府資助，通過大型國有企業國家核工業公司提供。 到 2019 年，它的建設和運營成本接近 9 億美元。從那時起，政府一直在投入大量資金進行開發，最近又獲得了該項目的第二筆 9 億美元資金。

在過去的一年裡，EAST 設備創造了世界紀錄，在 101 秒內保持 1.2 億攝氏度的等離子溫度，在 20 秒內保持 1.6 億攝氏度。這些成果應該被視為聚變裝置的巨大成功，展示了中國研究團隊的科學實力。

該項目引起了中國城市的關注，這些城市希望建設首個此類設施。在中國政府大力支持這個雄心勃勃的項目後，至少三個中國城市正在競相建設世界上第一個實驗性核聚變電站。

中央政府的批准現已進入下一階段——制定工程藍圖。中國大陸的金融中心上海與安徽省省會合肥和四川省省會成都一起爭奪利潤豐厚的項目，據估計，該項目可能耗資超過 1000 億美元（152 億美元）。