报告建议:现在是投资核聚变试验电厂的时候了

美国能源部的一份新报告称,如果对该项目进行 “紧急 “投资,一个预商用试验版的核聚变电站可能会在2040年之前在美国投入运行。美国国家科学、工程和医学科学院的一份新报告建议,如果美国想利用其对ITER等多国项目的贡献,并乘着私人绿色能源投资的浪潮,现在是 “紧急 “推动重大投资的时候了,以建立一个试点核聚变能源工厂,并在2035-2040年之间投入使用。

该报告由美国能源部委托编写,并向领先的核聚变研究人员、组件制造商、电站运营商、核聚变开发商、监管机构和政府征求意见,以解决围绕着建立和运行这样一个设施所需的关键目标和创新问题。

这份报告表示,一个产生净电力的核聚变工厂可以提供设计、建造、许可和运营未来工厂所需的信息,导致商业上可行的核聚变发电厂,试验工厂并不是为了证明商业工厂的经济可行性,而是为了测试所采用的技术,并展示高品位的取热发电、长时间的可用性以及燃料循环和氚的自给自足。通过探索降低建设和运营成本的技术,展示安全可靠的运营,并为未来商业工厂潜在运营商提供培训。

该报告列出了一些关键的技术和创新挑战,这些挑战需要在这一过程中得到满足,2028年被设定为可行设计的目标日期,同时还列出了某些技术在成为试验电厂设计的一部分之前必须满足的里程碑。报告称,这个示范工厂里几乎每一个组件都需要大量的材料开发,以应对聚变反应堆内预期的极端环境。

例如,这些环形系统将使用高温超导磁体来保持其超热等离子体的凝聚,需要研究它们在中子降解、疲劳和腐蚀等方面的承受能力。因此,报告建议立即投资于材料和先进制造技术的研究计划和测试设施。

报告说,现有环形聚变系统中使用的等离子体加热和电流驱动执行器使研究人员对其有效驱动和控制聚变系统的能力增加了信心,但要将其从研究系统重新用于试验工厂应用,需要取得重大进展,成本效益操作、可靠性和耐久性是需要改进的关键领域。

cnBeta
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