如果沒有廣泛的支持,核聚變可能無法發(fā)揮其作為“改變傳統(tǒng)規(guī)則”技術(shù)的潛力,也不可能在應(yīng)對兩大挑戰(zhàn)——氣候變化和地緣政治能源安全——發(fā)揮應(yīng)有的重大作用。
1、聚變能源部署意義

托卡馬克腔體(圖源:網(wǎng)絡(luò))
聚變能源正吸引著政府和私人資本市場的大量關(guān)注。
聚變能源的部署不僅影響氣候變化,并為能源安全提供了另一種可能。同時(shí),這也需要全球利益相關(guān)者、監(jiān)管機(jī)構(gòu)和決策者的支持。
世界各地已經(jīng)開始針對聚變能源的發(fā)展,制定必要的政策和監(jiān)管支持。

美國、英國、歐盟、中國和其他國家的領(lǐng)導(dǎo)人正在處理關(guān)鍵問題,并將帶頭為全球聚變產(chǎn)業(yè)奠定基礎(chǔ)。
聚變能源是一種零碳、高能量的基本負(fù)荷電源,不依賴地理位置,不產(chǎn)生任何長壽命或高放射性廢物,不存在臨界風(fēng)險(xiǎn)、熔毀或武器擴(kuò)散問題。
這是一項(xiàng)與氣候變化問題重要性相當(dāng)?shù)募夹g(shù),核聚變技術(shù)投入可接受,燃料來源豐富(可在世界各地獲得),可以使能源與地緣政治脫鉤。
2、現(xiàn)有的政策和監(jiān)管結(jié)構(gòu)

在法國,一個(gè)國際組織正在建造世界上最大的聚變能實(shí)驗(yàn)堆——ITER項(xiàng)目。
法國核監(jiān)管機(jī)構(gòu)ASN決定出于許可目的將ITER視為核裂變裝置,并對其用于裂變發(fā)電廠的ITER實(shí)施了同樣的監(jiān)管審查。
ASN暫停了ITER的建設(shè),同時(shí)進(jìn)行了額外的安全評估。
在這兩個(gè)例子中,美國和法國監(jiān)管機(jī)構(gòu)都在應(yīng)用60年前為裂變發(fā)電設(shè)施開發(fā)的監(jiān)管模式。

即使有理由認(rèn)為,先進(jìn)的裂變系統(tǒng)需要類似于大型輕水反應(yīng)堆的監(jiān)管方法,也沒有理由像對待現(xiàn)有裂變發(fā)電廠那樣對待商業(yè)聚變系統(tǒng)。
未能認(rèn)識到聚變和裂變之間的根本區(qū)別,將導(dǎo)致更高的經(jīng)濟(jì)成本,包括更長的許可期限、更高的融資成本(由于監(jiān)管不確定性),以及準(zhǔn)備完整裂變式應(yīng)用許可成本的增加,其中許多不適用于聚變系統(tǒng)。
3、圍繞聚變監(jiān)管和政策的全球?qū)υ?/strong>

美國聚變能源投資圖表。綠線表示總投資,藍(lán)線表示針對ITER項(xiàng)目投資,灰線表示兩者差值。(圖源:網(wǎng)絡(luò))
盡管對話已經(jīng)開始,但還沒有一個(gè)政府在聚變監(jiān)管和政策方面確立了堅(jiān)定的立場。
聚變發(fā)展的利益相關(guān)者有大量機(jī)會(huì)參與和倡導(dǎo)法規(guī),以反映聚變對公共健康和安全造成的較低風(fēng)險(xiǎn),最終支持聚變系統(tǒng)的應(yīng)用。
英國

歐洲聯(lián)合環(huán)狀反應(yīng)堆(JET)是一項(xiàng)單獨(dú)的實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)目的是對ITER開展實(shí)驗(yàn)前所需的燃料和材料進(jìn)行微調(diào)。
2021年10月,英國宣布了其聚變戰(zhàn)略,并發(fā)布了一份綠皮書,提出了聚變能源系統(tǒng)的監(jiān)管方法。
英國的監(jiān)管方法將把聚變系統(tǒng)視為粒子加速器,而不是裂變發(fā)電廠,盡管這一政策決定并非最終決定。
除了主辦幾家私人聚變初創(chuàng)公司外,英國正在實(shí)施托卡馬克能量生產(chǎn)(STEP)示范項(xiàng)目。在對私人聚變開發(fā)商的支持下,包括那些比STEP項(xiàng)目更有希望的開發(fā)商,英國努力保持自身在全球聚變能源競賽中的領(lǐng)先地位。
美國

美國也在推動(dòng)聚變能源方面發(fā)揮著主導(dǎo)作用。
美國國會(huì)最近批準(zhǔn)了一項(xiàng)創(chuàng)紀(jì)錄的7.13億美元的年度撥款,用于能源部聚變能源科學(xué)辦公室。
國會(huì)還撥款4500萬美元用于公私成本分?jǐn)偅灾С炙饺司圩兡茉撮_發(fā)。
拜登政府于2022年3月17日在白宮主辦了一次關(guān)于聚變能源的峰會(huì),并發(fā)布了一份“加速聚變的十年愿景”,表達(dá)了對發(fā)展聚變能源產(chǎn)業(yè)的興趣。
美國核管理委員會(huì)(NRC)宣稱對商業(yè)聚變能源系統(tǒng)擁有一般管轄權(quán),這有可能將裂變和聚變相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)混為一談。
然而,在國會(huì)的推動(dòng)下,原子能機(jī)構(gòu)正在為商業(yè)聚變能源系統(tǒng)制定一個(gè)監(jiān)管框架,并舉行了多次公開會(huì)議,以征求對適當(dāng)監(jiān)管方法的意見。
預(yù)計(jì)NRC工作人員將在2022年下半年發(fā)布一份監(jiān)管文件,供全體委員會(huì)審議。
中國

除了參與全球ITER項(xiàng)目外,中國正在發(fā)展自己的聚變能源產(chǎn)業(yè)基地,建設(shè)運(yùn)行著實(shí)驗(yàn)性的先進(jìn)超導(dǎo)托卡馬克裝置,并正在開發(fā)中國聚變工程試驗(yàn)堆,以驗(yàn)證大型托卡馬克電站的設(shè)計(jì)與操作性。

與此同時(shí),一家總部位于中國的私營能源企業(yè)——新奧集團(tuán)(ENN),正在進(jìn)行托卡馬克和場反轉(zhuǎn)構(gòu)型聚變實(shí)驗(yàn)。
其他

世界其他各國政府也在努力參與聚變政策和監(jiān)管的制定。
歐盟是ITER項(xiàng)目的最大出資國,在2027年前撥款超過56.1億歐元(約60億美元),歐盟的長期計(jì)劃包括最終建造DEMO,這是ITER一個(gè)后續(xù)更大規(guī)模項(xiàng)目。
此外,日本、韓國、加拿大都表示有興趣開發(fā)國內(nèi)聚變能源項(xiàng)目。類似的政策和監(jiān)管考慮將影響各國聚變技術(shù)的經(jīng)濟(jì)成果。
4、后續(xù)步驟

關(guān)注聚變能源的經(jīng)濟(jì)性,對于確保聚變技術(shù)在緩解氣候變化和全球電網(wǎng)脫碳方面發(fā)揮長期作用至關(guān)重要。
充足的政府支持,如始于美國的公私合作伙伴關(guān)系,以及在未來的能源政策中承認(rèn)聚變能源為零碳或“綠色”能源,對于建立一個(gè)蓬勃發(fā)展的全球聚變產(chǎn)業(yè)至關(guān)重要。
監(jiān)管確定性與聚變的實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)相一致,重點(diǎn)關(guān)注現(xiàn)場材料以及此類材料可能進(jìn)一步降低聚變的風(fēng)險(xiǎn),并使聚變經(jīng)濟(jì)更具吸引力。
在安全無碳能源方面,簡單地將裂變概念應(yīng)用于核聚變,會(huì)帶來不必要的經(jīng)濟(jì)和監(jiān)管障礙。但是,如果創(chuàng)新和適當(dāng)規(guī)模的政府政策,能夠與聚變行業(yè)不斷加快的技術(shù)創(chuàng)新步伐相結(jié)合,聚變能源可以成為未來能源行業(yè)的重要經(jīng)濟(jì)組成部分。
免責(zé)聲明:本網(wǎng)轉(zhuǎn)載自合作媒體、機(jī)構(gòu)或其他網(wǎng)站的信息,登載此文出于傳遞更多信息之目的,并不意味著贊同其觀點(diǎn)或證實(shí)其內(nèi)容的真實(shí)性。本網(wǎng)所有信息僅供參考,不做交易和服務(wù)的根據(jù)。本網(wǎng)內(nèi)容如有侵權(quán)或其它問題請及時(shí)告之,本網(wǎng)將及時(shí)修改或刪除。凡以任何方式登錄本網(wǎng)站或直接、間接使用本網(wǎng)站資料者,視為自愿接受本網(wǎng)站聲明的約束。

