国际原子能机构《2024年世界聚变展望报告》附下载

科技   2024-12-05 20:47   浙江  

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一、聚变能发展现状与进展

  1. 美国

  • 美国国家点火装置(National Ignition Facility,NIF)多次实现聚变点火,并在2024年2月的一次实验中产生了创纪录的5.2兆焦耳能量输出,能量增益超过2。

  • 欧洲

    • 欧洲联合环(Joint European Torus,JET)在退役前的最后实验中,于2023年12月实现了5秒自持聚变,产生了69兆焦耳能量,创下世界纪录。

  • 国际项目

    • 国际热核实验堆(International Thermonuclear Experimental Reactor,ITER)项目按新基线推进,虽然遇到了部件问题,但正在积极解决。预计2034年开始氢和氘-氚等离子体实验,2039年开始氘-氚运行。

  • 其他国家

    • 日本JT-60SA托卡马克产生第一等离子体。

    • 中国EAST实现稳态高约束长脉冲等离子体运行。

    • 韩国KSTAR改进运行纪录。

    二、聚变能商业化前景与计划

    1. 公司计划

    • 通用聚变公司(General Fusion)计划21世纪30年代早中期建成磁化靶聚变电厂。

    • 中国聚变工程实验堆(CFETR)预计2040年完工,分阶段验证相关技术。

    • 欧盟示范聚变电厂目标2050年前运行,验证技术和经济可行性。

    • 其他公司和国家也提出了各自的聚变电厂计划,如高斯聚变公司的Gauss GIGA、日本的Helical聚变电厂等。

  • 政府投资与支持

    • 各国政府大力投资聚变能研究,如德国、韩国、英国、美国等制定战略并拨款。

    • 出台政策支持聚变能发展,如美国发布《2024年聚变能战略》,英国公布聚变能战略并推出“聚变未来计划”,中国扩大聚变能计划投资,大韩民国投入资金推进公私合作模式等。


           

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    三、全球聚变能投资与合作

    1. 私人投资

    • 全球对聚变技术的私人投资持续增长,2024年吸引超过73亿美元投资,地域分布日益多样化。

    • Helion能源公司、联邦聚变系统公司等在技术研发和项目推进上取得进展,吸引了微软、谷歌、亚马逊等科技公司以及雪佛龙、壳牌等石油和天然气公司投资。

  • 国际合作

    • 国际合作不断加强,七国集团呼吁开展国际合作,意大利建立国家可持续核能平台,加拿大与英国签署合作协定。

    • 国际热核实验堆项目促进了全球供应链形成。

    四、聚变能技术挑战与未来展望

    1. 技术挑战

    • 聚变能发展仍面临技术突破、成本降低、监管完善等挑战。

  • 未来展望

    • 聚变能发展前景广阔,有望为全球能源转型提供清洁、可持续能源。

    • 聚变能的商业化应用将促进经济发展,创造新商业机会和就业岗位,如在医疗保健、空间推进等领域的应用潜力。







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