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2024:聚变能源从实验室走向商业化的关键一年

2024年标志着聚变技术从基础研究迈向商业应用的关键转折点。首批商业聚变示范装置的建设与完工是这一转变的核心驱动力。这些装置虽规模小于商业聚变电站,但其关键作用在于验证聚变技术的小规模可行性,为更大规模电站的建设铺平道路。今年,这些示范装置将实现能量增益——即输出能量超过启动聚变过程所需的能量,这是应对全球能源需求激增、实现碳中和能源供应的关键一步。

此前,美国国家点火装置(NIF)已在实验中首次证明了聚变过程可产生净能量增益(2022年,输出3.1兆焦耳,输入2.05兆焦耳)。尽管NIF并非为持续运行设计,但该科学突破已极大激发了研究、政治及投资界的关注。美国、英国、日本、德国等国已制定国家聚变战略,旨在加速技术研发与测试。目前,美英两国在推动商业化方面处于领先地位,通过巨额政府资助和公私合营模式,吸引了超过50亿美元的私人资本流入聚变企业,多家公司(如Commonwealth Fusion Systems, Helion Energy, General Fusion)计划于2024年启动示范装置建设。

产业界普遍看好聚变能源前景,超过半数聚变公司预计在2030年代实现商业供电。微软已与Helion Energy签订购电协议,计划2028年获得聚变电力供应。此外,一项1.5亿美元的公私伙伴关系(Marvel Fusion与科罗拉多州立大学合作)正致力于构建全球最强大的商用激光聚变专用激光设施。这些进展预示着,聚变能源正从遥远的愿景转变为可实现的清洁能源未来。

Fusion Sparks an Energy Revolution
After hitting a power-output milestone, fusion technology is ready to graduate from small-scale lab experiment to full-sized power plant.
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