可控核聚变发电具有广阔的发展前景,有望为人类带来前所未有的能源变革,其发展前景及未来趋势如下: - 技术突破推动发展:近年来,可控核聚变技术取得了一系列重要突破。如美国LLNL实验室在2024年末实现“净能量增益”,输入2.05兆焦激光能量,输出3.15兆焦聚变能量。中国的“人造太阳”EAST创造了1亿摄氏度1066秒“高质量燃烧”世界纪录,“中国环流三号”实现百万安培亿度H模运行。这些突破为可控核聚变发电的实现奠定了坚实的技术基础。 - 商业化进程加快:全球私营聚变商业公司累计获总投资额不断增加,截至2024年年中已达71.2亿美元,且参与企业超45家。聚变行业协会(FIA)统计显示,超70%商业核聚变公司认为2035年前实现并网供电,超50%公司认为2035年满足商业化低成本、高效率条件。 - 能源优势显著:可控核聚变的原料丰富,氘在海水中储量巨大,若用氘氘聚变,资源可供人类用上亿年。其能量巨大,一克氘 - 氚核聚变燃料释放能量约相当于8吨石油。而且反应产物是稳定且无放射性的氦,清洁安全,无链式反应风险,不存在核裂变的堆芯熔毁、核泄漏问题。 - 市场规模巨大:国际原子能机构预测2030年全球可控核聚变市场规模有望达4965亿美元,2050年或突破万亿美元;中信证券预计2030-2035年全球核聚变装置市场规模达2.26万亿元。 - 对各领域影响深远:若实现商业化,能源将近乎无限且廉价,电价或降至当前十分之一。这将催生氢能经济,推动交通革命,如氢能飞机、无线充电公路等。还可助力垂直农业发展,解决全球饥饿问题,加速星际旅行与太空探索。 不过,可控核聚变发电也面临一些挑战,如需要进一步提高能量增益以实现经济可行性,需开发能承受长期高温高压和强中子辐射的材料,以及解决如何降低建设和运营成本等问题。但随着技术的不断进步和各方的持续投入,这些挑战有望逐步得到解决。
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