《日本投资100亿日元扩建三大核心聚变能研究设施》

  • 来源专题:能源情报网监测服务平台
  • 编译者: 郭楷模
  • 发布时间:2025-05-22
  • 为实现有望成为下一代能源的核聚变发电,日本政府决定大幅扩建国家三大核心研究机构。约100亿日元将被用于开发技术验证所需设备,包括检查发电设备耐久性的装置。政府还计划鼓励企业积极运用该技术,助力企业在国际竞争中占据优势,并着眼于其商业化发展。

    核聚变是发生在太阳内部的反应,原子核结合能产生巨大能量。据称,一克核聚变燃料产生的能量相当于燃烧八吨石油。与涉及核裂变链式反应的核能发电不同,核聚变失控风险较小,安全性较高。同时,它作为无碳能源,发电过程不会排放二氧化碳,目前世界各地的开发竞争正日益激烈。

    依据反应方式差异,核聚变发电主要有三种方法。在日本,量子与放射科学技术研究所(QST)、国家核聚变科学研究所、国家自然科学研究所和大阪大学激光工程研究所,在每种方法的开发中均发挥核心作用。不过,这些机构目前仍处于实验阶段,尚未具备实际应用前景。

    为解决这一问题,日本文部科学省和内阁府将在本财年斥资约100亿日元,扩建包括QST的六所村聚变能源实验室在内的三个机构设施,加快推进各项技术论证,争取早日实现实用化。具体而言,将安装设施测试将产生的能量转化为热量的设备的耐久性,还计划改进加热燃料的激光照射装置。

    近年来,国内外涌现出众多致力于实现核聚变发电商业化的初创企业,私人资金也开始进入此前由政府主导的研发领域。尤其在美国,吸引巨额投资的龙头企业发展迅速。

    为促进产业发展,日本政府将有偿向民间企业开放扩建后的核心设施,用于企业难以独自完成的大型设备实验,以及演示维持长时间核聚变反应所需的技术。

    关于核聚变发电,政府将很快修改旨在实现国内商业化的国家战略,计划将实现目标日期从“2050年左右”提前至“2030年代”。由于实现这一目标需要私营部门的力量,核心机构将成为产学研合作的中心。

    近年来,全球参与核聚变发电开发的新兴企业不断增多,日本也涌现出多家此类企业。扩大核心研究机构规模并向民间开放,旨在将核聚变发展成为新兴产业,从而在国际竞争中取得优势。

    核聚变发电是先进技术的复杂组合,控制核聚变反应的设备要求加工精度达到万分之一以下,部分部件还需耐几千度高温。其发展需要大规模资金投入,在美国,一家旨在2030年代初实现商业化发电的初创公司已筹集超20亿美元资金,而日本投资规模较小,无法自行组装大型实验设备。

    日本核聚变发展的传统重点是国际热核聚变实验反应堆(ITER),该反应堆由日本、美国、欧洲和其他国家在法国建造。然而,由于发现缺陷,该计划被推迟,目前计划于2034年开始运营。

    核聚变发电是将燃料氘或氚加热到1亿度以上,发生核聚变反应,将产生的能量转化为热能,进而产生电能。其反应堆类型包括利用超高温等离子体进行反应的“托卡马克型”和“螺旋型”,以及用激光加热燃料的“激光型”。

  • 原文来源:https://www.nengyuanjie.net/article/114506.html
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