韓國在聚變能上押下數十億美元的賭注

一個計劃在2030年代建造的聚變能示範反應堆,將與美國能源部普林斯頓等離子體物理實驗室合作,標誌著向商業應用邁出了一步

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來自 《自然》 雜誌

韓國已開始與美國能源部普林斯頓等離子體物理實驗室 (PPPL) 合作,開發聚變能示範反應堆的初步概念設計。

該專案暫定名為 K-DEMO(韓國示範聚變發電廠),其目標是在韓國國家聚變研究所 (NFRI) 的領導下,開發一個可在 2030 年代在韓國大田市完成的設施的設計方案。


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韓國已經在開發韓國超導託卡馬克高階研究 (K-STAR) 專案,併為國際合作下在法國卡達拉舍建造的耗資 150 億歐元(200 億美元)的實驗性反應堆 ITER 做出貢獻。K-DEMO 旨在成為邁向商業反應堆的下一步,並將是第一個實際向電網輸送電力的發電廠。

馬里蘭州蓋瑟斯堡倡導組織 Fusion Power Associates 的主席斯蒂芬·迪恩表示:“利用在建造 ITER 中獲得的經驗,立即著手建造像 K-DEMO 這樣的聚變發電廠,這是一個非常明智的戰略。”

K-DEMO 將作為商業聚變反應堆開發的樣機。據 PPPL 稱,它將“連續數週產生約 10 億瓦的電力”,這遠大於 ITER 在 2020 年代末產生 5 億瓦電力 500 秒的目標。

積累專業知識
2012 年初,韓國教育科學技術部宣佈,開發建造 K-DEMO 的技術將是未來 10 年的優先事項,為 2022 年至 2036 年間建造商業聚變發電廠奠定基礎。政府還宣佈,計劃在該專案上投資約 1 萬億韓元(9.41 億美元)。據該部一位訊息人士稱,其中約 3000 億韓元的支出已經獲得資助。政府預計該專案在第一階段(將持續到 2016 年)將僱用近 2400 人。

曾在 PPPL 協助 K-STAR 初始設計時擔任 PPPL 主任的羅伯特·戈爾德斯通認為,考慮到韓國對其先前專案的承諾,K-DEMO 專案是可行的。“亞洲金融危機恰逢 K-STAR 專案的中期,但政府和聚變科學家們堅定而認真地完成了這項工作,儘管遇到了許多困難,”他說。“我的感覺是,韓國團隊在各個層面上都非常致力於在逆境中保持穩健的步伐——而大型專案中總是存在逆境。”

韓國國家聚變研究所研究員、ITER 管理諮詢委員會前主席李京洙表示,韓國迫切需要聚變能所能提供的能源。“韓國缺乏能源資源,”他說。“人口密度高,國家消耗的能源如此之多,”李補充道,“與美國相比,我們對聚變能的看法不同。”

ITER 經歷了多次延誤和成本增加,促使一些批評者質疑該專案是否能夠完成。位於華盛頓特區的自然資源保護委員會顧問托馬斯·科克倫表示,“很明顯,未來的商業規模機器將會過於龐大和昂貴,並且運營成本過高,無法產生具有競爭力的能源。”他補充說,他認為韓國應該將其資源用於有可能對碳排放和氣候變化產生近期影響的技術。

李承認了這些批評,但表示 ITER 的大部分問題都是管理上的,而不是技術上的。“計劃現在大多已經確定並理順,”他說。“當涉及到科學新發現時,總是存在風險,研發投資是基於對這些風險的估計做出的。”

此外,李補充道,“我們願意承擔風險,並且需要創新才能生存”。

本文經 《自然》 雜誌許可轉載。該文章於 2013 年 1 月 21 日首次發表

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