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爱达荷国家实验室的聚变能研究
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英国激光惯性聚变技术计划...
• 但为什么压缩在 ICF 中如此重要？ • 想法： • 固体时 ρ DT = 0.25g/cc • 点火要求：ρR HS > 0.3 g/cm 2 • 对于固体密度 DT => R HS = 1.2cm • 我们不能只将 1.2cm 半径的固体密度 DT 加热到 5 keV 吗？ • 不行！ • 聚变产量将难以控制 • 输入能量要求巨大（5000 MJ）
聚变能源在脱碳电力系统中的作用
全球能源供应面临巨大压力，需要为应对多种因素而转型。随着大量人口（按目前的速度，每年超过 1 亿）加入中产阶级（Kharas 2023），随着越来越多的家庭获得电力，随着交通、供暖和工业过程的电气化不断扩大，全球对电力的需求将大幅增长。电力系统也面临着脱碳的压力，以实现净零碳目标。原则上，风能和太阳能等可变可再生能源 (VRE) 来源可以大规模提供低碳电力——它们是解决方案的重要组成部分，但它们不可调度且功率密度低。因此，以 VRE 为主导的电力系统将需要大规模储能来平衡供需。
太平洋核聚变能源研究、教育、科学和技术促进联盟（Pacific CREST Fusion）统一和集体响应
[ 执行摘要 ] 为了协调和吸引社区参与核聚变能源的巨大潜力，广泛的利益相关者聚集在一起，组成了一个由学术界、工业界（成熟和初创）、国家实验室和社区组织组成的联盟，致力于将核聚变变为现实。我们赞赏美国能源部为核聚变技术建立公私联盟框架 (PPCF) 的努力，我们很高兴能为这一协调一致的响应做出贡献。我们对 PPCF 的愿景是建立区域核聚变技术园区，这些园区最初将容纳越来越多的中小型试验台，然后逐步建立更大规模、更综合的设施。这种方法将利用现有的核聚变设施和资源，同时积极促进劳动力发展和创造就业机会。
2024 年全球核聚变产业
去年取得进展的值得注意的公私合作伙伴关系包括：美国的里程碑式聚变发展计划，该计划于 2024 年 6 月宣布，八家公司已与能源部签署合同，将提供全面的试验工厂设计；德国政府新推出的“聚变 2040”计划将直接投资私营公司；日本政府的“登月计划”；英国政府雄心勃勃的新“聚变未来”计划，该计划将投资关键技术提供商；欧盟最近努力创建一个联盟，该联盟将在 2026 年前确定如何投资私营聚变。就连建设全球最大聚变实验的国际组织 ITER 也宣布了其对公私合作伙伴关系的兴趣，并打算直接与私营聚变公司分享知识。
Realta Fusion 与美国能源部合作开展具有里程碑意义的聚变开发计划
里程碑计划的灵感来自 NASA 的商业轨道运输服务 (COTS) 计划，该计划允许将公共资金用于快速发展、灵活的初创企业，并在美国建立成功的私人太空发射行业。与该计划一样，只有在实现目标里程碑后才会提供公共资金，从而降低美国纳税人的风险。Realta Fusion 将为成功完成里程碑贡献大量成本。里程碑计划有五年的时间，在此期间，Realta Fusion 将展示在商业上可行的紧凑型磁镜聚变能源系统和聚变试验工厂设计方面的技术进展。
2024 年聚变能源战略
私营核聚变公司累计获得超过 60 亿美元的股权投资，其中 80% 的投资投向了美国核聚变公司，这表明核聚变作为未来商业能源技术具有潜在的上升空间。虽然私营部门更多地参与核聚变研发的趋势在美国最为明显，但这是一个强劲增长的全球趋势，股权投资对象包括加拿大、英国、日本、欧盟、中国等地的公司。核聚变已成为一场全球竞赛。认识到这一不断变化的形势以及与不断发展的核聚变私营部门建立伙伴关系的新机会，2022 年 3 月，白宫科技政策办公室 (OSTP) 和能源部 (DOE) 共同主办了首届白宫核聚变峰会，主题是制定一个大胆的十年愿景，以加速核聚变能源研发，实现具有商业意义的核聚变
聚变反应堆材料先进制造技术综述
过去几十年的深入研究已将核聚变领域推向了建造能够产生净能量的大型实验系统，目标是建造和运行用于发电和工艺热应用的核聚变动力系统。该领域已发展到最近在美国国家点火装置 (NIF)（一种激光驱动的惯性约束设施）中展示净发电量。正在建造的其他系统（如磁约束国际热核实验反应堆 (ITER)）也配置为展示净发电能力。这些项目以及其他等离子体科学和等离子体约束方面的进步使几家私营和公共资助的公司能够开发用于近期商业发电的发电核聚变系统。
新的国家核聚变能源政策声明
聚变能的商业化正在加速。迄今为止，该行业已吸引超过 60 亿美元的国际投资，这一数字比 2022 年多出 14 亿美元 3 。世界各地的公共和私营部门聚变组织都在设计原型聚变发电厂，一些组织计划在 2020 年前开始建设。如果英国想要在私营部门聚变市场中占据很大份额，就需要明确规划流程和框架。这不仅对私营聚变公司如此，对政府的原型聚变发电厂计划 STEP（球形托卡马克发电厂）、投资者、当地社区和所有潜在开发商也同样如此。为了提供清晰度并支持不断发展的聚变行业，政府正在发布其为聚变能指定新的国家政策声明（NPS）的提案。
核聚变能源新国家政策声明
聚变能的商业化正在加速。迄今为止，该行业已吸引超过 60 亿美元的国际投资，这一数字比 2022 年增加了 14 亿美元 3 。世界各地的公共和私营部门聚变组织都在设计原型聚变发电厂，一些组织计划在本世纪末之前开始建设。如果英国要占领私营部门聚变市场的很大一部分，就需要明确规划流程和框架。不仅对于私营聚变公司，而且对于政府的原型聚变发电厂计划 STEP（用于能源生产的球形托卡马克）、投资者、当地社区和所有潜在开发商也是如此。为了提供清晰度并支持不断发展的聚变行业，政府正在发布其为聚变能指定新的国家政策声明 (NPS) 的提案。