日期:2022/12/04   IAE 

核聚變技術的新投資和成熟度可能是實現遠大排放目標的關鍵。2021 年 12 月 20 日布萊克賴特石油技術雜誌

New investment, maturity in nuclear fusion technology could be the key to meeting lofty emissions goals.
December 20, 2021By Blake Wright Journal of Petroleum Technology

rendering of the CFS SPARC net energy fusion machine.SOURCE: Commonwealth Fusion System

商業核聚變曾經是科幻小說和好萊塢催生的基於 DeLorean 的時間機器的天方夜譚，現在正接近科學事實，新的投資浪潮湧入該行業，承諾提供豐富的零排放能源.世界領導人和活動家正在與工業界合作，通過敦促從化石燃料過渡到各種形式的可再生能源，主要是風能和太陽能，幫助降低排放水平和應對氣候變化。

使用裂變分裂鈾原子的傳統核能已經存在了幾十年。儘管排放量很低，但鈾原子分裂時產生的放射性元素會發生衰變，從而產生有害的放射性副產品，因此處於不利地位。

在核聚變中，太陽和恆星的能量來源，原子結合或融合在一起形成一個更大的原子。不產生長壽命放射性廢物。

一直積極參與能源轉型的石油和天然氣公司已經開始看到聚變的未來潛力，並將資金投入到各種試點項目中。意大利的 Eni 最近透露，它已經參與了由 Commonwealth Fusion System (CFS) 推進的聚變項目的 18 億美元融資，CFS 是麻省理工學院成立的一家公司，通過使用高溫超導聚變原子來產生能量(HTS) 磁鐵技術。

自 2018 年成立以來，CFS 已籌集了超過 20 億美元的資金。該公司的其他投資者包括比爾蓋茨和谷歌。

CFS 首席執行官 Bob Mumgaard 表示：“世界已準備好對商業聚變進行大量投資，將其作為全球能源轉型的關鍵部分。” “這個多元化的投資者群體包括從能源和技術公司到風險資本家、對沖基金和大學捐贈基金的一系列資本，他們相信影響融合將在我們尋找大規模脫碳解決方案時產生。”

Eni 並不是 CFS 投資者組合中唯一的石油公司。挪威的 Equinor 在其已經包括海上風能和太陽能的零碳投資組合中增加了對 CFS 的投資。

Equinor 負責技術、數字和創新的執行副總裁 Carri Lockhart 表示：“聚變能源有可能改變遊戲規則，提供大規模的清潔能源。” “這項技術很有前途，我們希望成為 CFS 成熟技術和市場潛力之旅的一部分。我們參與 CFS 籌款是我們迄今為止最大的風險投資。”

Equinor 在其 Equinor Ventures (EV) 部門下進行了投資，該部門是 Equinor 的風險投資部門，其任務是在 5 年內部署 7.5 億美元用於投資有前途的技術和公司。 EV 於 2020 年對美國初創公司 CFS 進行了首次投資，對 CFS 的總投資約佔 7.5 億美元授權的 10%。

2021年9月，CFS宣布全球最強HTS聚變磁體試驗成功。最新一輪融資旨在籌集資金建設、調試和運營 SPARC，這是世界上第一台商業相關的淨能聚變機器。

成功將使該公司能夠開始建造第一座商業發電廠 ARC，其中包括開發支持技術、推進設計、確定場地以及為聚變能源的未來召集合作夥伴和客戶。

SPARC 將於 2025 年建成，並將加快在 2030 年代初準備好 ARC 的進程。

更傳統的核能混合
其他初創公司正在研究基於核能的解決方案，為大眾提供清潔能源。 NuScale Power 憑藉其核小型模塊化反應堆 (SMR) 技術，致力於為更傳統、可擴展且可靠的無碳核電提供全新的體驗。

該公司將其 NuScale 電源模塊 (NPM) 稱為“唯一可行的、近期可部署的 SMR 技術”。 NPM 能夠產生 77 MWe 的電力，可通過公司的 VOYGR 發電廠設計進行擴展，該發電廠可容納 4 個、6 個和 12 個模塊的配置，每天可提供高達 924 MW 的電力。

1965 年，核電每年產生 24 TWh。所有風能、太陽能、地熱和生物質能發電廠總計產生 15 TWh。從 2000 年代開始，核能發電量趨於平穩，可再生能源持續增長，導致可再生能源發電量在 2020 年超過了核能發電量。到那時，可再生能源發電總量為 3,200 TWh，而核能發電量約為 2,700 TWh，大約是與 2000 年的產量相同。

據 NuScale 稱，其 NPM 的先進設計消除了對當今大型商業反應堆中三分之二的安全系統和組件的需求，與傳統核電站相比，這顯著提高了 NuScale 電站的經濟性。 NuScale 的反應堆設計用於在緊急情況下安全關閉並無限期地自我冷卻，無需操作員或計算機操作、電源或加水——這在任何商業核電站中都是首創。

NuScale 目前正與猶他州聯合市政電力系統合作，計劃在 2029 年部署 NuScale VOYGR 發電廠。