政府最近的一项评估报告显示,英国原子能管理局的核聚变中心“状况良好”。报告称,该组织“拥有有效的领导和机制,以确保高标准的治理和问责制”,因为它“代表政府履行重要职能,实施英国的核聚变战略”。这项评估来得正是时候,因为英国原子能管理局正准备建立英国的核聚变工作,以实现核聚变产业,正如 10 月份发布的《迈向核聚变能源 2023:英国核聚变能源战略的下一阶段》中所述。
英国的电力需求预计将从 2022 年的 326 TWh(其中 56% 来自低碳技术)上升到 2050 年的 570-630 TWh。政府表示,核聚变可以提供基载低碳电力和高品位热能,从而实现工业过程脱碳。政府表示,“英国拥有独特的优势,可以利用核聚变带来的巨大社会和经济机遇,这得益于举办 JET 所获得的专业知识、通过广泛的核聚变研发项目所开发的独特能力、不断发展和充满活力的核聚变行业以及世界领先的比例合理、有利于创新的监管框架。”
“下一阶段”是在英国发布首个核聚变能源战略两年后开始的,该战略的双重目标是利用英国独特的科学技术专长并将该技术商业化。
政府声称,在快速变化的环境中,英国政府取得了“重大进展”,为“全球越来越多的私营核聚变公司带来了大量投资,这些投资往往具有雄心勃勃的时间表和广泛的技术方法”。政府强调,英国立法将使核聚变摆脱“核”监管环境,球形托卡马克能源生产 (STEP) 概念设计取得进展,并为英国核聚变行业及其供应链的发展提供了刺激。
更新后的战略保留了原战略中提出的三大核心支柱:国际合作、科学技术专长和商业化。新战略中新增的一项是核聚变未来计划,“重点是支持核聚变行业的发展,并加强英国在竞争日益激烈的领域的领导地位”。
Fusion Futures 计划的三个核心领域是:
为英国牛津郡卡勒姆附近的核聚变集群提供更多基础设施资金。该项目于 2020 年在核聚变基金会计划下启动,在卡勒姆合作的公共组织和企业社区一年内吸引了 200 多名成员。成员可以使用技术设施、初创企业支持和经验丰富的同行。
为公共和私营部门提供聚变燃料生产研究和创新支持的新设施
新的融合技能中心将与大学、学院和雇主合作,为各个职业水平提供科学家、工程师和技术人员。
英国政府还承诺提供财政支持,以“实现其核聚变战略的宏伟目标”。2021/22 年至 2024/25 年间,英国政府为研究项目和设施投资了超过 7 亿英镑(8.68 亿美元),2022 年投资了 1.26 亿英镑(1.56 亿美元)。现在,英国政府计划在 2027 年前再投资 6.5 亿英镑(8.06 亿美元)。这笔新资金专项用于欧洲原子能共同体,在英国退出欧洲原子能共同体计划后,这笔资金被重新分配。尽管如此,英国政府表示,英国“仍然非常愿意与欧盟和其他国际伙伴合作”。
不断发展的战略
英国表示,它已在核聚变行业确立了地位,“现在是时候着眼于解决更广泛的行业需求了”,并研究其他技术以及 JET 部署的环面,这一直是过去合作的主要重点。现在,“全球核聚变市场在惯性核聚变等其他核聚变技术方面拥有专长,可以为英国提供机会”。
它重点介绍了几个对比鲜明的项目。它们包括:
诺丁汉郡的 STEP 项目旨在到 2040 年设计、开发和建造一座原型发电厂。政府承诺到 2024 年为 STEP 的首期拨款超过 2.4 亿英镑(2.98 亿美元),到 2025 年,资金将超过 3 亿英镑(3.72 亿美元)。政府表示,STEP 是一个“雄心勃勃且高风险的项目”,将“通过在单一的能源生产设施中集成和运行工业规模的聚变系统,在展示聚变的商业可行性方面发挥重要作用,这将激励英国的整个聚变行业。”为了实施 STEP,英国工业聚变解决方案有限公司 (UKIFS) 正在成立作为交付机构,预计将于 2024 年 8 月全面成立。
First Light Fusion 的惯性约束等离子体技术已从私营部门筹集了 7800 万英镑(9700 万美元)资金。该设计避开了许多其他聚变方法面临的许多重大工程挑战,预计在 2030 年代初期至中期建成一座原型发电厂。发电厂的下一步是进行点火演示,计划于 2027 年在卡勒姆的专用设施中进行。
更广泛的问题
修订后的战略包括国际合作、监管和法律问题。尽管退出了欧洲原子能共同体,英国仍表示:“核聚变是一项全球性事业,国际研发合作的优势众所周知。我们希望利用国际合作加速商业化,降低英国及其合作伙伴开发核聚变能源的成本。”
它希望找到一条新的合作途径:
利用国际研发合作加速聚变能的商业化。
通过合作降低英国核聚变项目的成本和风险,同时保护英国的知识产权和竞争优势。
引领国际核聚变标准和法规的发展,确保安全并最大限度地发挥核聚变的全球潜力,同时为英国创造重要的市场机会。
人们热切希望监管“能够促进创新,而不是扼杀创新”。目前正在进行的立法将意味着核聚变将受到传统安全和环境监管机构(卫生与安全执行局和环境署)的监管。《能源法案》中的条款预计将于 2024 年成为法律。
核聚变也将不受许多核责任安排的约束。英国将与国际合作伙伴就第三方责任以及事故发生时将发生的情况展开合作,让核聚变供应链明确他们是否需要承担责任。保障措施和出口管制也必须明确,因为尽管核聚变废物的放射性不如裂变废物那么强,但它含有受监管的氚。
英国政府在国内的下一步是推出《核聚变能源国家政策声明》,这将简化 STEP 和私人开发商的审批流程。政府将投资高达 1800 万英镑(2200 万美元)建立一个技术转让中心,致力于弥合研究和商业技术之间的差距,并将探索英国核聚变投资基金的选择,为英国核聚变公司和供应商提供“耐心资本”。