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深入了解英國原子能管理局修訂的英國聚變能商業發展戰略

2024-11-11 15:55  瀏覽:  

政府最近的一項評估報告顯示,英國原子能管理局的核聚變中心“狀況良好”。報告稱,該組織“擁有有效的領導和機制,以確保高標準的治理和問責制”,因為它“代表政府履行重要職能,實施英國的核聚變戰略”。這項評估來得正是時候,因為英國原子能管理局正準備建立英國的核聚變工作,以實現核聚變產業,正如 10 月份發布的《邁向核聚變能源 2023:英國核聚變能源戰略的下一階段》中所述。

英國的電力需求預計將從 2022 年的 326 TWh(其中 56% 來自低碳技術)上升到 2050 年的 570-630 TWh。政府表示,核聚變可以提供基載低碳電力和高品位熱能,從而實現工業過程脫碳。政府表示,“英國擁有獨特的優勢,可以利用核聚變帶來的巨大社會和經濟機遇,這得益于舉辦 JET 所獲得的專業知識、通過廣泛的核聚變研發項目所開發的獨特能力、不斷發展和充滿活力的核聚變行業以及世界領先的比例合理、有利于創新的監管框架。”

“下一階段”是在英國發布首個核聚變能源戰略兩年后開始的,該戰略的雙重目標是利用英國獨特的科學技術專長并將該技術商業化。

政府聲稱,在快速變化的環境中,英國政府取得了“重大進展”,為“全球越來越多的私營核聚變公司帶來了大量投資,這些投資往往具有雄心勃勃的時間表和廣泛的技術方法”。政府強調,英國??立法將使核聚變擺脫“核”監管環境,球形托卡馬克能源生產 (STEP) 概念設計取得進展,并為英國核聚變行業及其供應鏈的發展提供了刺激。

更新后的戰略保留了原戰略中提出的三大核心支柱:國際合作、科學技術專長和商業化。新戰略中新增的一項是核聚變未來計劃,“重點是支持核聚變行業的發展,并加強英國在競爭日益激烈的領域的領導地位”。

Fusion Futures 計劃的三個核心領域是:

為英國牛津郡卡勒姆附近的核聚變集群提供更多基礎設施資金。該項目于 2020 年在核聚變基金會計劃下啟動,在卡勒姆合作的公共組織和企業社區一年內吸引了 200 多名成員。成員可以使用技術設施、初創企業支持和經驗豐富的同行。

為公共和私營部門提供聚變燃料生產研究和創新支持的新設施

新的融合技能中心將與大學、學院和雇主合作,為各個職業水平提供科學家、工程師和技術人員。

英國政府還承諾提供財政支持,以“實現其核聚變戰略的宏偉目標”。2021/22 年至 2024/25 年間,英國政府為研究項目和設施投資了超過 7 億英鎊(8.68 億美元),2022 年投資了 1.26 億英鎊(1.56 億美元)。現在,英國政府計劃在 2027 年前再投資 6.5 億英鎊(8.06 億美元)。這筆新資金專項用于歐洲原子能共同體,在英國退出歐洲原子能共同體計劃后,這筆資金被重新分配。盡管如此,英國政府表示,英國“仍然非常愿意與歐盟和其他國際伙伴合作”。

不斷發展的戰略

英國表示,它已在核聚變行業確立了地位,“現在是時候著眼于解決更廣泛的行業需求了”,并研究其他技術以及 JET 部署的環面,這一直是過去合作的主要重點。現在,“全球核聚變市場在慣性核聚變等其他核聚變技術方面擁有專長,可以為英國提供機會”。

它重點介紹了幾個對比鮮明的項目。它們包括:

諾丁漢郡的 STEP 項目旨在到 2040 年設計、開發和建造一座原型發電廠。政府承諾到 2024 年為 STEP 的首期撥款超過 2.4 億英鎊(2.98 億美元),到 2025 年,資金將超過 3 億英鎊(3.72 億美元)。政府表示,STEP 是一個“雄心勃勃且高風險的項目”,將“通過在單一的能源生產設施中集成和運行工業規模的聚變系統,在展示聚變的商業可行性方面發揮重要作用,這將激勵英國的整個聚變行業。”為了實施 STEP,英國工業聚變解決方案有限公司 (UKIFS) 正在成立作為交付機構,預計將于 2024 年 8 月全面成立。

First Light Fusion 的慣性約束等離子體技術已從私營部門籌集了 7800 萬英鎊(9700 萬美元)資金。該設計避開了許多其他聚變方法面臨的許多重大工程挑戰,預計在 2030 年代初期至中期建成一座原型發電廠。發電廠的下一步是進行點火演示,計劃于 2027 年在卡勒姆的專用設施中進行。

更廣泛的問題

修訂后的戰略包括國際合作、監管和法律問題。盡管退出了歐洲原子能共同體,英國仍表示:“核聚變是一項全球性事業,國際研發合作的優勢眾所周知。我們希望利用國際合作加速商業化,降低英國及其合作伙伴開發核聚變能源的成本。”

它希望找到一條新的合作途徑:

利用國際研發合作加速聚變能的商業化。

通過合作降低英國核聚變項目的成本和風險,同時保護英國的知識產權和競爭優勢。

引領國際核聚變標準和法規的發展,確保安全并最大限度地發揮核聚變的全球潛力,同時為英國創造重要的市場機會。

人們熱切希望監管“能夠促進創新,而不是扼殺創新”。目前正在進行的立法將意味著核聚變將受到傳統安全和環境監管機構(衛生與安全執行局和環境署)的監管。《能源法案》中的條款預計將于 2024 年成為法律。

核聚變也將不受許多核責任安排的約束。英國將與國際合作伙伴就第三方責任以及事故發生時將發生的情況展開合作,讓核聚變供應鏈明確他們是否需要承擔責任。保障措施和出口管制也必須明確,因為盡管核聚變廢物的放射性不如裂變廢物那么強,但它含有受監管的氚。

英國政府在國內的下一步是推出《核聚變能源國家政策聲明》,這將簡化 STEP 和私人開發商的審批流程。政府將投資高達 1800 萬英鎊(2200 萬美元)建立一個技術轉讓中心,致力于彌合研究和商業技術之間的差距,并將探索英國核聚變投資基金的選擇,為英國核聚變公司和供應商提供“耐心資本”。

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