来自 《自然》 杂志
韩国已开始与美国能源部普林斯顿等离子体物理实验室 (PPPL) 合作,开发聚变能示范反应堆的初步概念设计。
该项目暂定名为 K-DEMO(韩国示范聚变发电厂),其目标是在韩国国家聚变研究所 (NFRI) 的领导下,开发一个可在 2030 年代在韩国大田市完成的设施的设计方案。
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韩国已经在开发韩国超导托卡马克高级研究 (K-STAR) 项目,并为国际合作下在法国卡达拉舍建造的耗资 150 亿欧元(200 亿美元)的实验性反应堆 ITER 做出贡献。K-DEMO 旨在成为迈向商业反应堆的下一步,并将是第一个实际向电网输送电力的发电厂。
马里兰州盖瑟斯堡倡导组织 Fusion Power Associates 的主席斯蒂芬·迪恩表示:“利用在建造 ITER 中获得的经验,立即着手建造像 K-DEMO 这样的聚变发电厂,这是一个非常明智的战略。”
K-DEMO 将作为商业聚变反应堆开发的样机。据 PPPL 称,它将“连续数周产生约 10 亿瓦的电力”,这远大于 ITER 在 2020 年代末产生 5 亿瓦电力 500 秒的目标。
积累专业知识
2012 年初,韩国教育科学技术部宣布,开发建造 K-DEMO 的技术将是未来 10 年的优先事项,为 2022 年至 2036 年间建造商业聚变发电厂奠定基础。政府还宣布,计划在该项目上投资约 1 万亿韩元(9.41 亿美元)。据该部一位消息人士称,其中约 3000 亿韩元的支出已经获得资助。政府预计该项目在第一阶段(将持续到 2016 年)将雇用近 2400 人。
曾在 PPPL 协助 K-STAR 初始设计时担任 PPPL 主任的罗伯特·戈尔德斯通认为,考虑到韩国对其先前项目的承诺,K-DEMO 项目是可行的。“亚洲金融危机恰逢 K-STAR 项目的中期,但政府和聚变科学家们坚定而认真地完成了这项工作,尽管遇到了许多困难,”他说。“我的感觉是,韩国团队在各个层面上都非常致力于在逆境中保持稳健的步伐——而大型项目中总是存在逆境。”
韩国国家聚变研究所研究员、ITER 管理咨询委员会前主席李京洙表示,韩国迫切需要聚变能所能提供的能源。“韩国缺乏能源资源,”他说。“人口密度高,国家消耗的能源如此之多,”李补充道,“与美国相比,我们对聚变能的看法不同。”
ITER 经历了多次延误和成本增加,促使一些批评者质疑该项目是否能够完成。位于华盛顿特区的自然资源保护委员会顾问托马斯·科克伦表示,“很明显,未来的商业规模机器将会过于庞大和昂贵,并且运营成本过高,无法产生具有竞争力的能源。”他补充说,他认为韩国应该将其资源用于有可能对碳排放和气候变化产生近期影响的技术。
李承认了这些批评,但表示 ITER 的大部分问题都是管理上的,而不是技术上的。“计划现在大多已经确定并理顺,”他说。“当涉及到科学新发现时,总是存在风险,研发投资是基于对这些风险的估计做出的。”
此外,李补充道,“我们愿意承担风险,并且需要创新才能生存”。