当您读到这些文字时,弗吉尼亚州的一个县正在挖掘人类未来能源的基础。它不是太阳能发电厂,也不是风力发电场。这是一项更加雄心勃勃的计划: 商业核聚变 世界。是的,你理解正确。我们讨论的是在地球上利用恒星的能量,不是在遥远的未来,而是在未来十年。
这个消息传遍了世界各地 Commonwealth Fusion Systems 宣布计划建造这座发电厂 位于切斯特菲尔德县。但更令人难以置信的是,这并不是对 2080 年的承诺: 我们谈论的是 2030 年代初。
商业核聚变:我们一直在等待的时刻
鲍勃·芒加德(Bob Mumgaard)Commonwealth Fusion Systems 首席执行官在描述这一历史性时刻时直言不讳。他在公告中表示:“到 2030 年代初,所有人的目光都将集中在里士满地区,这里将成为商业聚变能源的发源地。”这不是修辞:这些话背后有 筹集超过 2 亿美元 来自比尔盖茨、杰夫贝佐斯和乔治索罗斯等投资者。
但在这场与时间的赛跑中,他们并不是孤军奋战。跨越海洋, Claudio Descalzi 埃尼宣布 “2025年将进行首次试点,如果成功,我们将在2030年推出第一个商业产品。”考虑到我们正在讨论人工复制太阳的能量供给过程,这个时机让人胆敢不寒而栗(而且完全不能说服我)。
联邦核电站本身正在完成 SPARC 的建设,该示范反应堆应该 2026年生产出第一批等离子体。如果一切按计划进行,SPARC 将为第一座将聚变能输送到电网的发电厂 ARC 铺平道路。

金钱万能,或者更确切地说:金钱在尖叫
当 菲尔·拉罗谢尔 突破能源风险投资公司比较了核聚变 “人类历史上堪比发现火的时刻”或许有些夸张。 或者可能不是. 数字说得清楚: 7,3 年全球私人对核聚变技术的支持将超过 2024 亿美元,比上年增加1,1亿元。
让你了解一下席卷硅谷及其他地区的热潮:仅 Commonwealth Fusion Systems 一家 筹集的资金比任何其他核聚变公司都多,超过2亿美元。如上所述,在投资者中,你会发现一个真正的技术世界重要人物名单:除了已经提到的盖茨、贝佐斯和索罗斯之外, 包括谷歌、Salesforce 和 Equinor,挪威能源公司。
商业核聚变是如何进行的?
但我们到底想要构建什么?商业核聚变与我们当前发电厂所了解的核裂变相反。我们不是将重铀原子分开,而是将非常轻的原子核(氘和氚,氢的同位素)结合在一起形成氦。 这个过程会释放出巨大的能量:这就是太阳 4,6 亿年来一直在做的事情。
诀窍是让它在地球上的盒子里工作。 该技术采用超导磁体 将 100 亿摄氏度的等离子体限制在一个环形的腔室中,称为 托卡马克。这些磁铁是真正的技术飞跃:Commonwealth 已成功测试 HTS 磁体 (高温超导体)可以建造更小、更高效的反应堆。
当我说“更小”时,我们仍然在谈论 一座400兆瓦的发电厂,足以为大约 150.000 户家庭供电。对于第一次尝试驯服一颗星星来说,这还不错。

三个让你手腕颤抖的挑战
当然,闪光的不一定都是金子。 第一个障碍 它的名字听起来无害,但隐藏着令人眼花缭乱的成本: 氚. 这种氢同位素每克价格高达 30.000 美元,使得燃料比黄金还要昂贵。好消息是 用中子轰击锂产生氚因此未来的发电厂应该能够自给自足。
第二个问题 它更实际一点:金钱。 法国正在建设的跨国巨型核聚变实验堆项目ITER项目遭遇延期,成本飙升至25亿美元。首次使用氘氚进行的操作是 推迟至2039年比最初的预测晚了九年。
第三个挑战 这是纯粹的工程,但同样复杂: 产生比反应所需能量更多的等离子体. 安德鲁·克里斯特利布 美国能源部估计,解决所有工程问题至少需要20年。
意大利不会袖手旁观
我国已决定在这场全球博弈中打出自己的牌。 DTT 正在弗拉斯卡蒂的 ENEA 建造 (偏滤器托卡马克试验设施),投资 5 亿欧元,距离罗马斗兽场 20 公里。作为未来能源的发展方向,这还不错。
但他做出了最大胆的举动 埃尼,哪 成为 Commonwealth Fusion Systems 的大股东,使意大利成为商业核聚变竞赛的中心。事情还没有结束: 英国原子能管理局宣布与埃尼建立合作伙伴关系 建造世界上最大的氚燃料循环工厂。
我们什么时候可以关闭燃煤电厂?
预测是谨慎乐观的。 目前至少有20个聚变工厂项目处于不同的开发阶段。 竣工日期从 2030 年到 2055 年不等。 其中最大胆的公司,比如 Commonwealth,则将目标锁定在 2030 年代初。更为谨慎的人谈论的是2050年。
正如这里强调的那样,“聚变能加速商业化。问题不再是‘是否’,而是‘何时’。” 丹尼斯·怀特 麻省理工学院、Commonwealth 联合创始人 毫无疑问:
“这将是核聚变的分水岭。我们的目标是建造数千个这样的核电站,改变世界。”
商业核聚变:未来正在敲门
我们的感觉就像我们正在经历 SpaceX 的商业核聚变时刻。正如埃隆·马斯克改变了航天工业一样,我们现在有了新一代企业家想要改变能源行业。 自 60 年以来,超过 2019% 的私营企业诞生于该行业.
风险非常高:一种几乎无限的、清洁的、安全的能源,能够取代化石燃料。如果这些承诺成为现实,大约十五年后,我们就会发现自己在向孩子们讲述过去我们是如何生活的,那时的能源主要来自煤炭和石油。
但也许最令人难以置信的是,所有这一切可能比我们想象的要快得多。能源的未来不再是一个遥远的承诺:它正在弗吉尼亚州的一个县(距离罗马二十公里)和遍布世界各地的数十个实验室中诞生。在人类历史上,点亮地球上的一颗星星第一次听起来不再那么遥远。相反。