美英深化聚变能源合作
摘要
美国与英国在聚变周期间宣布三项合作,涵盖田纳西州与英国强化供应链、燃料循环和监管协作,PPPL与UKAEA互联聚变计算资源、共享数据并开发数字孪生,以及美国电力研究院与University of Birmingham测试新型屏蔽材料,推动聚变技术从实验室迈向商业电网。

周一,在英国聚变周开幕之际,三项合作伙伴关系正式公布,汇集美国和英国的聚变能源研发力量。
州级合作:田纳西州(Tennessee)与英国宣布加强合作伙伴关系,探索在合作研究、供应链、监管以及其他支持聚变能源发展的活动方面开展合作。
田纳西河流管理局表示,此次合作建立在英国Infinity Fusion Consortium的基础上。该联盟由总部位于田纳西州的Type One Energy、总部位于英国的Tokamak Energy以及总部位于德克萨斯州(Texas)的AECOM组成,于今年5月宣布成立。
田纳西州州长Bill Lee表示:“聚变正在走出实验室、进入市场,而田纳西州具备引领这一进程的充分条件。我们强大的供应链、技术熟练的劳动力、可靠的监管框架,以及与Oak Ridge美国国家实验室和田纳西河流管理局的合作关系,使本州有能力推动商业聚变成为现实。我们期待加强与英国的合作,更快地将这种清洁而丰富的能源推向市场。”
合作伙伴将探索加强聚变供应链和先进制造、开发聚变燃料循环、促进参与设施之间的科学与技术交流、推动产业合作伙伴就商业电网接入开展接洽、发展人才队伍、完善许可和安全框架,并联合举办支持全球聚变行业发展的会议。
Type One首席执行官Christofer Mowry表示:“这一强有力的双边公私合作伙伴关系将聚变价值链的关键环节联结在一起。”
资源倍增:U.K. Atomic Energy Authority与Princeton Plasma Physics Laboratory签署了一份联合意向声明,探索将两个新计算系统连接起来,使聚变研究人员能够共享资源并优化计算方法,目标是加快聚变能源研究。
今年1月,PPPL宣布推出Simulation, Technology and Experiment Leveraging Learning-Accelerated Research(STELLAR-AI)。这是一个由中央处理器、图形处理器和量子处理器组成的集成系统,其配置专为聚变研究设计。英国政府今年3月宣布,将资助一台名为Sunrise、由UKAEA使用的聚变专用超级计算机。
由于两家机构正在探索相同的聚变技术路线——PPPL的National Spherical Torus Experiment–Upgrade和UKAEA的Mega Amp Spherical Tokamak Upgrade均为球形托卡马克——研究人员将受益于共享用于训练AI的实验数据,而数据的数量和质量是模型开发的关键要素。
PPPL计算科学负责人Shantenu Jha表示:“我们的目标是让模型和实验能够在两个系统之间自由转移。我们将把一组超级计算机转变为一台用于聚变发现的统一引擎。”
PPPL与UKAEA举办了一场研讨会,以确定建立这一联合体系所需的步骤。其中包括建设共享数据管道、联合开发数字孪生,以及建立在不同平台之间转移计算任务的框架,使研究人员能够在最适合相关任务的机器上运行模型。
从研究到电网:英格兰的University of Birmingham与美国电力研究院宣布开展合作,通过该大学的FURESHMA(Fusion Reactor Shielding Materials)计划开发聚变能源技术。该计划旨在试验用于聚变电站的硼化物和碳化物屏蔽材料。
该大学表示,此次合作将支持技术转让,并加快实验室发现转化为实际能源应用的进程。
美国电力研究院核能开发与聚变副总裁Steve Chengelis表示:“通过FURESHMA,美国电力研究院与University of Birmingham能够将先进材料研究同未来电站开发商和运营商的需求联系起来,加强国际知识交流,并帮助为聚变部署奠定坚实的技术基础。”
该项目产生的数据将公开提供。
美国电力研究院此前已与该大学建立合作关系,其中包括通过FURESHMA计划资助一项有关聚变用钒合金焊缝的研究生项目。
