英国加速聚变产业商业化
摘要
英国计划把60多年聚变科研积累转化为工业和商业领导力,未来五年投入逾25亿英镑,推进STEP原型电站及相关技术计划。政府、UKAEA与行业认为,商业化还需同步完善监管、融资、技能培养、厂址和国际合作,提前建设供应链,并借鉴裂变产业的项目交付与投资经验。

英国正寻求将其在聚变研究领域的优势转化为工业和商业领导力。政府、行业和UK Atomic Energy Authority均强调,在发展聚变技术的同时,还需建设供应链、培养技能、完善监管并促进投资。
今年6月就任英国能源安全和净零碳排放部(DESNZ)核能新项目与聚变能源主管的David Capper,于9月15日在Fusion Industry Association举办的UK Fusion Forum上表示,英国聚变行业正迅速从以研究为重点的活动转向工业化项目。
他说:“在最初几个月里,令我印象深刻的不仅是聚变科学取得的非凡成就,还有聚变正以多快的速度成为一项工业和商业项目。我们面临的挑战已不再只是证明其科学原理,而是建设这个产业。”
Capper表示,英国政府将在五年内投入超过25亿英镑(33亿美元),支持聚变研究和商业化。这笔资金将用于研究和技术计划、专业设施,以及在诺丁汉郡(Nottinghamshire)West Burton开发Spherical Tokamak for Energy Production(STEP)聚变原型电站。
Capper表示,英国具备发展聚变产业的有利条件,包括60多年的聚变研究积累、公共投资、适度的监管框架,以及由开发商、国家实验室、工程公司、专业供应商、大学和投资者构成且不断壮大的生态系统。
STEP的作用Capper表示,STEP计划的作用不只是示范聚变技术,还将帮助发展未来商业聚变电站所需的工业能力、供应链和技能。
UKAEA首席执行官Tim Bestwick同样将STEP描述为一项旨在解决技术挑战,同时建立工程、监管、制造和供应链能力的计划。
他说:“正如各位所听到的,英国面临的机遇是将研究领导力转化为工业领导力。”
Bestwick补充说,经济机遇可能不只限于发电,超导磁体、先进材料、机器人、远程操作和数字工程等技术还有望应用于其他市场。
UKAEA在牛津(Oxford)附近的Culham Campus拥有60多年的聚变研究经验,是英国的国家聚变实验室。
Bestwick表示,英国已具备聚变生态系统的主要组成部分,包括研究机构、政府支持的计划、私营公司、技术供应商和不断扩大的工业基础。然而,重大挑战依然存在。
他说:“世界上尚无任何地方实现商业聚变发电。”聚变发电一旦得到验证,还必须实现商业可行性。
STEP和LIBRTI(Lithium Breeding Tritium Innovation)等计划旨在应对部分技术挑战,但Bestwick指出,这些计划仍涉及重大技术风险。
裂变领域的经验
英国核工业协会(NIA)主席Lord Iain McNicol表示,随着聚变走向商业部署,英国成熟的裂变产业可以提供有益经验。他说,聚变是一项具有自身挑战的独特技术,但两个行业之间存在大量重叠领域。
他说:“英国建立适度的监管方式,而不是简单套用针对裂变制定的制度,这一做法是正确的。不过,尽管聚变与裂变有所不同,我们两个行业……并不陌生。我们是姐妹行业。”
NIA运营聚变业务小组已有数年,汇集了从事工程、建造、先进制造、材料、机器人、监管和项目交付的公司。McNicol表示,从裂变领域获得的一项经验是,在需要融资之前,就应为新项目建立商业框架。他说:“如果没有可投资的项目,再出色的技术也无法接入电网。”
第二项经验是,必须在开工前建设供应链,而不是等项目启动后再尝试建立供应链。他表示,聚变将需要先进材料、高温超导磁体、精密制造、数字工程、燃料循环技术和复杂系统集成等领域的能力。
NIA代表英国核供应链中的300多家公司。McNicol表示,其中许多公司已经具备与聚变项目相关的技能和经验,包括交付安全关键基础设施和复杂计划的能力。
技能与供应链
随着行业发展,能否获得熟练劳动者也将至关重要。McNicol说:“项目失败并不只是因为缺少资金和技术。当工程师、技术人员、焊工、项目经理,以及监管人员数量不足时,项目同样会失败。”政府预计,到2030年,其聚变计划将支持超过10000个工作岗位,并在聚变相关专业培训超过2000人。
Capper表示,政府希望吸引国际公司和投资者进入英国,同时鼓励成熟的工程和制造企业将聚变视为一个新兴商业市场。他说:“我们的目标是创建一个能够支持全球多元化聚变产业的生态系统。”这将要求在发展聚变技术的同时,推动技能、监管、融资、厂址和国际伙伴关系取得进展。
Capper说:“没有工业能力,技术就无法带来商业电站;没有可信的市场,投资就无法持续。”
他表示,政府将继续实施聚变战略,包括开发STEP和建立聚变能源市场框架,但他补充说,政府无法独自建立这一产业。他说:“我们需要行业告诉我们仍存在哪些障碍。”他呼吁开发商、成熟工业企业、投资者和国际合作伙伴与政府合作,共同明确未来部署的要求。
商业化转型
上述发言凸显出,英国正从主要关注聚变研究转向为商业部署做准备。对于UKAEA、政府和行业而言,下一阶段不仅要证明聚变在技术上的可行性,还要建立建设和运行未来电站所需的工业基础设施。
Bestwick表示,英国拥有“聚变生态系统的各项要素”,包括世界一流的研究基础、国家战略、重大计划、私营公司以及能力日益增强的供应链。他说:“英国面临的关键挑战,是将这种卓越的科研实力转化为具有全球竞争力的企业。”
Capper表示,英国已从拥有科学领导传统,转向追求商业领导地位。他说:“英国希望成为这场转型的核心。”
