英国开发聚变能氚循环虚拟模拟机

在英国原子能机构与Bilfinger UK共同开发下，这一新颖独特的虚拟模拟机将为英国原子能机构-Eni H3AT氚循环设施的运营人员提供在安全可控环境中进行模拟培训的机会。

氚的回收与再利用将在未来聚变电站的燃料供应与生产中发挥基础性作用，对于提高该技术的效率至关重要。

今年3月，英国原子能机构(UKAEA)与意大利跨国能源公司Eni SpA签署了合作协议，将在聚变能领域联合开展研发活动。合作首先从建设世界上最大、最先进的氚燃料循环设施开始。位于英格兰牛津郡卡勒姆园区的英国原子能机构-Eni H3AT氚循环设施将于2028年完工。该设施旨在成为世界一流的设施，为工业界和学术界提供研究如何加工、储存和回收氚的机会。

H3AT设施将包括：先进的氚基础设施，用于供给、回收、储存和再循环氚；一套灵活的外壳系统，旨在支持各种实验工作，包括纯氚科学、工艺开发、部件测试和废物除氚；计算模拟和模型验证；培训设施；以及材料除氚工艺和设施。H3AT将包括一个原型规模的工艺装置和实验平台，这是国际热核实验堆设计的缩小版本。

国际工业服务提供商Bilfinger被英国原子能机构任命为一级承包商，为其氚燃料循环设施创建了一个虚拟控制室。除了提供控制系统外，作为一级承包商，Bilfinger UK还促进并协调了分包流程，包括对施耐德电气、AVEVA和西门子的分包。

(图片：英国原子能机构)

这个新的虚拟控制室使该设施的工作人员能够进行基于计算机的模拟培训练习。这使得工程师能够针对一系列在现实世界中无法实践的情况进行培训，从而为英国原子能机构提供了建立培训场景数字库的能力。该数字系统还允许英国原子能机构模拟电厂运行参数的潜在变化及其可能产生的连锁效应，从而优化流程。此外，除了能够向到访的利益相关方展示H3AT的能力外，该虚拟控制室未来还可能提供给第三方测试他们自己的燃料循环管理系统。

英国原子能机构聚变技术和氚燃料循环执行主任Stephen Wheeler表示：“在Bilfinger的支持下创建这个数字控制室，我们正在提高技术能力并支持工业界交付未来服务于聚变的机制。这项开发通过尖端的虚拟模拟技术为培训下一代聚变工程师提供了前所未有的机会。使用数字技术培训操作员在英国原子能机构的几个部门已是常规操作，因此我们能够在英国原子能机构-Eni H3AT氚循环设施中应用相同的原则确实令人欣慰。我们也很高兴能够通过这项投资支持广泛的供应链。”

Bilfinger工程与维护英国公司副总裁Darren Clement补充道：“卡勒姆激动人心的研究有可能极大地改变世界未来的能源结构——实现安全、清洁和几乎无限能源的潜力。这个虚拟控制室使英国原子能机构能够进一步改进其流程，同时确保员工能够学习到确保操作平稳安全运行所需的重要技能。我们支持核工业已有60年，支持先驱者和主要运营商安全地提供充足的清洁能源。”

英国原子能机构代表英国政府进行聚变能研究，监督该国的聚变计划，包括MAST Upgrade(兆安球形托卡马克)实验，并在卡勒姆托管最近关闭的联合欧洲环(JET)，该装置曾为来自欧洲各地的科学家运行。它还在开发自己的聚变电站设计，计划在诺丁汉郡的西伯顿建造一个名为STEP(能源生产球形托卡马克)的原型堆，预计将于2040年前开始运行。