核心观点: 聚变能发展进入决定性新阶段,从实验研究向工程和商业应用加速迈进。科学进步、商业利益和政策关注相互交织,推动聚变能成为国家能源战略和产业规划的重要基石。全球近40个国家积极推进聚变计划,私人投资总额突破100亿美元,呈现多元并进的态势。
关键数据: 全球在运、在建或规划中的聚变装置超过160座,涵盖近期即将进行示范的中试厂和为未来产业部署铺路的更大规模设施。私人聚变投资总额已突破100亿美元。
研究结论: 聚变能发展面临科学和工程技术难题,以及产业生态建设问题,需要持续的公共投资、严格的国际标准和政府、行业和民间社会的协作努力。国际热核实验堆(ITER)计划是当今世界最重要的国际大科学工程之一,承载着人类和平利用核聚变能的美好愿望。
国际合作: 国际原子能机构自2023年开始发布《世界聚变展望》,为全球聚变能发展提供系统化参考。2024年,原子能机构世界聚变能源集团成立,汇集公共和私营利益相关方,加强对话、协调行动并分享最佳实践,促进全球聚变能创新发展和科技合作。
中国发展: 中国高度重视聚变能创新探索、和平利用,制定热堆—快堆—聚变堆核能“三步走”发展战略,推进聚变能技术安全发展、创新发展、国际化发展。中国正在按照“实验堆—示范堆—商用堆”的计划,积极为全球聚变能创新发展和科技合作贡献中国方案、中国智慧和中国力量。
产业生态: 聚变供应链正在不断扩张,并从定制研发部件向早期阶段的工业制造转型。国际热核实验堆组织在2024年底发起了“私营部门参与聚变”倡议,为私营开发商提供结构化机遇,使其能接触国际热核实验堆的专家、工具及技术资源。
政策框架: 许多国家都在积极考虑聚变监管方案,建立明确的监管框架,以确保商业供电或供热的聚变装置的安全并精简部署。各国政府开始将聚变纳入更广泛的清洁能源和创新议程,同时提供更清晰的监管指导,并完善了获得研究与发展税收抵免和基础设施供资等机制的途径。
未来展望: 预计到2050年,聚变发电量将达到375太瓦时,在基准情景下,聚变在全球电力结构中的占比将于2075年达到15%,并于2100年升至27%。聚变能有望与可再生能源配合,帮助满足大幅增长的清洁电力需求,并对全球经济创造价值,助力实现脱碳目标。