核聚变技术迈向商业化：2024年示范装置引领能源新未来

《连线》杂志6月19日刊文称，核聚变技术在2024年迎来重要里程碑，首批商业核聚变示范装置即将建成并投入运行。这些装置的推出标志着核聚变技术从基础研究迈向商业应用，为未来的大规模核聚变发电厂铺平了道路。作为清洁能源的潜力之星，核聚变技术有望为全球提供无碳、可持续的能源解决方案。

小型示范装置：迈向能量增益的关键一步

2024年建成的核聚变示范装置规模虽小，但其意义重大。这些装置将证明在小范围内实现核聚变反应的可行性，并为后续更大规模的核聚变发电厂提供技术支持。相比商业发电厂可能需要数百束激光，示范装置仅需五到十束激光，但其目标明确——制造能够实现能量增益的设备，即输出能量远超启动核聚变所需的能量。

核聚变能的核心吸引力在于其几乎无限的能源潜力和零碳排放的特性。实现这一里程碑是应对全球能源需求增长的重要一步，也是解决气候变化问题的技术突破。

全球核聚变研究的突破性进展

核聚变技术的潜力已通过科学实验得到验证。2022年，美国加州国家点火装置（NIF）的研究团队首次通过实验实现了净能量增益。实验中，高功率激光向燃料靶（含冷冻氘和氚的毫米级胶囊）传递2.05兆焦耳能量，最终聚变产生了3.1兆焦耳能量。这一突破尽管仅限于科学实验，但为商业化核聚变提供了强有力的技术依据。

得益于这一突破，核聚变技术吸引了政府、研究机构和私人投资的高度关注。目前，美国、英国、日本和德国等国家已将核聚变列入国家战略，推动技术研发和测试。美国每年为核聚变研究拨款14亿美元，同时鼓励私营企业参与商业化进程。英国则通过建立核聚变集群，加强公私合作，为技术转化创造条件。

产业进展与商业前景

在核聚变产业化道路上，多个公司已取得显著进展。Commonwealth Fusion Systems、Helion Energy和General Fusion等企业计划于2024年建设核聚变示范设施，以进一步推动技术应用。根据核聚变工业协会的最新报告，超过一半的核聚变公司预测，到2030年核聚变电力将进入公共电网。

2023年，核聚变领域迎来多项重要合作。5月，微软与Helion Energy达成协议，计划于2028年开始供应核聚变电力。同年8月，Marvel核聚变能公司与科罗拉多州立大学达成1.5亿美元合作，建设全球最强大的短脉冲激光系统，为商业激光核聚变技术的应用奠定基础。

未来展望：从梦想走向现实

随着核聚变示范装置的投入运行以及商业化设施的建设，2024年被视为核聚变技术迈向可持续能源的重要转折点。示范装置不仅验证了技术可行性，也为未来大规模应用积累了宝贵经验。根据业内预测，2030年前，核聚变能将从概念走向普及，为公共电网提供清洁、稳定的电力。

核聚变的崛起将重塑全球能源格局，满足日益增长的能源需求，同时助力全球减碳目标的实现。这一科技革命的到来，不仅推动了能源技术的跨越式发展，也为人类社会的可持续未来开辟了新的可能性。

 参考文献：

[1]Fusion Sparks an Energy Revolution[EB/OL](2024-06-19). https://www.wired.com/story/fusion-sparks-an-energy-revolution/.