德国要建全球首座核聚变发电站?政府正式出手,投入或高达90亿欧元

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德国正式加入全球核聚变竞赛。德国联邦研究部长多萝特·贝尔(Dorothee Bär)日前宣布,德国将在全国布局多个"核聚变创新中心(Fusion Hubs)",整合高校、科研机构和企业资源,加速推进核聚变技术研发,并朝着一个雄心勃勃的目标迈进——争取让全球首座商业核聚变发电站落户德国。为此,德国政府计划未来几年投入最高90亿欧元,这也是德国近年来规模最大的前沿科技投资计划之一。

图源:Handelsblatt 为什么全世界都在抢核聚变? 如果说现在的核电站依靠的是核裂变发电,那么核聚变则正好相反。它通过让两个较轻的原子核融合成更重的原子核,在过程中释放巨大能量。这也是太阳和其他恒星持续发光发热的原理,因此核聚变常被称为"人造太阳"。 相比目前使用的核裂变技术,核聚变最大的吸引力在于:
  • 燃料来源丰富,理论上几乎取之不尽;
  • 发电过程中几乎不排放二氧化碳;
  • 放射性废物远少于传统核电站;
  • 一旦实现商业化,有望提供稳定、全天候的清洁能源。  
不过,虽然全球科研机构已经研究了几十年,真正能够持续稳定发电的商业核聚变电站至今仍未建成。 德国准备投入90亿欧元"押宝"未来能源 德国政府此次公布的计划,是其国家高科技战略的重要组成部分。整个高科技战略预算约180亿欧元,其中最多一半——约90亿欧元——将投向核聚变相关技术。首批资金将主要用于建设三个全国性的核聚变研发中心(Fusion Hubs),为未来建设示范电站和商业电站打基础。不过,德国政府也明确表示,不会完全由财政买单。政府希望参与企业投入大量自有资金,在项目启动后,私人资本最终能够成为研发中心的主要资金来源。 三大研发中心分别攻克不同难题 此次公布的三个研发中心,各自负责核聚变不同领域的关键技术。 第一类:磁约束核聚变 德国将在巴伐利亚建立研发中心,由德国初创企业Proxima Fusion联合马克斯·普朗克等离子体物理研究所(IPP)共同负责。这一方向主要研究利用超强磁场约束高温等离子体,也是目前国际上最成熟的核聚变技术路线之一。德国加兴(Garching)和格赖夫斯瓦尔德(Greifswald)的实验装置都将参与相关研究。 第二类:激光核聚变 另一条技术路线则是近年来备受关注的激光聚变。德国将在比布利斯(Biblis)和汉堡、石勒苏益格-荷尔斯泰因建立两个研究中心。这里最重要的研究对象,是一个只有几毫米大小的燃料球(Laser Target)。别看它体积很小,却是整个激光聚变过程中最关键、也是技术难度最高的部分。德国著名的欧洲X射线自由电子激光装置(European XFEL)也将参与相关研究,用于观察燃料球在激光照射下的变化过程。 第三类:材料与燃料研究 第三个研发中心设在卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)。核聚变反应堆内部温度可超过1亿摄氏度,因此反应堆材料能否长期承受极端环境,是商业化必须解决的问题。此外,科研人员还需要确定未来最适合的聚变燃料方案。这不仅关系到发电效率,也直接影响未来可能产生多少放射性废物,以及废物需要储存多久,关系到公众是否能够接受这项技术。 德国真正想抢的是"全球第一" 德国政府并不满足于实验室成果,而是希望率先建成全球第一座商业核聚变电站。按照目前规划,今年9月,德国将启动新一轮专项资助,企业可申请建设核聚变示范电站。无论是磁约束路线还是激光路线,每条技术路线最终都只会支持一家企业进入下一阶段。不过,德国政府预计要到2030年代中期,才会正式决定未来重点发展哪一种技术路线。 各州已经开始"抢项目" 随着项目推进,德国各州也开始积极争取研发中心和未来示范电站落户本地。巴伐利亚州州长马库斯·泽德日前承诺,如果巴州最终获得项目,将额外投资4亿欧元支持建设。泽德表示,核聚变意味着一种"几乎无限、安全、清洁"的新型能源,希望德国联邦政府继续加大科技投资力度。 一座电站,可能带动数十亿欧元产业链 尽管距离真正商业化还有很长的路要走,但德国企业已经开始向政府描绘核聚变带来的巨大经济前景。德国咨询公司德勤受Proxima Fusion委托完成的一项研究预计,即使第一座商业电站尚未建成,仅示范项目建设阶段,就能带动大量设备制造和供应链订单。 报告称,一个总投资约22亿欧元的示范项目中,约80%的资金将流向德国和欧洲供应链企业。其中,仅巴伐利亚州未来就有望获得约8亿欧元产业收入,其次是北莱茵-威斯特法伦州、下萨克森州和巴登-符腾堡州。此外,到2029年,该产业预计可创造约5100个就业岗位,同时带来新的税收收入。 商业化仍有距离,但竞争已经开始 事实上,目前全球距离真正实现商业核聚变发电仍有不少技术障碍,美国、中国以及欧洲多个国家都在加快布局。德国此次推出国家级战略,除了增加科研投入,还希望尽早争取社会支持。 德国研究部已经启动一项名为"感受核聚变研究——让未来能源走近公众"的宣传计划,未来将在学校、剧院、公园、餐厅、艺术展甚至Escape Room(密室逃脱)、Science Slam(科学脱口秀)等场景向公众普及核聚变知识,为未来可能建设商业核聚变电站争取更广泛的社会认可。  

文章来源:

“Erstes Fusionskraftwerk der Welt? Deutschland bekommt eine Chance”,Handelsblatt,am 29.07.2026

本文来源:微信公众号「开元网」
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