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日本首个民营核聚变FAST电厂完成概念设计,目标2030年发电演示

IT之家11月29日消息,京都聚变工程公司(KyotoFusioneering,KF)于11月27日发布公告,携手StarlightEngineLtd.(SLE)宣布,已完成“FAST”核聚变发电演示项目的概念设计,并发布日本首份由私营部门主导的概念设计报告(CDR)。

IT之家注:FAST全称为FusionbyAdvancedSuperconductingTokamak,于2024年11月启动,是一个聚变能源示范电厂项目。

图源:京都聚变工程公司

FAST项目主要解决四大问题:

项目组在短短一年内完成了通常需数年才能完成的设计工作,目前已向原子能规制委员会公开了安全设计原则,并明确了厂址要求,正式从概念验证转入工程设计与研发阶段。

FAST项目采用低环径比托卡马克(Low-Aspect-RatioTokamak)设计,利用中性束注入(NBI)加热技术,旨在维持能够引发氘氚(D-T)聚变反应的燃烧等离子体。该装置基于JT-60SA成熟技术,设计聚变输出功率约为50MW。

图源:京都聚变工程公司

作为全球首个商业级全系统集成演示项目,FAST不仅关注聚变反应本身,还将验证高温超导线圈、液态增殖包层(用于燃料增殖与热提取)以及高效氚燃料循环系统等关键组件,力求解决从“产生能量”到“提取能量”的工程难题。

根据最新披露的时间表,项目组计划在2028年前完成工程设计报告(EDR),并在此后启动设施建设,最终目标是在2030年代实现核聚变发电演示。

相较于需要层层政策共识的政府主导项目,FAST利用私营企业的快速决策机制,显著加速了研发进程。项目组目前正利用KF独有的“UNITY-1”和“UNITY-2”设施推进能源转换与燃料循环的技术验证,并已着手在2026年筹集下一阶段资金。

FAST项目汇聚了日本顶尖的科研与工业力量。除核心主导方SLE和KF外,东京大学、名古屋大学等高校的顶级等离子体物理学者深度参与其中。同时,三井住友银行、J-Power、日立、藤仓、京瓷、三井物产及三菱商事等行业巨头也加入了这一产学研联盟。