日本核融合能源新創(chuàng)Helical Fusion公司宣布完成A輪募資,成功募得23億日圓(約1,500萬美元),包含政府補助與貸款在內(nèi)的總資金達52億日圓,將全面推進其「Helix計畫」,目標是在2030年代建成全球首座穩(wěn)態(tài)、淨功率核融合發(fā)電廠「Helix KANATA」。
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圖一為Helical Fusion 開發(fā)中的全球首座穩(wěn)態(tài)淨功率核融合電廠--Helix KANATA的中央剖面示意圖,圖二為其廠區(qū)概念圖。(source : Helical Fusion) |
Helical Fusion 採用的是仿星器(Stellarator)磁約束設(shè)計,這是一種與托卡馬克不同的核融合路線,能夠在不需持續(xù)電流驅(qū)動的情況下實現(xiàn)自然穩(wěn)定的電漿約束。其三維非對稱磁場設(shè)計雖製造複雜,但換來的是優(yōu)異的穩(wěn)態(tài)運轉(zhuǎn)能力,已透過數(shù)十年實驗數(shù)據(jù)在全球核融合研究中獲得驗證。
相較於托卡馬克以脈衝方式運作、需頻繁啟動與關(guān)閉,仿星器技術(shù)可實現(xiàn)連續(xù)、穩(wěn)定的電漿控制,是建構(gòu)商用級電廠的關(guān)鍵門檻。Helical Fusion承襲了日本國立核融合科學(xué)研究所(NIFS)的大型螺旋裝置(LHD)技術(shù)基礎(chǔ),並融合當代尖端製造工藝與工程設(shè)計。為進一步克服高能量密度條件下的材料挑戰(zhàn),Helical Fusion正研發(fā)高溫超導(dǎo)磁鐵(HTS)、液態(tài)金屬包覆層兩項關(guān)鍵技術(shù)。
Helical Fusion 的「Helix計畫」包含兩大階段:1. Helix HARUKA:作為中介驗證裝置,用於測試上述核心技術(shù)與子系統(tǒng)整合性。2.Helix KANATA:為最終全尺寸示範電廠,將具備「穩(wěn)態(tài)運轉(zhuǎn)」、「正向能量輸出」及「高可維護性」三大商用要素,以期打造能真正發(fā)電的核融合裝置。
根據(jù)預(yù)測,核融合市場在本世紀中葉可望達到每年5,500億美元的規(guī)模。此次A輪募資吸引包括 SBI Investment、Keio Innovation Initiative(KII)等19家機構(gòu)與投資人,展現(xiàn)市場對核融合能源可行性及其在2050年全球電力轉(zhuǎn)型中的潛力高度重視。Helical Fusion表示,若能成功實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)核融合商用發(fā)電,不僅可望取代傳統(tǒng)高碳排能源,更象徵人類首次擁有「自主創(chuàng)造能源」的能力,成為邁向真正能源獨立的關(guān)鍵技術(shù)之一,加速推動從科學(xué)驗證走向工程實現(xiàn),邁向人類能源自主的終極目標。