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梦寐以求的核聚变成功后

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发布时间:2019-04-24 14:21:50

梦寐以求的核聚变成功后


人类投入了大量资源、资金去研制的“永远五十年”可控核聚变,假如真在五十年后成功了,世界会发生什么变化,真的电力会便宜到接近免费吗?

这就涉及到商业投资回报率问题了,现在世界上各种发电站的建设成本大概是:火电站3500元/KW,水电站9000元/KW,核裂变电站12000元(不同电站类型的大概建设成本,实际各电站成本差异较大),燃料费大概是:火电站300克左右标准煤/KWH(约0.12-0.18元),水电无燃料费,核电大概是火电站1/3,,约0.04-0.06元/KWH。

因为现在世界没有商用的核聚变电站,以现在最大最先进的ITER(国际热核聚变实验堆)为例,设计功率50万千瓦,目前已经花了100多亿欧元,预计到2035年正式运行时,总费用将达到200亿欧元以上。如果ITER成功后,建设同样功率的商业核电站,要是按照ITER最初的50亿欧元成本计算,其建设成本为1万欧元/KW;按照ITER实际成本,其建设成本将高达4万欧元/KW,合人民币7.5-30万/KW,是火电站建设的20-80倍,核裂变电站的6-25倍。这还不算燃料费,核聚变所需的氘氚中,氘在地球上储量非常丰富,也就是科普文中所说的“一升海水中含有的氘聚变后产生300升汽油的能量”,但是氚却是世界上最贵的东西之一。氚在自然界几乎没有,靠在裂变反应堆里制取,价格高达上亿美元/公斤(目前还不清楚在聚变堆中用Li6制取氚能否使氚自持,即生成的抵得上消耗的氚)。就算可以氚自持,不考虑聚变燃料费(实际可能很高),在核聚变电站的整个寿命周期中(现在国际裂变电站通过延寿可以达到60年),单是建设费用,就已经超过了其他类型电站(火电、水电、核电)几十年寿命周期的建设、燃料、运营等费用之和,所以从商业角度来说,现有技术搞出的聚变电站发电成本会很高,没有经济价值。

建设中的ITER

既然经济上不合算,那人类花了如此大的资源去搞核聚变为了什么,是为了人类的未来,在石化、核裂变燃料耗尽后,聚变是我们人类的希望。就像前苏联物理学家、托卡马克之父Lev Artsimovich说过一句至理名言:“只有当全人类都需要的时候,聚变的能源才会变成现实吧。