5月27日,美国仿星器聚变商业化公司Type One Energy宣布已成功通过“Infinity Two” 项目的首次正式设计审查。该设计基于目前世界上唯一可实施且经过同行评审的聚变电厂物理基础,相关研究成果已于今年3月在著名权威学术期刊《Journal of Plasma Physics》发表。目前,Infinity Two设计正有序推进,以支持与田纳西河谷管理局(TVA)合作的潜在核聚变电厂项目。

一、Infinity Two物理设计基准
Type One Energy的Infinity Two聚变电厂设计目标是向电网输送额定350MWe的电功率。该设计基于公司突破性的仿星器核聚变物理基础——首次以全面统一的方式实际考虑了等离子体性能、电厂启动、建造物流、可靠性和经济性等竞争需求之间的复杂关系,并借鉴了实际电厂的运行经验。《Journal of Plasma Physics》也认为这一方法 “为此类工作树立了黄金标准”。
Infinity Two的架构以仿星器核聚变技术为核心,德国马普所的W7-X装置已证明其可在大规模条件下实现稳定、连续的稳态运行。Type One Energy通过对Infinity Two进行合理架构设计,正打造专有的核聚变电厂方案,利用现有材料和使能技术,实现引人注目的2年电厂运行周期(间隔30天计划维护停机)。公司还借助其合作伙伴丰富的商业化计划,获取发电行业在电厂工程设计方面的深厚专业知识。除其他公司外,Atkins-Realis协助开发了Infinity Two中不属于Type One Energy仿星器核聚变技术核心重点的系统和结构设计。
“我们以高效、合作伙伴丰富的方式架构初始Infinity Two设计的能力,重申了我们致力于追求风险最低、进度最短的路径,以实现具有商业可行性的核聚变电厂,”Type One Energy首席执行官Christofer Mowry这样表示,“能源行业需要更可靠、清洁的发电技术来满足快速增长的电力需求,我们正在提供一个具有商业吸引力的解决方案。”
二、设计评审专家观点
Infinity Two设计审查委员会由多位行业专家组成,Type One Energy首席技术官Thomas Sunn Pedersen博士担任委员会主席,还包括了多位外部专家,如普林斯顿等离子体物理实验室(PPPL)的George H. “Hutch” Neilson博士和西屋电气公司(Westinghouse Electric Company)的Paolo Ferroni博士,他们对Type One Energy完成的工作进行了独立评估。
“这是我见过的第一个严肃的聚变电厂设计,”Neilson表示,“他们迄今为止的工作为持续开发设计奠定了坚实基础,这可能会成为首个实现核聚变净发电的系统。”
西屋电气公司先进反应堆(第四代/核聚变)首席工程师Ferroni博士补充道:“我认为重要的是,Type One Energy团队正采用全面的电厂级方法开发技术,不仅涵盖等离子体核心,还包括所有必要系统的描述。”
初步设计审查的成功完成证实,意味着Infinity Two的技术路径、架构、性能及可靠性要求,与TVA及全球能源市场对具有商业可行性的首台(FOAK)核聚变电厂的预期保持一致。
另外值得一提的是,Type One Energy在Infinity Two聚变电厂设计上的进展,以及其与TVA的合作,已引起全球能源行业的广泛关注。多家知名能源公用事业和工业公司都对Infinity Two及参与Type One Energy第一代聚变电厂技术的部署表达了兴趣。
参考资料:
- https://typeoneenergy.com/type-one-energy-completes-formal-design-review/
- https://interestingengineering.com/energy/us-nuclear-fusion-plant-design-advances
- https://www.power-technology.com/news/type-one-energy-design-review-infinity-two/