罗·梅斯文(Paul Methven) 目前负责英国球形托卡马克(Spherical Tomkamak for Energy Production,STEP)能源计划,该计划旨在研究核聚变作为发电技术的可行性。去年英国政府同意提供2.22亿英镑的资金。现在团队的工作目标是开发概念设计,并确定将要建设工厂的地点。
STEP的概念设计工作已有进展,计划在2024年3月的第一阶段完成全部概念设计。Methxen表示,到2040年交付原型聚变电站的目标是宏伟的,因为有许多挑战需要克服。
技术挑战包括,聚变燃料的热气,等离子体的磁性限制,以及排出废热等。但是Methven认为,技术挑战的核心问题是系统的相互依赖性,即实现核聚变需要大量组件和系统一起工作。
Methven表示,除了技术问题之外,“程序设计方面也存在巨大挑战” ,“交付真正复杂的第一步需要一个功能强大的计划组织。它需要一个遍布全国乃至全球的供应链网络,该网络必须具备技术能力并参与其中。它需要公众的支持。当然,它还需要资金。”
Methven承认核工业中复杂项目的交付“已经有了一些突破”,他认为成功计划有两个基本的构建基块:越过困难的野心与真正的实用主义结合在一起。
他补充道·:“你需要有野心,因为从定义上讲,一个大型计划总是试图实现某些非常非常困难,存在大量不确定性且充满风险的事情。你需要巨大的野心和动力来克服它。但是,仅凭野心是不够的。坦率地说,如果你没有务实和严谨的基础知识和能力,无法保证数十年如一日,那么您将无法实现这一野心。”
国家的投入
STEP计划是一项国家计划。“我们所做的事情对整个国家乃至整个地球都至关重要。这是一个巨大而艰巨的挑战,充满不确定性。但是,在这两个方面,工作的重要性及其巨大的难度,也使它变得异常令人兴奋。” Methven表示。
该计划需要广泛的技术和能力,包括来自学术界和工业界的众多合作伙伴。在该计划期间,STEP也有望带来大量工作机会,并可能在整个供应链中创造成千上万的工作机会。Methven表示:“这是一个世代相传的计划,我们需要多年来跨学科的最优秀人才来帮助实现这一目标。”
下一步计划
Methven表示,STEP的第一阶段大约18个月,重点是致力于概念设计,以及围绕该设计的相关技术落地。
大约180多个从事STEP的人员专注于技术评估工作,分析技术的前景和成熟度。而且该计划中还有其他人正在思考数十年后的未来是否有人需要这种设计。该团队还研究如何应对监管活动和环境许可。
但是,聚变电厂与裂变电厂相比,不一定需要接受相同的现场许可方法或通用设计评估,因为它具有根本性的不同且危害更小。“我们的目标是建立一个合适的监管环境,我认为并不一定需要采用许可的站点方法,” Methven说。
实验的地点尚待确定,STEP团队希望在未来几周内启动选择过程。
Methven认为,英国需要兼具多种能源才能实现能源弹性和能源安全。他表示:“我们希望这种混合能使我们保持并维持在零碳净状态。”这包括努力推动核聚变以使其成为该组合的一部分。
谈到时间表,Methven说表示,STEP计划是在2024年之前开发概念设计,然后将STEP推进到下一阶段,这将涉及完整的工程设计以及到2030年代的基础工作。随后将进行施工建设,目标是在2040年之前建成第一个具有商业可行性的核聚变工厂。