2021年10月1日,英國商業、能源和產業戰略部(BEIS)發布《邁向聚變能源:英國聚變戰略》(Towards Fusion Energy: The UK Fusion Strategy)和《邁向聚變能源:英國政府關于聚變能源監管框架的提議》(Towards Fusion Energy-The UK Government’s Proposals for a Regulatory Framework for Fusion Energy),闡述了英國政府將如何利用其科學、商業與國際領導力來實現聚變能源。英國也成為全球第一個通過立法以確保安全有效地推出聚變能源的國家。
聚變可能是終極的清潔能源解決方案,代表一種低碳、安全、豐富、持續和有效無限的能源。聚變能源生產所涉及的基礎科學和工程目前已非常先進,預計聚變能源將在長期內為全球能源生產脫碳發揮重要作用。英國是公認的世界聚變技術領導者,擁有應對聚變技術挑戰的研究能力。
英國的聚變戰略包括2大總體目標:①通過建造一個能夠接入電網的聚變發電廠原型,示范聚變技術的商業可行性;②建立世界領先的英國聚變產業,在隨后幾十年里向世界各地輸出聚變技術。這些目標在《綠色工業革命十點計劃》和《能源白皮書》中得到高度闡述。英國將通過英國原子能管理局(UKAEA)領導實現聚變戰略目標,確保英國在國際合作、科學和商業化3方面的領導力。
(1)國際合作。英國將利用國際合作加速聚變能源的商業化;通過國際合作降低英國聚變項目的成本和風險,同時保護英國的知識產權和競爭優勢;領導國際聚變標準和法規的制定,確保安全、最大限度地發揮聚變技術的全球潛力,同時為英國創造重要的市場機遇。通過主持歐洲聯合環(Joint European Torus, JET)聚變實驗、參與國際熱核聚變實驗堆(ITER)計劃、加入歐洲原子能共同體研究和培訓計劃(Euratom)等行動,促進英國在聚變方面的國際合作。
(2)致力于尖端科學研究。英國要在聚變能源商業化以及聚變科學和工程方面處于領導地位,需要全面應對聚變技術的挑戰。確定這些挑戰的解決方案并將其轉化為商業上可行的發電技術是聚變戰略的核心科學任務。英國將保持聚變技術與設施的全球科學領先地位,吸引、培養和留住領先的聚變人才。2021年,UKAEA的“兆安球形托卡馬克升級版(MAST-U)”聚變設施將以較低的規模和成本研究聚變發電的可行性。“球形托卡馬克能源生產(STEP)”計劃將在2040年前設計、開發和建造一個將能源接入電網的核聚變發電廠原型,通過在單一能源生產設施中集成和運行工業規模的聚變系統,示范其商業可行性。UKAEA的氫-3先進技術(H3AT)中心將于2023年開放,代表著世界上最大的聚變氚研究中心。
(3)私營部門創新,實現聚變能源的商業化。英國將創建一個或多個充滿活力的聚變技術集群,吸引對融合及相關技術的內向投資;發展支撐聚變技術的供應鏈和技能基礎,使英國企業在未來的全球聚變市場上具有競爭性。英國參與ITER和STEP的建設將刺激英國聚變供應鏈的發展,除此之外,英國將啟動聚變基金會計劃,增強聚變研究能力,擴大學徒培訓計劃和完善教學設施,增加聚變勞動力獲得高品質工程技能和資格的機會。