極客網(wǎng)·新能源10月18日 麥肯錫最近發(fā)布的一份報(bào)告預(yù)測,到2050年,全球電力消耗將會是目前的3倍?,F(xiàn)在全球二氧化碳排放約有30%來自發(fā)電,如何達(dá)到零排放目標(biāo),這是人類未來幾十年需要面對的挑戰(zhàn)。
在現(xiàn)有的清潔電力中,最有前景的是風(fēng)電、太陽能發(fā)電,到了2030年預(yù)計(jì)風(fēng)電和光電會成為很多國家最便宜的電力。除此之外,地?zé)峄虺毕芤仓档闷诖?,只是它們的成本比風(fēng)電、光電貴不少。
人類如果想實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo),最理想的能源可能還是核聚變??上?,到目前為止核聚變機(jī)器在技術(shù)上還行不通,輸入反應(yīng)堆的能量比生成的能量還要高。
不過不要悲觀,報(bào)告認(rèn)為,在過去5年里核聚變研發(fā)已經(jīng)觸及轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
想實(shí)現(xiàn)核聚變發(fā)電難度很高,人類探索了60年,現(xiàn)在還沒有找到可以適應(yīng)市場的解決方案。最大的難題在于如何防止能量流失,正是因?yàn)檫@個(gè)原因,現(xiàn)在核聚變反應(yīng)堆消耗的能量高于創(chuàng)造的能量。
核聚變發(fā)電如此難,為何麥肯錫卻相信它走到轉(zhuǎn)折點(diǎn)呢?有如下幾個(gè)原因:
1、新技術(shù)讓核聚變有了打破瓶頸的條件。
有了3D打印技術(shù),人類可以打印出具有復(fù)雜幾何形態(tài)的零部件,核聚變機(jī)器需要這樣的零件,它們可以降低成本,而且可以讓設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)快速迭代。計(jì)算機(jī)技術(shù)突飛猛進(jìn),人類可以用代碼模擬核聚變反應(yīng),預(yù)測核聚變機(jī)器的性能,不需要花費(fèi)大量金錢制造龐大的實(shí)驗(yàn)設(shè)施。振動(dòng)會導(dǎo)致能量從核心核聚變反應(yīng)堆流失,最近幾年振動(dòng)控制技術(shù)不斷在進(jìn)步。
有了種種技術(shù)創(chuàng)新,核聚變正在快速進(jìn)化。電動(dòng)汽車發(fā)展100年原地踏步,但現(xiàn)在鋰電池技術(shù)的進(jìn)步讓電動(dòng)汽車騰飛。中國在2005-2008年實(shí)現(xiàn)低成本多晶硅太陽能電池板突破,使得太陽能發(fā)電在過去10年快速增長。也許核聚變也能上演奇跡。
2、核聚變研究方向發(fā)生了巨大變化,私人資本涌入。
在過去20年里,核聚變私人投資一直在增長,2021年的投資翻了近兩倍。這些資金有的來自傳統(tǒng)科技企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)投資,有的來自能源企業(yè)戰(zhàn)略投資。比如意大利埃尼集團(tuán)、能源公司Equinor就投資了Commonwealth Fusion Systems。有個(gè)人投資,比如Y Combinator掌門人Sam Altman投資了Helion Energy。有政府投資,比如英國Innovation & Science Seed Fund投資了Tokamak Energy。
有了充足的資金,私營企業(yè)才能建造更大的核聚變組件,設(shè)計(jì)更接近完整尺寸的原型機(jī)。數(shù)據(jù)顯示,2001-2005年時(shí)研究核聚變的私營企業(yè)只有1家,06-10年增至7家,2011年至2015年增至14家,2016年至2020年增至25家,2021年也是25家。
未來5-10年,核聚變將會迎來關(guān)鍵發(fā)展期,在未來5年里,我們或可看到一些突破。
首先,要讓核聚變反應(yīng)堆達(dá)到一定的溫度和壓力條件需要注入強(qiáng)大的能量,反應(yīng)堆產(chǎn)生的能量能否超過注入的能量,這是一項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)。
其次,要證明組件的性能是合格的。高溫超導(dǎo)磁體、等離子注入器、射頻加熱系統(tǒng)、新的容器壁材料都需要驗(yàn)證,如果在2025年前證明這些重要的子系統(tǒng)和組件是可行的,那么到在2030年左右時(shí)有可能建造原型核聚變電廠并運(yùn)行。
最后就是建造電廠,證明它在經(jīng)濟(jì)上可行,2026年之前我們應(yīng)該能看到至少一座原型電廠。
聽起來美好,最后麥肯錫還是澆了一盆冷水。報(bào)告說:“技術(shù)還要繼續(xù)發(fā)展,我們不能保證現(xiàn)有的核聚變概念最終會產(chǎn)生凈能量。長久以來,我們一直在做著核聚變夢,但這一次的結(jié)果可能會有些不同。”
- 蜜度索驥:以跨模態(tài)檢索技術(shù)助力“企宣”向上生長
- 2024上半年全球電動(dòng)汽車電池市場同比增長19%,中國企業(yè)占主導(dǎo)地位
- 加碼電站硬科技,陽光新能源重磅發(fā)布電站“魔方”技術(shù)平臺!
- 電動(dòng)車每年快充要花多少錢?在英國比燒油多1000美元
- Uber推出“電動(dòng)汽車偏好”選項(xiàng),用戶打車可默認(rèn)選擇純電動(dòng)車
- 華為掌舵,全球首個(gè)100%清潔能源之城將落地沙特
- 進(jìn)展太慢!馬斯克為特斯拉4680電池設(shè)定最后開發(fā)期限
- 谷歌攜手貝萊德在臺灣投資太陽能發(fā)電管道,滿足AI時(shí)代能源供應(yīng)
- 比亞迪要進(jìn)軍電動(dòng)摩托車和電動(dòng)自行車領(lǐng)域?比亞迪高管回應(yīng)
- 太藍(lán)新能源攜120Ah超高能量密度全固態(tài)鋰金屬電池亮相CIBF2024展會
- 合資夢魘!唐EV榮耀版21.98萬元起,比亞迪誓將“電比油低”進(jìn)行到底
免責(zé)聲明:本網(wǎng)站內(nèi)容主要來自原創(chuàng)、合作伙伴供稿和第三方自媒體作者投稿,凡在本網(wǎng)站出現(xiàn)的信息,均僅供參考。本網(wǎng)站將盡力確保所提供信息的準(zhǔn)確性及可靠性,但不保證有關(guān)資料的準(zhǔn)確性及可靠性,讀者在使用前請進(jìn)一步核實(shí),并對任何自主決定的行為負(fù)責(zé)。本網(wǎng)站對有關(guān)資料所引致的錯(cuò)誤、不確或遺漏,概不負(fù)任何法律責(zé)任。任何單位或個(gè)人認(rèn)為本網(wǎng)站中的網(wǎng)頁或鏈接內(nèi)容可能涉嫌侵犯其知識產(chǎn)權(quán)或存在不實(shí)內(nèi)容時(shí),應(yīng)及時(shí)向本網(wǎng)站提出書面權(quán)利通知或不實(shí)情況說明,并提供身份證明、權(quán)屬證明及詳細(xì)侵權(quán)或不實(shí)情況證明。本網(wǎng)站在收到上述法律文件后,將會依法盡快聯(lián)系相關(guān)文章源頭核實(shí),溝通刪除相關(guān)內(nèi)容或斷開相關(guān)鏈接。