麻省理工学院推出全新分析框架，帮助理解聚变如何实现盈利

数十年来一直流传一个段子：核聚变距离商用永远还差 30 年。但过去五年，在私营化浪潮、人工智能热潮带来的压力与支持共同推动下，一系列快速涌现的重大突破重塑了行业预期，突然让这项技术拥有了切实可行的落地时间表。

核聚变被视作清洁能源领域的 “圣杯”。一旦开发出具备商业可行性、可规模化的应用方案，它将持续产出近乎无限的能源，全程不排放温室气体，产生的环境外部成本微乎其微。简言之，核聚变有望成为化解全球能源三重困境的终极解决方案。

核物理学家安妮・克里彻近期在《财富》杂志采访中表示：“支撑一个人一生所需的能源，原料只需要一浴缸海水，以及一块笔记本电脑电池大小的锂。所需材料总量不大，而且不会产生裂变核电那种长期放射性废料。”

首个重大突破于 2022 年末在加州劳伦斯利弗莫尔国家实验室诞生。克里彻带领科研团队取得了许多人曾认为不可能实现的成果。该实验室实现了 “首次点火”：人类历史上第一次通过人工聚变反应，实现输出能量大于输入能量。此后，这项里程碑成果被成功复现，全球各地的聚变实验也不断涌现新进展。

各类聚变实验路线均取得突破。劳伦斯利弗莫尔国家实验室依靠高能激光实现突破；另一条极具前景的路线采用托卡马克装置，依靠超强磁场约束等离子体。中国依托托卡马克的 EAST “人造太阳” 目前有望在明年实现点火，届时它将成为首台无需外部持续加热、能够维持等离子体稳态的聚变装置。Z 箍缩系统则是另一项潜力路线，依靠电流约束等离子体。

如今已有大量证据证明，借助多种不同技术路径，核聚变可以实现且实验结果可复现。但这些路线中，究竟有没有能够规模化推广的方案？就现阶段水平而言，核聚变距离商业化还十分遥远。想要产生规模相对微小的电能，就要投入巨量资源，完全无法满足实际应用需求。

麻省理工学院（MIT）新推出一套分析框架，试图找到持续推进研发的路径，推动核聚变走出实验室，转化为具备产业价值与经济可行性的现实技术。麻省理工近期发布的新闻稿称，该框架评估 “维持可控聚变发电所需的各项物理投入，以及建造能够参与能源市场竞争的聚变电站所需成本”。研究团队提出，依靠不断试错、盲目测试各类工艺与材料的时代已经过去。核聚变的科学可行性与实现路径已经得到验证，现在是开展经济测算的时候。

麻省理工核科学与工程教授、论文合著者丹尼斯・怀特表示：“这里涉及大规模资金的筹措、调配与支出等一整套现实问题。这对我们的研究至关重要。我们必须考量经济层面。如果希望这项技术真正在全球经济中发挥作用，就必须坦诚直面这些议题。” 该研究于上月发表在《聚变能源期刊》。

关键点在于：这套框架适用于目前所有处于研发阶段的聚变技术路线。聚变研究仍处在早期阶段，目前尚无法判断托卡马克、激光惯性约束或是 Z 箍缩系统，哪一条路线能够实现商业化。而麻省理工的这套体系有望帮助行业找到答案。

怀特称，该框架 “完全不预设偏好任何聚变技术方案，聚变的客观现实就是：投入资金搭建装置，才能获得聚变发电能力。” 此外，论文另一合著者安德鲁・W・罗着重强调：“聚变电站规模大小并不重要，核心底线是：无论电站大小，发电产生的收益必须高于投入成本，否则项目难以长久存续。”