日期:2025年10月28日 | 來源:IAEA

正在興建中之國際熱核核融合實驗反應器(ITER)——世界最大的核融合裝置。
核融合能源格局正在迅速演變。核融合能源曾經侷限於實驗研究,如今正成為各國研發的策略重點。國際原子能總署發布的《2025年世界核融合展望》重點介紹了全球核融合能源領域的關鍵進展。
1. 核融合能源發展加速
核融合能源已進入一個決定性的新階段。 ITER作為世界最大的核融合實驗裝置,仍然是推動科學技術進步的核心國際計畫。共有33個國家和數千名工程師及科學家正在合作建造與運轉一個名為託卡馬克(tokamak)的磁約束核融合裝置,以驗證核融合成為一種大規模無碳能源的可行性。
同時,各國政府、私人企業和電力公用事業公司正在推出互補性的措施,拓展全球核融合領域。新的設施正在破土動工,公私合作項目正在加速推進,管制機構也在制定客製化架構以跟上腳步。終端用戶透過早期購電協議,也顯示了他們對這項技術日益增長的信心。
2. 私人投資超過100億美元
全球核融合領域的私人投資已超過100億美元,反映出人們對此領域日益增長的信心。資金正從主權財富基金、大型企業和能源用戶流入,支持新一代核融合開發者與技術的發展。
3. 核融合將在未來的電力結構中扮演重要的角色
預期核融合能源在滿足世界對清潔基載電力需求日益增長方面,將扮演重要的角色。國際原子能總署(IAEA)的《世界核融合展望》首次納入了由麻省理工學院(MIT)所進行全球核融合能源的部署模式。該研究探討了在不同的政策、成本和技術假設條件下,核融合能源將如何為未來的電力結構作出貢獻。
在2050年資本成本最低(2,800美元/千瓦)的情境下,到2100年,核融合發電可能達到50%占比。即使在成本最高(11,300美元/千瓦)的情境下,預計到2100年,核融合能源也將佔全球發電量的10%。
模式中也強調了核融合的經濟價值:隨著對清潔電力需求的成長,核融合可望為全球GDP貢獻達數兆美元。
4. 國際合作正蓬勃發展
國際原子能總署(IAEA)於2024年成立的世界核融合能源小組,持續促進全球的對話與協調。目前,投入運作、正在興建或計畫建造者,合計有超過160座核融合設施。國際合作正透過多邊平台持續拓展。儘管目前尚無全球統一的核融合電廠定義,但許多針對司法管轄,都認知有必要為生產商業用途之電力或熱能的核融合裝置,建立明確的架構。
5. 核融合技術日益多元化
核融合技術正透過多項並行努力不斷推進。在國際熱核融合實驗反應器(ITER)等大型國際合作項目建立的基礎上,包括公營與私營部門正在開發一系列的技術方案,例如託卡馬克、仿星器、雷射和慣性約束概念、磁慣性概念、鏡面裝置、場反轉構型、箍縮裝置等等。這種多樣性正在推動創新,並增強該領域的實力,協助探索實現核融合能源的途徑。
6. 高溫超導磁鐵輔助小型化融合裝置
國際原子能總署(IAEA)發布的《2025年世界核融合展望》特別關注高溫超導(HTS)磁鐵,它有望徹底改變下一代核融合裝置的設計。高溫超導材料可用於設計更緊湊、更有效率的核融合裝置,但仍需在設計上做出重要的妥協和工程上的權衡。
高溫超導磁鐵正日益廣泛地應用於各種核融合裝置,包括託卡馬克、仿星器和鏡式核融合裝置。 SPARC和WHAM等專案計畫正在整合高溫超導線圈,以提升性能並縮小尺寸、降低成本、縮短研發時間。一些即將推出的設計方案也在評估高溫超導技術作為其系統核心組件的可能性。


