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如果核聚變研究成功,電費多少錢一度,幾分錢還是不要錢了?

現在這個問題還不能說的太早。

因為現在在建的託卡馬克裝置沒有一個是可以商用或者準備商用的。ITER 預計在2050年前後做完實驗之後拆除掉,CTFER 最終也將是被拆除的命運。

宏觀上說,影響電費價格的是這個託卡馬克裝置的Q值,也就是輸出功率與輸入功率的比值。Q值越大意味著成本越低。但是現在還沒有哪個託卡馬克裝置正式地在實驗環境中突破1。日本的JT-60 號稱是達到了1.25 但是那是理論測算得出的,而且這個裝置現在拆了。雖說沒突破1,但是也不用太悲觀,前沿的技術都已經上輸出功率很接近1了。

ITER 的實驗目標是Q 值達到25~30。匡算下來大約是輸出功率達到輸入功率的30倍才能在計入建設和運營成本的情況下達到收支平衡。

如果想讓電費便宜到跟不要錢似的,Q值就要上一個數量級,達到100以上。

從工程角度上說,也並不是Q值越高越好。因為一個託卡馬克裝置的輸出功率基本上是在它建設之初就基本上確定了的。影響聚變功率的主要是聚變三重積。聚變三重積是指反應物質密度、反應溫度和約束時間的乘積,也就是n T τ 三者的乘積。 而決定反應物質密度大小、以及磁場佈局的是反應截面的構型和大小,俗稱大拉長。一旦一個託卡馬克的大拉長確定了,那基本上反應功率就確定了,無法再提高。

提高Q值就意味著要提升大拉長,提升大拉長就意味著更大的工程建設難度,更強的磁場等等,可能會導致建設成本奇高。因此,需要找到一個平衡點,即在成本可控的範圍內產生能夠有經濟效益的功率。

分類: 故事
時間: 2022-02-05

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