Nükleer füzyon abartılıyor: hiçbir anlamı yok

Şu anda büyük kamu ve özel yatırımları katalize eden nükleer füzyon santralleri çok yüksek riskli bir yatırım gibi görünüyorlar: Uzun süre pahalı olmaya devam edecekler. ETH Zürih'ten araştırmacılardan oluşan ekip buna ikna oldu ve vakayı uzun süre inceledi ve sonuçları şu adreste yayınladı: Doğa Enerjisi. Her şey sözde ” etrafında dönüyordeneyim oranı” (ER, öğrenme oranı): Uygulamada, belirli bir teknolojinin tarihinde üretilen toplam miktar iki katına çıktığında, birim başına maliyet belirli bir sabit yüzde oranında düşer. Örneğin, bir birimin maliyetinin 100 Euro olduğu göz önüne alındığında, tarihsel olarak (1976'dan günümüze) fotovoltaiklerin %20'lik bir deneyim oranıyla karakterize edildiğini biliyoruz. Yani ilk 1000 birim için tek maliyet varsayımsal olarak 100 Euro ile başladıysa, o zaman 2 bin birimin maliyeti 80 avroya düştü; bir sonraki ikiye katlamada – 2 binden 4 bine – 64 avroya düştü ve aslında fotovoltaiklerin maliyeti geçen yüzyılda yaptıklarının çok altındaydı: Ne kadar çok panel üretirseniz, onları daha iyi ve daha düşük maliyetle yapmayı o kadar çok öğrenirsiniz. Aynı durum lityum iyon piller için de geçerli (%20 ER), kara rüzgarı ise halihazırda %12 ile daha az rekabetçi olan bir deneyim oranına sahip. Peki ya “geleneksel” fisyon enerji santralleri? Yaklaşık %2 ve aslında maliyetler zamanla çok az düştü.

Araştırmacılar tarafından tanımlanan düğüm

İsviçre Enerji ve Teknoloji Politikası Grubu uzmanları, Lingxi Tang, Bessie Noll, Anurag Pandası Ve Tobias S. SchmidtFüzyon ve ilgili projelerle ilgili bilimsel literatürü inceledi, yatırımları analiz etti ve kullanılan sistemler ve bunların ilgili özellikleri hakkında profesyonellerle röportaj yaptı. Bugün ağırlıklı olarak manyetik füzyon (MFE) veya lazer bazlı eylemsiz füzyon (LFE) sistemlerinden bahsediyoruz. Örneğin, Commonwealth Fusion Systems'in (ABD), Proxima Fusion'ın Alpha/Stellaris'inin (Almanya), Helion Energy'nin Polaris'inin (ABD), uluslararası bir konsorsiyumun ITER'inin (Fransa) ve birkaç diğerinin SPARC projelerini düşünün. “Füzyon gücü deneyim oranlarının fazla tahmin edildiği” araştırması, şimdiye kadar bunların yapıldığını doğruluyor birleşme konusunda aşırı iyimser hipotezler. Çalışmalar, genellikle diğer teknolojilerle benzerliklere dayalı olarak veya henüz gerçek bir tarihsel veri mevcut olmadığından fazla keyfi bir yaklaşımla, %8 ila %20 arasında ER'ler tespit etmiştir; anlaşılır bir şekilde hiçbir enerji santrali henüz çalışır durumda değildir.

Bu nedenle, bu sektördeki ER'yi belirleyebilecek üç sütundan başlama kararı şu şekildedir: tesislerin boyutu (büyük olanlar, küçük modüler olanlara göre daha dezavantajlıdır), tasarımın karmaşıklığı ve her saha için özelleştirme ihtiyacı. Ağustos 2024 ile Mart 2025 arasında MFE ve LFE füzyon uzmanlarıyla yapılan 28 yapılandırılmış görüşme, her ayrıntının ortaya çıkmasına ve bir fotovoltaik ve nükleer fisyon ile karşılaştırma.

Füzyon teknolojisi: %5 deneyim oranı

İsviçre belgesi açıktır. Ne zaman yapılacaklar? ilk bitkiler şüphesiz büyük olacakManyetik füzyon için teorik minimum 530 MW ve lazer füzyon için 230 MW, son derece karmaşık (fisyon olanlardan çok daha fazla) ve orta düzeyde özelleştirme ile geleneksel enerji santrallerinden biraz daha düşük. Tüm bu kanıtlara ve bilinen ampirik verilere dayanarak en gerçekçi ER muhtemelen %2 ila %8 arasında olacaktır. O sırada “iyimser ama haklı” yani gerçeğe en yakın oran %5 civarında olacak diyelim. Kesinlikle olumsuz.

Maliyetler üzerindeki etkisi soğuk duştur

Ticari bir füzyon santralinin başlangıç ​​maliyetleri (CAPEX, sermaye harcaması) Kilowatt kapasite başına 1.400 $ ve 43.000 $özel sektör uzmanları 7 bin dolar civarında, kamuoyunun daha temkinli üyeleri ise 26 bin dolar civarında olduğunu belirtiyor. Yüksek başlangıç ​​maliyetlerini ve düşük öğrenme oranını birleştirirseniz, maliyet eğrisi uzun süre mevcut alternatiflerden daha yüksek kalacak. Fotovoltaikler ve piller başlangıçta çok pahalıydı ancak daha sonra çok yüksek ER sayesinde ekonomik hale geldi; Fisyon ve rüzgar ucuz başladı ve sonra sabit kaldı. Birleşmenin dipsiz bir çukura dönüşme riski var. Özellikle araştırmanın yazarları, 2024 yılında yalnızca ABD Enerji Bakanlığı'nın füzyon araştırmalarına 1,01 milyar dolar ayırdığına işaret ettiğinden. Bu nedenle öneri şu şekildedir: öğrenme oranı parametrelerini güncelledaha sonra yatırımcıların birleşmeyi bir yüksek riskli varlıklarrekabetçi bir çözüm olarak değil. Araştırmanın yapılması gerektiği gerçeği de daha az önemli değil. füzyon için alternatif sapmaları keşfedin muhtemelen daha küçük, daha az karmaşık ve dolayısıyla daha yüksek ER'ye sahip sistemler yaratmak. Birleşme işe yarayacak ancak umulduğu kadar uygun maliyetli olmayacak.