2023年核聚变能源报告-未来能源结构的关键英文版

未来能源的关键建筑 关键要点 全球问题和激进解决方案 目前全球可再生能源发展的速度使得到2050年实现无排放能源供应的可能性不大。如果没有激进的新方法，巴黎气候目标将被错过。聚变能源可能是及时实现可持续能源架构的关键。快速组合聚变能的商业化和最快的可再生能源建设可能使巴黎的2050年净零目标最终实现 决定性优势 作为第一个气候中性能源，聚变也具有基本负荷能力和易于扩展的能力。操作所需的原材料是可用的worldwide and are sufficed for secure and affordable electricity oversupply. In the long term, the energy costs from fusion are expected to be below今天的可再生能源 为什么只有现在 在材料，计算和激光研究方面的新突破使剩余的挑战变得越来越易于管理，并带来了“圣杯”of energy generation within reach. Progress is reflected in rapidly increasing private investment in commercial fusion starts. With modern approaches以及更快的创新和决策周期，他们的目标是比政府研究更早的突破：他们的目标是实现融合能源在2030年代 Strategy 各国现在正将自己定位为首次商业使用融合的竞赛。在德国，联邦教育和研究部（BMBF）于2023年6月发表了关于聚变能的战略论文。德国在这方面的立场是（时间-）至关重要的。在学术研究中，country holds a leading position—but in enterpreneuring terms, it is about to be left behind. Therefore, bold action is needed now. A national fusion energy战略可以将这一立场转变为成功的议程，并可以将融合发展为德国经济的引擎 聚变能战略& 预测显示：可再生能源的全球扩张是到2050年还不足以实现无排放发电 一个不方便的事实： 当今全球可再生能源扩张每十年~ 3.3 PWh的能量速率2通过以下方式实现净零排放能源供应2050年（净零情景）不太可能 如果没有全新的方法全球能源架构的转变，巴黎气候目标将被一个显著的利润率 聚变能量可能是可持续发展的关键，充足和负担得起的能源供应 潜在解决方案： 聚变能量可能是及时缺失的关键实现可持续能源架构 快速商业化的结合聚变能和最快的可能可再生能源的扩张使净零到2050年巴黎气候协定的目标最终可以实现 聚变能：那是什么？-原理，简单解释 为什么只是现在：新技术可能会带来“圣杯”触手可及 材料、计算和激光研究领域的突破 技术和社会大趋势推动进步：科学知识满足社会需要非限制性的可持续和负担得起的能源供应。 高性能和量子计算机 •新一代高性能磁铁：大多数重要的机械反应器部件•超导在更高的温度，因此第一次两个明显更强大更高效的操作 •对聚变反应堆的控制过于复杂到目前为止，一直是一个交易破坏者•计算能力日益达到要求levels量子计算机可以实现前所未有的控制任务并行化 人工智能 高功率激光器 •在研发方面，AI显著加速创新周期用于设计新材料和工艺•在操作中，首次使用AI实现复杂的优化和控制实时参数 •激光峰值功率的显着增加（因子为20 in a decade1, 2) in a more compact package enables惯性聚变的新设计•同时，激光电源成本迅速降低(每200倍十年内的PW功率1, 2) 因此，各国越来越为第一次商业使用聚变能源的竞赛 英国、美国、日本和最近的德国也发表了关于聚变能的初步战略文件 与现有可再生能源相比的决定性优势：Fusion能源同时具有基本负载能力且易于扩展 今天，只有化石能源具有基本负荷能力，只有可再生能源是无排放的。Fusion是第一个管理平衡行为的人 可用于聚变的原材料的能量量全球范围内足以满足安全和廉价的能源供过于求 最小的数量足以满足我们的整个电力需求：“典型”1, 000 MW发电厂的资源需求 规模经济可以使之成为可能：电价从可再生能源水平的聚变-甚至更低 开发和建设占核聚变生命周期成本的70％以上3 -随着扩展，这些将显著减少 当前研究2预计聚变能实现电价可比今天的可再生能源。 小型商业融合设计-因此较低的初始投资额-甚至可能启用低于今天的电价可再生能源。 随着技术的成熟，融合(就像所有的其他能源技术来源低运营成本)将在初始投资后的成本。 为了进行比较，电能的成本来自风的下降了70%，来自光伏的下降了70%近年来90%4. 剩下的挑战，直到核聚变的商业成熟预计今天可用的技术是可管理的 商业化的进展反映在最近的私人融合初创公司的数量大幅增加 私营公司的目标是比他们的政府研究同行：2030年的实现 在这场首次商业聚变能源的竞赛中，德国的位置现在是（时间）关键 现在需要做什么？国家聚变能源战略可以将德国目前的立场转化为成功的议程 这一战略是政府与经济之间必要的密切协调的支柱 国家优先事项碳中性，安全和负担得起的能源供应。 指导方针用于开发和部署聚变能，通过监管和减少官僚障碍在许可中程序和融资过程。 协调和促进合作政府机构和行业合作伙伴之间。 政府补贴和融资计划在国家和欧洲层面。 政府再保险对于私人企业资本作为创业公司和私人公司的温床-行业创新。 在联邦的决策角色的形成国家能源专题协调水平在为了使战略未来的技术做好准备市场更快-美国能源部作为潜在的蓝图。 战略供应链支持和保护用于关键原材料、技术、组件和人才。 如果德国及时采取行动，聚变能源有可能成为德国国民经济的新引擎 呼吁采取行动：我们的建议 战略：实施聚变能源路线图基于成功的激励来实施第一权力植物尽快 协调：建立国家决策作用用于联邦一级的能源主题，用于有效协调R & D和资金 简化供资：建立有效和非官僚资助和支持机制私营部门创新 经济发展：实施扶持性法律在世界范围内发展强大的融合产业的框架德国经济 培训：在德国发展所需的专门知识通过激励、广泛的公共关系和有针对性的人才获取 Fusion Energy: You link to Strategy & Artur Korinski Christian von Tschirschky 合作伙伴能源、公用事业和资源+49 175 2081327christian. von. tschirschky @ pwc. com 经理能源、公用事业和资源+49 1515 5808989artur. korinski @ pwc. com 谢谢 strategyand. pwc. com © 2023普华永道。保留所有权利。普华永道是指普华永道网络和/或其一个或多个成员公司，每个成员公司都是独立的法律实体。有关更多详细信息，请参阅pwc. com / structure。免责声明：此内容仅为一般信息目的，不应用作咨询专业顾问的替代品。