Type One Energy 今天宣布發(fā)表了全球第一份全面、自洽、穩(wěn)健的物理學(xué)基礎(chǔ)，為實(shí)用的聚變?cè)囼?yàn)發(fā)電廠提供了充分的設(shè)計(jì)裕量。該物理學(xué)基礎(chǔ)是在著名的《等離子體物理學(xué)雜志》（JPP）特刊上發(fā)表的七篇經(jīng)過(guò)同行評(píng)審的科學(xué)論文系列中提出的。這些論文是該公司首個(gè)Infinity Two仿星器聚變發(fā)電廠項(xiàng)目的基礎(chǔ)，Type One Energy正在為美國(guó)田納西流域管理局（TVA）開(kāi)發(fā)該項(xiàng)目。

Infinity Two聚變發(fā)電廠的物理設(shè)計(jì)借鑒了實(shí)際發(fā)電廠的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，首次從現(xiàn)實(shí)角度考慮等離子體性能、發(fā)電廠啟動(dòng)、施工物流、可靠性與經(jīng)濟(jì)性等復(fù)雜競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。此Infinity Two基線物理學(xué)解決方案采用模塊化超導(dǎo)磁體技術(shù)，充分發(fā)揮了高度優(yōu)化的仿星器聚變裝置固有的有利運(yùn)行特性，這一點(diǎn)已成功在德國(guó)W7-X科學(xué)裝置上得到驗(yàn)證。

Type One Energy首席執(zhí)行官Christofer Mowry表示：“為何我們是首家簽訂協(xié)議為能源公司開(kāi)發(fā)潛在聚變發(fā)電廠的私營(yíng)聚變企業(yè)？因?yàn)槲覀兊脑O(shè)計(jì)根植于現(xiàn)實(shí)。Infinity Two的物理學(xué)基礎(chǔ)嚴(yán)格遵循電網(wǎng)級(jí)可靠發(fā)電的嚴(yán)格應(yīng)用和性能要求，我們的員工隊(duì)伍深知這絕非單純的科學(xué)項(xiàng)目設(shè)計(jì)。”

在現(xiàn)代仿星器理論權(quán)威Chris Hegna的領(lǐng)導(dǎo)下，Type One Energy通過(guò)高保真等離子體物理計(jì)算分析，顯著降低了實(shí)現(xiàn)Infinity Two發(fā)電廠功能與性能要求的風(fēng)險(xiǎn)。此項(xiàng)獨(dú)一無(wú)二的突破性成就匯聚了由Type One Energy等離子物理學(xué)與仿星器工程組織領(lǐng)導(dǎo)的全球開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的結(jié)晶，來(lái)自世界各地國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和大學(xué)的眾多科學(xué)家為該項(xiàng)目做出了重要貢獻(xiàn)。該公司利用各種高性能計(jì)算設(shè)施，包括使用美國(guó)能源部最高性能的超級(jí)計(jì)算機(jī)，如橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（ORNL）的超大規(guī)模“前沿”（Frontier）計(jì)算機(jī)，來(lái)進(jìn)行仿星器物理模擬。

Type One Energy首席科技與工程官John Canik指出：“兩年前我們雄心勃勃地立下實(shí)現(xiàn)此聚變商業(yè)化里程碑的承諾，今日終得兌現(xiàn)。團(tuán)隊(duì)借助高性能計(jì)算資源，能夠高效地深入研究等離子體物理特性，為我們的Infinity Two仿星器提供設(shè)計(jì)依據(jù)。這使得Type One Energy團(tuán)隊(duì)能夠發(fā)展出現(xiàn)實(shí)可行的綜合仿星器設(shè)計(jì)，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)思維和從更有限建模能力中得出的概念。”

Infinity Two采用了一致且穩(wěn)健的物理學(xué)解決方案，得出以氘-氚（D-T）為燃料的燃燒等離子體仿星器，其聚變功率達(dá)到800 MW，并能向電網(wǎng)提供350 MW的額定功率。其特點(diǎn)是聚變等離子體在各種運(yùn)行條件下都具有彈性和穩(wěn)定性，湍流傳輸導(dǎo)致的熱損耗非常低，仿星器第一壁的直接能量損耗也在可承受范圍內(nèi)。 Infinity Two仿星器有足夠的空間用于安裝排出氦灰的大規(guī)格島式分流器，以及提供適當(dāng)屏蔽和氚增殖的包層。 Type One Energy堅(jiān)信，此核心物理解決方案可以為Infinity Two核聚變?cè)囼?yàn)發(fā)電廠提供良好的仿星器基準(zhǔn)配置。

馬克斯·普朗克等離子體物理學(xué)研究所仿星器理論部主任Per Helander表示：“本期 [JPP] 的論文標(biāo)志著基于仿星器的聚變反應(yīng)堆邁出關(guān)鍵一步。基于數(shù)十年實(shí)驗(yàn)與理論研究（其中多篇發(fā)表于JPP），現(xiàn)在我們可以相當(dāng)詳細(xì)地闡述仿星器發(fā)電廠的物理基礎(chǔ)。 JPP非常高興能發(fā)表Type One Energy的該系列論文，其完成方式為這方面的真實(shí)性和置信度設(shè)立了新標(biāo)準(zhǔn)。”

此仿星器配置對(duì)于聚變發(fā)電廠的成功商業(yè)化至關(guān)重要，并使Type One Energy能夠設(shè)計(jì)出支持良好的發(fā)電廠容量系數(shù)（CF）和相關(guān)平準(zhǔn)化能源成本 （LCOE）的維護(hù)解決方案。它還支持對(duì)組件制造和發(fā)電廠施工方法的有利監(jiān)管要求，這對(duì)實(shí)現(xiàn)Infinity Two的合理隔夜成本（ONC）至關(guān)重要。

審核編輯 黃宇