「夢幻能源」2030年代電網連接!德國關閉核電廠舊址改建核融合發電廠的豪賭
德國能源巨頭RWE近期宣布一項大膽計畫:將在已關閉的核電廠舊址興建全球首座商用核融合發電廠,預計2030年代併入電網。這項名為「Stellaris」的計畫,將採用創新的仿星器(Stellarator)技術,與新創公司Proxima Fusion合作開發。若成功,這座發電廠可提供高達5,000兆瓦的潔淨能源,相當於7座傳統核電廠的發電量。
為何選擇核融合技術?
核融合被譽為「終極能源」,其原理是模仿太陽內部反應,將氫原子融合產生巨大能量。與現有核分裂技術相比,核融合幾乎不產生長壽命放射性廢料,且燃料來源豐富(取自海水中的氘和氚)。德國慕尼黑工業大學的Francesco Sciortino教授指出:「這項技術若能商業化,將徹底改變全球能源格局。」
特別值得注意的是,RWE選擇在Gundremmingen核電廠舊址建廠。該廠曾是德國最大核電基地,2021年關閉後一直閒置。這種「舊能源轉新能源」的選址策略,既能利用現有電網基礎設施,又能解決核廢料場地的轉型問題。
仿星器 vs 托卡馬克:技術路線之爭
目前全球核融合研發主要分兩大陣營:德式仿星器和俄式托卡馬克(Tokamak)。仿星器採用複雜的扭曲環形磁場設計,雖然建造難度高,但能實現更穩定的等離子體約束。韓國國家核融合研究所的KSTAR裝置就是托卡馬克的代表,曾在2021年創下1億度等離子體維持48秒的紀錄。
Proxima Fusion執行長表示:「我們的仿星器設計結合了AI優化技術,能實現『穩態運行』(Steady-state),這是商業化應用的關鍵突破。」根據計劃,首台原型機將在2026年底前完成組裝,2030年前實現併網發電。
7座核電廠的發電量:5,000兆瓦野望
RWE在這項計畫中持股20%,其餘由Proxima Fusion和多家獨立電力生產商(IPP)分攤。驚人的是,這座核融合電廠設計發電量高達5,000兆瓦(約1.5個台北市用電量),將分階段投入運轉。首階段目標是在2026年達成「能量收支平衡」(Q=1),即產出能量等於輸入能量。
對比國際熱核融合實驗堆(ITER)計畫,雖然規模更大(投資211億美元),但進度較慢,預計2035年才能實現首次發電。德國這次選擇與新創公司合作,採用更靈活的商業模式,明顯是想搶佔技術制高點。
能源轉型的關鍵一步
德國在2022年全面廢核後,一直面臨能源供應不穩的問題。這次豪賭核融合技術,被視為其能源戰略的重要轉折。業內人士分析:「如果成功,德國將從能源進口國變身出口國;但若失敗,可能加劇現有的能源危機。」
值得注意的是,韓國科學家已開始將AI技術應用於托卡馬克控制系統,這顯示全球核融合競賽已進入新階段。無論哪種技術路線勝出,人類距離「人造太陽」的夢想都更近了一步。
常見問題
核融合發電何時能商業化?
目前最樂觀的估計是2030年代初期,但技術挑戰仍多。Proxima Fusion計劃在2026年完成原型機測試,是當前進度最快的商業項目之一。
核融合發電的成本如何?
初期建廠成本極高,但運轉後燃料成本幾乎為零。據RWE估算,長期來看,核融合電價可望比現有核電低30-40%。
這項技術有哪些風險?
主要風險在於技術不確定性和巨額投資。不過,核融合不會產生核熔毀事故,輻射風險也遠低於傳統核電。