谷歌已预订2030年代的200兆瓦核聚变能源

总部位于马萨诸塞州的能源初创公司联邦聚变系统公司（Commonwealth Fusion Systems, CFS）已达成协议，将向其位于弗吉尼亚州切斯特菲尔德县即将建成的ARC发电厂为谷歌提供200兆瓦的电力。

该设施预计将在2030年代初的某个时候投入运营，因此谷歌还需要一段时间才能用CFS的无碳能源为其运营供电。这家科技巨头自2021年以来一直投资于CFS，旨在支持开发一种新型（且迄今为止看似不可能的）清洁能源。

这一声明让人联想到Helion Energy公司的交易，该公司计划在2028年前用其即将建成的50兆瓦核聚变电站为微软数据中心供电。这家初创公司已筹集超过10亿美元资金，旨在突破聚变反应所需能量大于输入能量的技术难关。

可以说，CFS在兑现这一承诺上面临着双倍压力：自2018年成立以来，它已筹集了超过20亿美元资金。CFS正在马萨诸塞州德文斯建造其SPARC反应堆，探索利用定制超导磁体，在一个仓库大小的、名为托卡马克（tokamak）的甜甜圈形状聚变装置中，将超过1亿摄氏度的等离子体约束住。

其计划是首先证明SPARC的输出能量能超过维持反应所需的输入能量 —— 这被称为净能量增益（net energy gain）或 Q>1。如果CFS成功，它将随后利用其经验建造ARC反应堆，该反应堆在弗吉尼亚州切斯特菲尔德县建成后应能产生400兆瓦的电力。

作为参考，200兆瓦足以供应大约20万户美国家庭的平均用电量；400兆瓦则相当于一座公用事业规模天然气发电厂的输出功率。

尽管这笔交易表明了主要支持者对CFS的信心，但前方的道路并不平坦：利用磁体在极高温度下加热并使原子碰撞聚合，并产生高于输入的能量，这需要克服巨大的技术挑战。

实现 Q>1 是一回事；CFS还需要在保持反应稳定性的同时维持反应持续进行，同时确保反应堆组件不发生侵蚀或故障。

就谷歌而言，自2010年以来，它一直在全球范围内大力投资可再生能源。它涉足地热能和核能，仅在2024年就购买了超过8吉瓦（GW）的清洁能源。

该公司承认核聚变是一项风险极高的“登月计划” —— CFS仅是近50家由私人资助、旨在未来几年内实现聚变发电的企业之一 —— 但这是一个值得押注的梦想。

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