受日本福島核電站核泄露事故影響，國際社會對核電站發(fā)電普遍存在擔(dān)憂情緒。而作為替代的風(fēng)能、太陽能以及水能發(fā)電等，還遠(yuǎn)不足以取代核能發(fā)電所占比重。

2021年，我國實現(xiàn)發(fā)電總量達(dá)81121.8億千瓦時，其中核電占比5.02%，未來十年，我國核能發(fā)電占到總發(fā)電量的比重將超10%。如何優(yōu)化核能發(fā)電成為全球科學(xué)界普遍關(guān)注的問題，而核聚變無疑是解決問題的關(guān)鍵，一旦核聚變技術(shù)具備發(fā)電能力，我國的電費標(biāo)準(zhǔn)是否會有所下調(diào)呢？

一、技術(shù)瓶頸

核聚變技術(shù)對于我國來說并不是什么難以攻克的難題，早在當(dāng)年氫彈試爆階段，我國就已經(jīng)掌握了核聚變的基礎(chǔ)應(yīng)用，只是現(xiàn)如今想要將其移植到發(fā)電技術(shù)上來，那就要另當(dāng)別論了。目前核聚變發(fā)電的主要瓶頸是其維持時間極短，無法持續(xù)通過反應(yīng)產(chǎn)生能量。

于反應(yīng)條件來看，核聚變需在高溫條件下進(jìn)行，而反應(yīng)爐內(nèi)的溫度更是需要達(dá)到上千萬甚至是上億攝氏度，這對反應(yīng)設(shè)施的要求是非常高的。同時為了保證發(fā)電效率及確保安全，設(shè)施內(nèi)部的高端材料也需要頻繁更換，以防止內(nèi)部出現(xiàn)嬗變。

不僅如此，世界上尚沒有任何一種反應(yīng)可以做到100%做有用功，尤其對于尚不成熟的核聚變發(fā)電技術(shù)來說，目前其電能轉(zhuǎn)化效率連5%都達(dá)不到，其質(zhì)量虧損比更是達(dá)到0.375%，這一部分損耗反應(yīng)到實際成本中，將是一筆不菲的數(shù)字。

二、聚焦成本

對于我們普通人而言，可能更加關(guān)注的是新技術(shù)的應(yīng)用能否切實降低生活成本。如果核聚變發(fā)電技術(shù)得到應(yīng)用，那么電費真的會降低，甚至實現(xiàn)免費用電嗎？其實，在了解完核聚變發(fā)電所需的成本之后，你就會明白，免費用電肯定是沒有辦法實現(xiàn)的。

單從原料來看，核聚變中所使用到的氘、氚都是稀有元素。前者在自然界中的含量約為0.02%，一般都儲藏在海水之中，平均每升海水的含量約為0.03克，不過我國海水資源豐富，氘元素的供應(yīng)并不是什么難題。真正對總體成本產(chǎn)生決定性影響的當(dāng)屬氚元素，目前國際上氚的價格已經(jīng)飆升至3000萬美元/千克，氘元素的成本相比之下完全可以忽略不計。

實際操作中，兩種元素比例為2:3，每千克的混合物，其成本大約在1800萬美元，能夠釋放的電量約為940億度，不過在刨去損耗之后，可供我們使用的發(fā)電量只有400億度左右，按照目前電價計算，產(chǎn)生這400億度電，所需要的成本約為140億元人民幣。

三、人造太陽

除了原料成本之外，設(shè)備維護(hù)以及人工成本也是一筆不小的開支。別說免費供電，就連維持基本的盈利能力都很難做到，不過核聚變發(fā)電技術(shù)一定會逐步走向完善，其相關(guān)的成本也會得到壓縮。而在最新研究成果中，“人造太陽”無疑是最受世人關(guān)注的新技術(shù)。

顧名思義，“人造太陽”就是人類仿造太陽內(nèi)部核聚變的模式來進(jìn)行能量的釋放與利用，我國在“人造太陽”領(lǐng)域的研究已初具成效，創(chuàng)造了等離子體在1.2億攝氏度環(huán)境下運行101秒的世界紀(jì)錄。

“人造太陽”是實現(xiàn)核聚變發(fā)電的一條模擬路線，畢竟參考太陽的運行規(guī)律，是目前人類解開關(guān)于核聚變控制的捷徑。隨著新材料的不斷發(fā)掘和對核聚變反應(yīng)過程的不斷摸索，未來人類一定能夠?qū)崿F(xiàn)對核聚變發(fā)電的精準(zhǔn)掌控。至于降低電費的問題，也是完全值得期待的一件事。

四、總結(jié)

現(xiàn)階段，世界上的核電站還沒有采用核聚變的方式進(jìn)行驅(qū)動發(fā)電，主要是礙于其反應(yīng)時間過短，對于整個反應(yīng)過程的控制和轉(zhuǎn)化率相對有限。再加上各種疊加成本影響，使得核聚變發(fā)電技術(shù)到今天仍然處在試驗階段。不過與核裂變相比，核聚變在環(huán)保、節(jié)能方面顯然更具優(yōu)勢。

未來，包括“人造太陽”等新興項目，人類將繼續(xù)探索核聚變發(fā)電技術(shù)應(yīng)用的可能，實現(xiàn)對其釋放能量的高效轉(zhuǎn)化。待各環(huán)節(jié)逐步成熟后，會取代以核裂變?yōu)橹鞯暮四馨l(fā)電架構(gòu)，降低群眾用電成本的同時，實現(xiàn)核電環(huán)?；?、節(jié)能化，提升核電站的安全性。