Цэвэр тэг нь Fusion хэрэгтэй. Хөрөнгө оруулагчид тэргүүлэгчдээс юу асуух ёстой вэ?

Хайлмал эрчим хүчний яаралтай байдлыг хэт үнэлж баршгүй. Аравдугаар сарын 27-нд НҮБ сэрэмжлүүлсэн "1.5°С-д хүрэх найдвартай зам байхгүй" бөгөөд одоогийн бодлого нь 2.8 он гэхэд 2100°С-ийн дулаарлыг гамшгийн хэмжээнд хүргэж байгааг харуулж байна. Fusion нь үндсэн ачааллын хязгааргүй эрчим хүч, хангалттай түүхий эдээр хангах цорын ганц тэг нүүрстөрөгчийн эх үүсвэр байж магадгүй юм. Устгахад хэцүү үйлдвэрүүдийг нүүрстөрөгчгүйжүүлэхэд шаардлагатай бүх цэвэр устөрөгч. Энэ нь магадгүй 2050 он гэхэд утааг "Цэвэр тэглэх" цорын ганц боломжит зам юм.

Гэхдээ fusion-тэй холбоотой нэг асуудал бий. Ямар ч лаборатори эсвэл компани арилжааны орчинд ажиллах боломжтой системийг боловсруулах нь битгий хэл хайлуулах урвалд оруулснаас илүү их эрчим хүч үйлдвэрлэж байгаагүй. Хөрөнгө оруулагчид нэгдэх нь хаана байгааг, ямар төслүүд нь нарны хүчийг дэлхий дээр хуулбарлах олон триллион долларын боломжийг бий болгож чадахыг гайхаж байгаа нь ойлгомжтой.

Удаан хугацааны турш хайлуулах хөрөнгө оруулагчийн хувьд би fusion яагаад чухал болох, энэ салбарын ахиц дэвшил, ухаалаг хөрөнгө оруулагчдын хайлуулах компаниудаас асуух ёстой асуултуудын талаар ярилцахыг хүсч байна.

Fusion яагаад чухал вэ?

Одоогийн байдлаар хайлуулахаас өөр ямар ч эрчим хүчний технологи нь чулуужсан түлшийг орлох боломжийг харуулаагүй байна. Дэлхийн өсөн нэмэгдэж буй эрчим хүчний хэрэгцээг хангах, агааржуулагч, давсгүйжүүлэх үйлдвэр, цахилгаан тээврийн хэрэгсэл, ногоон устөрөгчийн үйлдвэрлэл гэх мэтийг эрчим хүчний шилжилт, илүү халуун, хуурай гариг ​​дээрх амьдралд шаардлагатай хэмжээгээр хангах чадвартай юу ч байхгүй.

Мэдээжийн хэрэг, бид салхи, нарны эрчим хүчийг нэмэгдүүлэх хэрэгтэй, гэхдээ тэдгээрийн газар нутаг, цаг агаар, эрчим хүч хадгалах шаардлага нь эрчим хүчний бүрэн шилжилтийг хангах боломжгүй гэсэн үг юм. Цөмийн задралын үйлдвэрүүд Net Zero-д бас чухал боловч цөмийн хаягдал, осол, зэвсгийн эрсдэл нь тэдгээрийн хэрэглээг хязгаарладаг.

Устөрөгчийн тухайд Bloomberg NEF-ийн үүсгэн байгуулагч Майкл Либрейх саяхан дүрсэлсэн Бордоо, химийн бодис үйлдвэрлэх, газрын тос боловсруулахад ашигладаг бохир устөрөгчийг зөвхөн ногоон устөрөгчөөр солиход дэлхийн нар, салхины суурилуулсан хүчин чадлын 143% шаардлагатай болно. Аймшигтай мэдэгдэл. Энэ нь ган, хөнгөн цагааны үйлдвэрлэлд, эрчим хүчний сүлжээ, СО-г тэнцвэржүүлэхэд бус өөр зүйлд ногоон устөрөгч үлдээхгүй.₂ далайн болон төмөр замын тээвэрлэлтэд зориулагдаагүй, барих, хадгалах. Хайлуулахгүйгээр ногоон устөрөгчийн түүхий эд хангалтгүй.

2050 он гэхэд хайлуулах үйлдвэрүүд дэлхийн эрчим хүчний 18-44 хувийг хангана гэж салбарын мэргэжилтнүүд үзэж байна. Тиймээс Fusion нь бидний цаг үеийн хамгийн том хөрөнгө оруулалтын боломжуудын нэг юм. Арилжааны зориулалтаар ашиглалтад орсны дараа хайлуулах нь чулуужсан түлшний үйлдвэрлэлийн ихэнх хэсгийг орлох болно.

Fusion Frontrunners

Fusion Industry Association мэдээ Хувийн фьюжинг компаниуд өнөөдрийг хүртэл 4.8 тэрбум ам.долларын санхүүжилт босгож, өнгөрсөн онд салбарын нийт санхүүжилтийг хоёр дахин нэмэгдүүлсэн байна. Хэд хэдэн тэргүүлэгчид техникийн дэвшилд хүрсэн тул 2030-аад онд зах зээлд арилжааны нэгдлийг авчирна гэж таамаглаж байна. Жагсаалтад General Fusion (миний хөрөнгө оруулагч), Commonwealth Fusion Systems, Helion, TAE Technologies, Zap Energy, General Atomics, First Light зэрэг компаниуд багтсан.

Эдгээр хайлуулах компаниуд тус бүр энэ арван жилийн хоёрдугаар хагас гэхэд загвар үйлдвэрээ нээхээр төлөвлөж байна. Эдгээр нь тэдний технологи өргөн цар хүрээтэй ажиллаж, цэвэр цахилгаан үйлдвэрлэх боломжтой эсэхийг батлах болно.

Оролцогч тэмдэгт нь өөрийн хайлуулах технологи дээр ажиллаж байгаа Хятад улс юм. Тодорхой шалтгааны улмаас барууны засгийн газрууд энэхүү чухал технологид Хятадаас хамаарахгүй байх нь дээр. Францын өмнөд хэсэгт олон улсын төсвийн санхүүжилттэй ITER хэмээх хайлуулах төсөл бас бий найдвар 2045 он гэхэд хайлуулах хүчийг нийлүүлэх.

Хөрөнгө оруулагчдын Fusion компаниудаас асуух асуултууд

Асуудал нь зөвхөн цэвэр цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх биш, харин арилжааны хувьд ашигтай байх явдал юм. Устөрөгчийн атомуудыг хооронд нь нийлүүлж илүү хүнд цөм үүсгэж энерги ялгаруулахын тулд асар их даралт, дулаан шаардагдана. Наранд таталцлын хүч нь урвалыг идэвхжүүлэхэд хангалттай хүчийг өгдөг. Дэлхий дээр эдгээр нөхцлийг давахын тулд хайлуулах машинууд 100 сая С-ээс дээш температурт хүрэх ёстой. Энэ нь тэсвэрлэхэд хэцүү бөгөөд тоног төхөөрөмжид хэцүү байдаг.

Тэргүүлэгчид Дэлхий дээр суурилсан хайлуулахад тулгарч буй саад бэрхшээлийг шийдсэн эсвэл даван туулж байна. Аль хайлуулах төслийг буцааж авахаа сонирхож буй хөрөнгө оруулагчид дараах асуултуудыг асуух хэрэгтэй.

1. Машин хэр удаан эдэлгээтэй вэ? Холимог урвалын үр дүнд үүссэн нейтронууд реакторын металл хананд хүрч, үүсгэгч цэврүүтэх, химийн элэгдэл, хольц, улмаар машиныг ажиллах боломжгүй болгоно. Үүнийг "анхны хананы асуудал" гэж нэрлэдэг. Нэг шийдэл нь хайлуулах урвалыг хүрээлж, машиныг хамгаалдаг шингэн металл ханыг ашиглах явдал юм. Өөр нэг арга бол цөөхөн нейтрон үүсгэдэг түлшийг нэвтрүүлэх явдал юм. Эдгээрт хайлуулахын тулд бүр илүү өндөр температур шаарддаг протон-борын түлш, дэлхий дээр байгалийн жамаар байдаггүй дейтерий-гелий-3 зэрэг орно.

2. Шатахуун хэр их байдаг вэ? Устөрөгчийн хоёр изотоп, дейтерий ба тритий холимог нь ихэнх хайлуулах урвалыг идэвхжүүлдэг. Дейтериумыг далайн уснаас амархан гаргаж авдаг. Нөгөө талаас тритиумыг үйлдвэрлэх ёстой. Зарим эсэргүүцэгчид байдаг сэрэмжлүүлсэн "Цөмийн Fusion аль хэдийн түлшний хямралтай тулгарч байна." Тийм биш. Тэргүүлэгчид тритиумын үйлдвэрлэлийг хайлуулах урвалд оруулах замаар энэ асуудлыг шийдсэн. Үүний нэг арга бол хайлуулах плазмтай шууд холбогдож, хайлуулах машинд тритиум түлш үүсгэдэг шингэн металл (хар тугалга-литийн) ханыг ашиглах явдал юм. Литид суурилсан тритиумыг реактороос гадуур үржүүлэх аргууд бас хөгжиж байна.

3. Эрчим хүчний хувиргалт хэр үр ашигтай вэ? Зарим машинд шингэн металлын хана нь хайлуулах урвалтай шууд харьцах замаар дулааныг шингээдэг. Шингэн металл нь дулаан солилцуураар дамждаг бөгөөд ихэнх уламжлалт цахилгаан станцуудын адил турбиныг хөдөлгөж, цахилгаан үүсгэдэг уур үүсгэдэг. Өөр нэг ирээдүйтэй арга бол хайлуулах урвалын үед үүссэн цахилгаан соронзон ороноос шууд цахилгаан авах явдал юм.

4. Ямар нэмэлт системийн нарийн төвөгтэй байдал нь цаг тухайд нь нэвтрүүлэхээс сэргийлж чадах вэ? Зарим хайлуулах компаниуд өөрсдийн системийн зах зээлд батлагдсан технологи ашиглахыг зорьж байгаа бол зарим нь дэвшилтэт лазер, материал, хэт дамжуулагчийн нээлтэд найдаж байна. Эдгээрийг үе тэнгийнхний хянан шалгасан сэтгүүлд зарим сонирхолтой нийтлэлүүд дээр хэлэлцдэг бөгөөд энэ нь санаа зовоосон зүйл юм. Тэд ирээдүйтэй боловч нотлогдоогүй. Тесла анхны машинуудаа танилцуулах үед бараг бүх технологи нь батлагдсан гэдгийг санаарай. Fusion хөрөнгө оруулагчид онолын систем болон бодит нөхцөлд туршиж үзсэн чухал хэсгүүдийг ашигладаг системүүдийн хооронд ялгах хэрэгтэй.

5. Демо үйлдвэр ба арилжааны стратеги хаана байна вэ? Шилдэг өрсөлдөгчид лабораторид нэгдэж, үндсэн технологи, бие даасан бүрэлдэхүүн хэсгүүдээ туршилтын талбарт нотолсон. Одоо тэд бүхэл бүтэн систем нь демо үйлдвэрт өргөн цар хүрээтэй ажиллах боломжтойг нотлох хэрэгтэй - тиймээс хөрөнгийн эрч хүч. Фьюжинг хийх тэргүүлэгч аж ахуйн нэгжүүд хайлуулах лабораторийн мэргэжилтнүүд болон докторын зэрэгтэй үндсэн багаа цахилгаан станц хэрхэн барихыг мэддэг инженерийн багаар нэмэгдүүлж эхэлж байна. Лабораториос бодит хэрэглээнд шилжсэн нь тийм ч бага амжилт биш юм. Бид fusion компаниуд бизнес хөгжүүлэх ажилтнуудыг хөлсөлж, анхны арилжааны үйлдвэрийн эрхийг зах зээлд гаргаж байгааг харж эхэлж байна.

6. Хэмжээ нь ямар байх вэ? Тэргүүлэгч хайлуулах компаниуд 50 мегаваттаас (МВт) 500 МВт хүртэлх хүчин чадалтай станцууд дээр ажиллаж байна. Машины хэмжээ нь хөрөнгө оруулалтын урьдчилсан зардалд нөлөөлдөг тул маш чухал юм. Жижиг, модульчлагдсан машинууд нь хувийн аж ахуйн нэгжүүдэд арилжааны үйлдвэрийн хөрөнгө оруулалтын шийдвэр гаргахад хялбар болгоно. Хэмжээ нь хайлуулах нэгжийг далай тэнгисийн тээвэр болон бусад бага эрчим хүчний хэрэглээ зэрэгт ашиглаж болох эсэхэд нөлөөлдөг.

7. Хамгийн сүүлд гэхдээ хамгийн багадаа нэг МВт цаг (мегаватт цаг)-ын урьдчилсан өртөг хэд вэ? Fusion компаниуд дэлхий даяар суурь ачааллыг эрчим хүчээр хангадаг нүүрс, хийн түлшээр ажилладаг үйлдвэрүүдтэй шууд өрсөлддөг. Иймээс эрчим хүчний тэгшитгэсэн өртөг (LCOE) нь нүүрстэй өрсөлдөхүйц байх ёстой бөгөөд энэ нь Лазард зөвлөх фирмийн хэлснээр, хүрээ 65 доллар/МВт цаг хүртэл бохирдлоос 152 доллар/МВт цаг хүртэл 90%-ийн нүүрстөрөгчийн төрөгчийг нэгтгэсэн. Үнэтэй, өндөр чадалтай лазер эсвэл ховор материалаар хийсэн хэт дамжуулагч соронз ашигладаг хайлуулах машинууд энэ LCOE-тэй тэмцэж магадгүй юм. Мэдээжийн хэрэг, эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн өртөг цаг хугацааны явцад буурах болно. Механик шахалт (дизель хөдөлгүүрийн поршений адил) эсвэл кинетик хурдасгуур (үндсэндээ хийгээр ажилладаг буу) ашигладаг хайлуулах машинууд ойрын хэдэн арван жилд зардлын давуу талтай байх магадлалтай.

Хөгжимтэй нүүр тулах цаг

Эдгээр үлдсэн сорилтуудыг даван туулах боломжтой мэт боловч асуулт Би олон жилийн өмнө асуусан үлдэгдэл: Хэн жагсаалын үйлдвэрүүдийг санхүүжүүлж, нийлүүлэлтийг зах зээлд түлхэх зоригтой вэ?

Шилжиж буй хөрөнгө оруулагчид одоо их хэмжээний ашиг олох боломжтой болж байна. Дээр дурьдсан фьюжинг компаниудын зарим нь бага зэрэг үнэтэй хэвээр байна. Мэдээжийн хэрэг, зарим хөрөнгө оруулагчид түлш, салхи, нарны эрчим хүчийг нийлүүлэх нь одоогийн эрчим хүчний багцад үзүүлэх нөлөөллийн эсрэг тэмцэж магадгүй юм.

Эцэст нь хөгжимтэй нүүр тулах цаг болсон гэж би хэлж байна. Уур амьсгалын өөрчлөлтийн аюул, эрчим хүчний эрэлт нэмэгдэж байгаа нөхцөлд 2050 он гэхэд "цэвэр тэг"-д хүрэхийн тулд хайлуулж нэгтгэх нь чухал юм. Өөр ямар ч технологи нь чулуужсан түлшийг гүйцэж чадахгүй бөгөөд нүүрсхүчлийн нүүрстөрөгчийн давхар ислийг илүү ихээр бууруулж чадахгүй.₂ ялгаруулалт эсвэл илүү ихийг хийх дайсагнасан дэглэмээс эрчим хүчний хамаарлыг арилгах, Путины Орос шиг. Fusion бол эрчим хүчийг жинхэнэ орон нутгийн, найдвартай, элбэг дэлбэг болгож чадах тоглоомын хэрэгсэл юм. Энэ нь төвлөрсөн, автократ эрчим хүчний салбараас орон нутгийн чанартай, ардчилсан эрчим хүчний хангамж руу шилжихийг илэрхийлж байна.

Мөн нэгдэх нь 20 жилийн дараа биш юм. Анхны хайлуулах үйлдвэр боломжийн үнээр арилжааны хувьд ашиглалтад орсны дараа шилжилт хурдан болно. Автомашины цаадах технологийг боловсруулахад олон зуун жил зарцуулагдсан ч Лондон, Нью-Йорк хотод морь солиход ердөө арав гаруй жил л болсон гэдгийг санаарай. Илүү сайн, хямд инноваци гарч ирэнгүүт тэр нь гарцаагүй хождог.

Хатуу үнэн бол эрчим хүчний салбарт алхам алхмаар шинэчлэл хийхгүйгээр бид энэ зуунд 1.5 хэмээс хэтрэх болно. Хайлтын арилжаа нь температураас илүү хурдан явагдана гэж найдъя.