极客指南
2026-08-15 01:45来自 科学看点

人造太阳发电成本会比核电或火电更低吗?

  新一代“人造太阳”正在全国多地加速建设,关于它未来发电成本是否会比核电或火电更低,答案是:一旦技术成熟并实现规模化商用,其发电成本有望大幅低于当前的火电和核电,但前提是必须跨过当前巨大的工程与材料门槛。

  一、成本优势的理论基础:燃料近乎免费且无限

  燃料成本极低:“人造太阳”即可控核聚变,其燃料氘和氚可直接从海水中提取。1升海水中提取的氘,通过核聚变释放的能量相当于300升汽油燃烧的能量。

  资源保障无忧:海水中氘的储量极其丰富,理论上可供人类使用百亿年之久,根本上解决了资源枯竭和价格波动的问题。

  燃料费趋近于零:当前火电成本中燃料费占大头,核电的铀矿开采和浓缩成本也不低。一旦聚变电站建成,主要投入将集中在基础设施维护上,燃料本身几乎不产生额外费用。

  二、技术突破正在压降工程成本

  关键材料大幅降价:人造太阳的核心部件——高温超导带材,我国已实现100%国产化,成本已从400元/米降至100元/米。这直接拉低了未来造堆、用堆的成本。

  装置趋向小型化:上海“洪荒70”采用高温超导技术,显著缩减了装置尺寸和造价;成都等地也在尝试场反位形(FRC)等小型化路线,降低了商业化的初始投入门槛。

  产业生态快速形成:2026年上半年,国内数十家核聚变企业融资总额已超70亿元,规模效应和技术迭代正在加速降本进程。

  

  

  三、与现有电源的预期成本对比

  比火电更具长期优势:火电受燃料价格和碳排放成本双重挤压。聚变能零碳排放、燃料免费,长期运营成本显著占优。

  比核电更安全简洁:核聚变固有安全性高,无核泄漏风险,不产生长期高放射性废料,省去了核电高昂的安全隔离与废料处理成本。

  比风光电更稳定:聚变能可24小时稳定输出,不像风光电需要搭配昂贵的储能设备才能成为基荷电源,综合系统成本更低。

  四、当前的主要成本瓶颈

  初期建设投入极高:一个聚变示范装置投入百亿级别,如合肥BEST项目本身就是百亿元级的系统工程。

  核心部件制造精密:超导磁体、第一壁等部件加工精度极高,如第一壁需承受上亿摄氏度高温粒子轰击,制造工艺极其苛刻。

  当前仍处于“烧钱”阶段:从实验堆到示范堆再到商业堆,仍需十年以上持续投入。权威规划显示,我国计划2035年建成聚变先导实验堆,2045年建成示范堆,之后才进入商业堆阶段。

  综合来看,人造太阳的“燃料免费、资源无限”特性是其最大成本优势,叠加我国已掌握的超导材料国产化等核心技术降本成果,其商运后的度电成本有望低于火电和核电。但这需要先克服初期高昂的建设与工程验证成本,未来仍需十余年的持续攻关。