星期三, 24 6 月

欧洲能源变局专题2/打造人造太阳 德国押注核融合抢攻新能源产业先机

(中央社记者林尚萦柏林24日专电)俄乌战争引发能源危机后,德国加速寻找兼顾能源安全、气候目标与工业竞争力新解方,在德国北方打造被称为「人造太阳」的实验设施,不仅喊出要成为全球首个实现核融合商转国家,更希望在下一波能源革命到来前,抢占产业先机。

德国东北部波罗的海沿岸,格赖夫斯瓦尔德(Greifswald)郊外的森林与海洋间,矗立著一座看似来自科幻电影的银白色建筑。

建筑内部,50组形状各异的超导磁体盘绕交错,组成一个扭曲的环状结构。运转时,磁体被冷却至摄氏零下270度;而中央由磁场约束的电浆,温度则超过1亿度,约为太阳核心温度10倍。

这里是全球最大仿星器(Stellarator)实验装置Wendelstein 7-X。这座被称为「人造太阳」的实验设施,肩负验证核融合反应能否长时间稳定运转的任务,也被视为德国迈向核融合商业化里程碑。

●能源危机下的新选项

俄乌战争爆发暴露德国能源安全脆弱,来自俄罗斯的天然气供应中断,让长期仰赖廉价能源的德国工业承受巨大压力。为摆脱依赖,同时达成欧盟净零排放目标,当时由绿党(Greens)主掌的联邦经济暨气候保护部大力推动再生能源发展。

根据德国联邦统计局最新数据,2026年第一季再生能源已占德国国内发电量53.3%。然而,近年居高不下的能源成本仍持续冲击德国工业竞争力,市场对去工业化的忧虑未曾消退;另一方面,人工智慧(AI)、资料中心与半导体产业快速发展,也让未来用电需求持续攀升。

德国经济部辖下德国联邦外贸与投资署(GTAI)能源、建筑与环境科技副主任康普顿(RobertCompton)接受中央社专访时表示,「目前德国能源政策最重要的目标,是确保能源安全,同时维持具有国际竞争力的能源价格。」

●废除核分裂发电押注核融合

不过,这并不代表德国准备走回传统核电的老路。1986年车诺比核灾深刻影响德国社会,奠定日后反核运动基础。2011年日本福岛核灾后,时任总理梅克尔(Angela Merkel)拍板加速废核,德国最终于2023年关闭最后一座核电厂。

康普顿指出,外界经常将核融合与传统核能混为一谈,但两者完全是不同的技术。传统核电厂利用核分裂(Fission),透过分裂铀等重元素原子核产生能量;核融合(Fusion)则是模仿太阳内部反应,让氢同位素在极高温下融合并释放能量。

「核融合是一项面向未来的长期计划。」康普顿表示,目前相关技术仍处于研究与开发阶段,因此德国发展核融合,并不意味著重新拥抱传统核电,而是在布局下一代能源技术。

在此背景下,德国联邦政府去年发布「核融合行动计划」,规划2029年前投入超过20亿欧元(约新台币738亿元),加速推动核融合从基础研究走向商业化应用,目标让德国成为全球首个实现核融合发电的国家。

●德国凭什么喊出全球第一?

德国总理梅尔茨(Friedrich Merz)近期多次公开表示,德国将成为第一个实现核融合商转的国家。记者询问康普顿,美中等大国同样投入核融合竞赛,德国凭什么有信心喊出这样的目标?

康普顿说明,信心根植于德国深厚研究基础,从格赖夫斯瓦尔德的Wendelstein 7-X实验装置、马克斯普朗克电浆物理研究所(IPP),到高功率雷射、超导磁体与精密制造等关键技术,德国长期都位居全球领先地位。许多国际核融合计划所需设备与零组件,目前也由德国企业供应。

深厚基础科学研究成果结合德国工业制造技术,也让核融合近年得以逐步走出实验室,转向产业化发展。

目前德国已有多家新创公司投入竞赛,包括由Wendelstein 7-X研究团队衍生而来、专注仿星器技术的Proxima Fusion,以及发展雷射核融合的FocusedEnergy与Marvel Fusion。

德国政府目前也正规划成立3座创新中心,分别聚焦磁约束核融合、雷射核融合,以及燃料循环与材料研发,协助更多研究成果走向应用,进一步建立从基础研究、示范反应炉到设备制造的完整核融合产业生态系。

●抢占下一波能源革命产业先机

在康普顿看来,核融合不仅是能源政策,更是一项产业政策,德国希望借由建立完整的核融合价值链,让未来世界各国建造核融合反应炉时,相关设备与技术都能由德国企业提供。

这也是核融合近期被纳入联邦政府「高科技议程」(Hightech-Agenda)6大关键技术之一的重要原因。对柏林而言,核融合争夺的不只是未来能源,更是下一个工业时代的竞争优势。

然而德国距离真正的核融合商转究竟还需要多长时间,没有人能给出确切答案。康普顿坦言,当前仍有许多技术难关等待突破,即使最乐观的专家,也认为仍需至少十多年时间。

「不起跑,就永远抵达不了终点。」康普顿说,如果有一天,人类真的能像太阳一样,在地球上获得近乎无限的洁净能源,波罗的海沿岸这座被称为「人造太阳」的实验设施,或许将被标记为这场能源革命的梦想起点。

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