Программа развития синтеза на основе этапов

Программа развития термоядерного синтеза на основе Milestone — это текущая программа Министерства энергетики США , Управления наук о термоядерной энергии, направленная на поддержку разработки опытно-промышленной установки термоядерного синтеза (FPP) и, в конечном итоге, на коммерциализацию термоядерной энергии . [1] [2] [3] По состоянию на 2024 год восемь частных компаний получили в общей сложности 46 миллионов долларов на первый 18-месячный период работы. Планируется, что программа будет работать в течение пяти лет и завершится созданием одной или нескольких опытно-промышленных установок термоядерного синтеза.

История

Необходимость в пилотной термоядерной установке была признана на протяжении всей программы по разработке термоядерной энергии . Совсем недавно, перед объявлением о Программе разработки термоядерной энергии на основе Milestone, в 2021 году Национальная академия наук, инженерии и медицины (NASEM) опубликовала отчет, в котором подчеркивалась необходимость такой программы и рекомендовалось ее создание. [4] В 2022 году администрация Байдена и Министерство энергетики объявили о смелом десятилетнем видении коммерческой термоядерной энергии, которое включало планы по финансированию поддержки программы разработки пилотной установки. [5] [6] [7]

Объявление о возможности финансирования (FOA) было объявлено Министерством энергетики США в сентябре 2022 года, и на программу было выделено 50 миллионов долларов. [8] [9] Заявки были получены в декабре 2022 года. [3] [10] Восемь компаний были отобраны для переговоров в мае 2023 года. Однако соглашения с победителями были подписаны только через год, в июне 2024 года, [11] как сообщается, из-за опасений по поводу того, как будет обрабатываться интеллектуальная собственность . [12]

В июне 2024 года на саммите в Белом доме Министерство энергетики объявило, что все восемь компаний успешно завершили подробные переговоры с федеральным правительством и что были подписаны соглашения о начале программы Milestone. [13]

Лауреаты

Восемь лауреатов:

  • Commonwealth Fusion Systems (Кембридж, Массачусетс)
  • Focused Energy Inc. (Остин, Техас)
  • Thea Energy, Inc (ранее Princeton Stellarators Inc., Бранчбург, Нью-Джерси)
  • Realta Fusion Inc. (Мэдисон, Висконсин)
  • Tokamak Energy Inc. (дочерняя компания в США британской компании Bruceton Mills, Западная Вирджиния)
  • Type One Energy Group (Мэдисон, Висконсин)
  • Xcimer Energy Inc. (Редвуд-Сити, Калифорния)
  • Zap Energy Inc. (Эверетт, Вашингтон)

Среди лауреатов — 2 компании, реализующие подход токамака , 2 компании, реализующие подход стелларатора , 2 компании, реализующие подход инерциального удержания термоядерного синтеза , одна компания, реализующая подход магнитного зеркала , и одна компания, реализующая подход Z-пинча .

Структура

Программа структурирована как государственно-частное партнерство между DOE и получателями. Компании разблокируют соответствующие фонды по завершении количественных этапов, вплоть до полной суммы награды. [10]

Программа структурирована в три периода исполнения: один охватывает первые 18 месяцев, один охватывает вторые 18 месяцев и один охватывает оставшиеся 24 месяца пятилетнего срока. Первый период исполнения предположительно завершится около конца 2025 года, предполагая дату начала, основанную на объявлении в июне 2024 года.

Только первый период производительности был объявлен и присужден. Сумма в 46 миллионов долларов указана для первого периода производительности. Последующие периоды производительности по состоянию на 2024 год не были объявлены, присвоены или присуждены.

Заявителям было предложено предложить сотрудничество с национальными лабораториями США, с которыми DOE заключит отдельный контракт и будет платить напрямую. Национальная лаборатория Оук-Ридж будет работать с шестью из восьми компаний. [14]

Вехи

По состоянию на январь 2025 года DOE объявило, что по крайней мере 3 компании завершили по крайней мере 5 научных и технических этапов. [15] Хотя конкретные этапы обычно являются защищенной информацией компании, было объявлено следующее. Может быть, было завершено больше этапов:

  • Компьютерное моделирование для проектирования мишени с высоким коэффициентом усиления для лазерной инерциальной термоядерной энергии (сфокусированная энергия) [15]
  • Демонстрация фокусировки ионного пучка для поддержки подхода быстрого зажигания к инерциальной энергии термоядерного синтеза (фокусированная энергия) [15]
  • Моделирование всего устройства с простыми зеркальными равновесиями для обеспечения научного прироста энергии не менее 5 для подхода тандемного зеркала к термоядерной энергии (Realta Fusion) [15]
  • Снижение отбора до семейства оптимизированных равновесий стелларатора с учетом множественных факторов удержания плазмы, стабильности, а также компонентов и подсистем стелларатора (Thea Energy) [15]
  • Инженерное проектирование, прототипирование и эксплуатация одной высокотемпературной сверхпроводящей магнитной катушки, которая является строительным блоком подхода Thea Energy к созданию трехмерных оптимизированных полей стелларатора с использованием только плоских катушек (Thea Energy) [15]

Спор об интеллектуальной собственности

Годовой разрыв между объявлением победителей и подписанием ими соглашений с DOE, по-видимому, был вызван спором о том, как будет рассматриваться интеллектуальная собственность компаний в рамках награды. [12] В отчетах говорилось, что права компаний на существующую и рассматриваемую интеллектуальную собственность не были в достаточной степени защищены в соответствии с первоначально предложенными условиями DOE. На момент объявления общий объем частных инвестиций в Commonwealth Fusion Systems превысил 2 миллиарда долларов.

Таблица награждения

Название компанииРасположениеПодходСумма, присужденная в первый период исполненияНазвание проекта [14]
Системы Содружества FusionКембридж, МассачусетсТокамак15 миллионов долларов [16]Коммерческая термоядерная энергетика в десятилетнем масштабе с компактной высокополевой электростанцией ARC
Focused Energy Inc.Остин, ТехасИнерционный термоядерный синтезКомпания не объявила?
Thea Energy, Inc (ранее Princeton Stellarators Inc)Бранчбург, Нью-ДжерсиСтеллараторКомпания не объявилаПилотная установка термоядерного синтеза Stellarator, работающая на основе массива планарных формирующих катушек
Realta Fusion IncМэдисон, ВисконсинМагнитное зеркалоКомпания не объявилаОсесимметричное зеркало с высоким полем на более быстром пути к энергии термоядерного синтеза
Tokamak Energy (дочерняя компания Великобритании в США)Брюстон Миллс WVСферический токамакКомпания не объявилаПредварительный проектный обзор ST-E1 для опытной термоядерной установки
Группа Энергии Типа ОдинМэдисон, ВисконсинСтеллараторКомпания не объявилаПуть стелларатора с высоким полем к коммерческой термоядерной энергии
Xcimer Energy Inc.Редвуд-Сити, КалифорнияИнерционный термоядерный синтез9 миллионов долларов [17]Пилотная установка IFE с недорогим, высокоэнергетическим эксимерным драйвером и концепцией HYLIFE
Zap Energy Inc.Эверетт, ВашингтонZ-щепотка5 миллионов долларов [18]?

Ссылки

  1. ^ "DOE объявляет о выделении 46 миллионов долларов на коммерческую разработку термоядерной энергии". Energy.gov . Получено 2024-07-05 .
  2. ^ «Пилотная программа США по термоядерному синтезу готова поддержать разработки отраслевых команд». www.ans.org . Получено 05.07.2024 .
  3. ^ ab "Департамент энергетики объявляет о выделении 50 миллионов долларов на программу развития термоядерного синтеза на основе этапов". Energy.gov . Получено 2024-07-05 .
  4. ^ Внедрение термоядерного синтеза в энергосистему США. Комитет по ключевым целям и инновациям, необходимым для опытной термоядерной установки в США, Совет по физике и астрономии, Совет по энергетическим и экологическим системам, Совет по ядерным и радиационным исследованиям, Отделение инженерных и физических наук, Отделение исследований Земли и жизни, Национальная инженерная академия, Национальные академии наук, инженерии и медицины. Вашингтон, округ Колумбия: National Academies Press. 2021-12-16. doi :10.17226/25991. ISBN 978-0-309-68538-2.{{cite book}}: CS1 maint: другие ( ссылка )
  5. ^ "Отчет о саммите Белого дома по разработке смелого десятилетнего видения коммерческой термоядерной энергетики | OSTP". Белый дом . 2022-04-19 . Получено 2024-07-05 .
  6. ^ "Информационный бюллетень: Разработка смелого видения коммерческой термоядерной энергетики | OSTP". Белый дом . 2022-03-15 . Получено 2024-07-05 .
  7. ^ Сю, Скотт (26 февраля 2023 г.). «Смелое десятилетнее видение коммерческой термоядерной энергетики, вебинар за круглым столом по исследованиям правительства, университета и промышленности: открытие новых возможностей для коммерческого термоядерного синтеза, национальные академии наук, инженерии и медицины» . Получено 5 июля 2024 г.
  8. ^ «Пилотная программа США по термоядерному синтезу готова поддержать разработки отраслевых команд». Ядерная новостная лента . Американское ядерное общество . 27 сентября 2022 г.
  9. ^ Министерство энергетики США объявляет о выделении 50 миллионов долларов на программу развития термоядерного синтеза (пресс-релиз), Управление науки Министерства энергетики США, 22 сентября 2022 г.
  10. ^ ab «OSTI FOA номер DE-FOA-0002809» (PDF) . 22 сентября 2022 г.
  11. ^ "DOE объявляет о новой десятилетней стратегии термоядерной энергетики". Energy.gov . Получено 2024-07-05 .
  12. ^ ab Behr, Peter (27.02.2024). «Бои за интеллектуальную собственность мешают программе синтеза Министерства энергетики». E&E News от POLITICO . Получено 05.07.2024 .
  13. ^ "DOE объявляет о новой десятилетней стратегии термоядерной энергетики". Energy.gov . Получено 2024-06-26 .
  14. ^ ab "ORNL будет участвовать в нескольких коммерческих проектах по развитию термоядерной энергетики, финансируемых DOE | ORNL". www.ornl.gov . Июнь 2023 г. Получено 2024-07-05 .
  15. ^ abcdef "Министерство энергетики США объявляет имена отобранных участников для участия в проекте по исследованию инновационного термоядерного двигателя стоимостью 107 миллионов долларов и о ходе выполнения программы Milestone, вдохновленной NASA". Energy.gov . 16 января 2025 г. Получено 26 января 2025 г.Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  16. ^ "Commonwealth Fusion Systems подписывает соглашение с Министерством энергетики США на сумму 15 миллионов долларов для продвижения коммерческой термоядерной энергетики". cfs.energy . Получено 05.07.2024 .
  17. ^ "Xcimer Energy объявляет о гранте Министерства энергетики США на сумму 9 миллионов долларов на разработку лазерно-управляемой инерциальной термоядерной энергии". 31 мая 2023 г.
  18. ^ "Премия DOE компании Zap Energy за разработку пилотной термоядерной установки". www.zapenergy.com . Получено 05.07.2024 .
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Программа_разработки_Milestone-Based_Fusion&oldid=1273160890"