加速人工智能控制聚变的全球商业化

受太阳的启发，人类正在努力在地球上实现可控核聚变，这也是太阳被称为“人造太阳”的原因。可控核聚变产生的聚变能具有资源丰富、环境友好、安全、零碳排放等优良优势。它被认为是解决全球能源和环境问题、促进人类社会可持续发展的根本途径之一。
世界经济论坛官网近日报道，多项政府和行业研究显示，聚变能源预计将在2030年代开始并网。当今快速发展的人工智能（AI）技术是加速可控聚变商业化的关键因素。
70年来开发聚变能源的探索
聚变是两个较轻的原子核结合形成一个较重的原子核并释放能量的过程。这是太阳和太阳的能量来源d 所有的星星。
目前正在开发的大多数聚变反应堆使用氢同位素氘和氚作为燃料。理论上，只需几克反应物就可以产生 1 万亿焦耳的能量。这相当于发达国家一个人60年的用电量。每公斤聚变燃料释放的能量大约是核裂变的四倍，是燃烧石油或煤炭的大约四百万倍。
自 20 世纪 50 年代以来，无数科学家和工程师一直在寻找在地球上重建和使用核聚变的方法。当聚变能大规模应用时，将为世界提供几乎无限的清洁、安全、廉价的能源。
许多国家不断加大研究和开发力度。
多国政府和企业持续加大可控聚变投资。多核聚变示范堆规划稳步推进，商业化进程显着没有加速。
据国际原子能机构官网消息，经过10年的设计、选址和建设，全球最大的国际聚变设施——国际热核实验堆（ITER）于2020年在法国开始组装。 ITER旨在验证利用聚变能发电的科技可行性，为未来示范电站奠定基础。该工厂将于 2020 年代末首次投产。计划于 2036 年开始测试并全面投入运营。
与此同时，政府、公共服务和私营企业也在积极致力于构建融合生态系统。 2025年10月21日，美国能源部公布了聚变科学技术路线图，目标是到2030年代中期将首座实验性聚变电站并网。让-保罗说：“核聚变是我们力所能及的，我们正在协调努力来推进它。”艾伦，该部聚变能源科学办公室副主任。
根据国际原子能机构的一份报告，全球至少有 45 家公司将聚变商业化，超过 160 个聚变设施正在运营、正在建设或计划中。与谷歌、埃尼和微软等公司的购电协议也反映了对该行业日益增长的信心。
麻省理工学院的分析预测，全球聚变发电量将从 2035 年的 2 太瓦时增至 2050 年的 375 太瓦时，到 2100 年将增加 25,000 太瓦时。 PIB 全球与林匹亚电力需求存在差异。
各国越来越多地将融合视为一个战略领域。根据经济信息，中国在 2016 年至 2023 年期间占世界专利融合的 67%，在欧盟占 19%，在欧洲占 5%。
人工智能帮助克服障碍发展目标
国际原子能机构面临许多困难的可控植物融合问题，包括等离子体技术、核工程和材料科学。这是人类设计的最复杂的能源系统之一。在进行聚变实验时，需要特别注意限制和稳定等离子体、扩大反应时间和能量，输出超过了输入能量。人工智能技术正在成为克服这些障碍的重要手段。
人工智能可以模拟等离子体运动模式、预测反应过程、优化实验条件，大大加速商业化进程。美国能源部长克里斯·赖特 (Chris Wright) 在聚变材料科学、数字建模和分子动力学等领域处于领先地位。他表示，人工智能的催化作用是不可估量的。
据 CNN 报道，普林斯顿大学大学和普林斯顿等离子体物理实验室于 2024 年在《自然》杂志上发表了他们的研究成果。他们成功地利用人工智能来预测等离子体的不稳定性。在美国 DIII-D 国家聚变设施的实验中，人工智能控制器会提前 300 毫秒发出等离子体撕裂警告，以避免等离子体破坏反应并帮助优化反应堆设计。
2022年，Deep Thinking与瑞士等离子体中心联合开发了AI强化学习系统，可以实现对托卡马克装置中等离子体的精确稳定控制。该公司还推出了 TORAX，一种快速微分等离子体模拟器。
在美国能源部宣布聚变加速战略的同一天，DeepThink 与聚变初创公司 Federal Fusion Systems (CFS) 宣布建立合作伙伴关系，将上述工具应用于 CFS 实际项目。通过结合 TORAX 和强化学习等技术，人工智能可以探索大规模运营场景并找到最高效的网络能源gy 生产路径。 Deepthink 还在为波士顿郊外的 CFS SPARC 核反应堆开发人工智能控制系统，以优化磁场设置、世代聚变能量和热负荷管理。
CFS 计划在 2030 年代初期将其第一座电网规模聚变发电厂投入运行，并已与谷歌和埃尼公司签订了购电协议。该公司估值超过 10 亿美元。该公司宣布，希望到2050年年产能达到1000座工厂。
此外，由 OpenAI 首席执行官 Sam Altman 支持的美国聚变初创公司 Helion 计划在 2028 年之前建造一座聚变发电厂，并已聘请微软作为其首个电力采购合作伙伴。
随着人工智能不断推动技术进步，聚变能源正在从崇高的科学梦想走向现实，成为改变世界能源格局的关键力量。 （记者刘霞）
（编辑：郭思邈、陈真）
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