日本首个民营核聚变FAST电厂完成概念设计，目标2030年发电演示

IT之家 11 月 29 日消息，京都聚变工程公司（Kyoto Fusioneering，KF）于 11 月 27 日发布公告，携手 Starlight Engine Ltd.（SLE）宣布，已完成“FAST”核聚变发电演示项目的概念设计，并发布日本首份由私营部门主导的概念设计报告（CDR）。

IT之家注：FAST 全称为 Fusion by Advanced Superconducting Tokamak，于 2024 年 11 月启动，是一个聚变能源示范电厂项目。

图源：京都聚变工程公司

FAST 项目主要解决四大问题：

• 持续氘氚等离子体燃烧：生成、维持和控制氘-氚等离子体 — 利用聚变反应的基本步骤。
• 能源提取和转换：展示了将聚变热转化为电能和氢气生产的方法，弥合了实验反应堆和商业聚变发电厂之间的差距。
• 氚燃料循环开发：集成氚的增殖和回收技术，实现闭环的聚变燃料循环。
• 完整的系统集成：开发和集成所有功能性聚变发电厂系统，展示安全和可持续的运营，并为商业聚变发电厂提供基础。

项目组在短短一年内完成了通常需数年才能完成的设计工作，目前已向原子能规制委员会公开了安全设计原则，并明确了厂址要求，正式从概念验证转入工程设计与研发阶段。

FAST 项目采用低环径比托卡马克（Low-Aspect-Ratio Tokamak）设计，利用中性束注入（NBI）加热技术，旨在维持能够引发氘氚（D-T）聚变反应的燃烧等离子体。该装置基于 JT-60SA 成熟技术，设计聚变输出功率约为 50MW。

图源：京都聚变工程公司

作为全球首个商业级全系统集成演示项目，FAST 不仅关注聚变反应本身，还将验证高温超导线圈、液态增殖包层（用于燃料增殖与热提取）以及高效氚燃料循环系统等关键组件，力求解决从“产生能量”到“提取能量”的工程难题。

根据最新披露的时间表，项目组计划在 2028 年前完成工程设计报告（EDR），并在此后启动设施建设，最终目标是在 2030 年代实现核聚变发电演示。

相较于需要层层政策共识的政府主导项目，FAST 利用私营企业的快速决策机制，显著加速了研发进程。项目组目前正利用 KF 独有的“UNITY-1”和“UNITY-2”设施推进能源转换与燃料循环的技术验证，并已着手在 2026 年筹集下一阶段资金。

FAST 项目汇聚了日本顶尖的科研与工业力量。除核心主导方 SLE 和 KF 外，东京大学、名古屋大学等高校的顶级等离子体物理学者深度参与其中。同时，三井住友银行、J-Power、日立、藤仓、京瓷、三井物产及三菱商事等行业巨头也加入了这一产学研联盟。