北京
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（来源：电力国际汇epintl）
六月早些时候，《聚变能源报道》曾刊发过瑞尔塔聚变公司（Realta Fusion）的一则公告，介绍其哈米尔-氘氚（Hammir-DT）聚变电站设计方案。该方案的核心亮点之一，是采用直接能量转换技术，将聚变反应产生的带电粒子能量直接转化为电能。目前绝大多数发电设施（包括化石能源、核裂变及传统聚变电站）均采用热力循环模式发电，在此过程中，聚变产生的能量约有55%会在热电转换环节损耗，而直接能量转换技术可有效规避这一问题。2026年6月29日，瑞尔塔聚变公司宣布，在威斯康星大学麦迪逊分校的威斯康星高温超导轴对称磁镜（WHAM）聚变装置上，成功完成了直接能量转换技术实地演示。该技术适用性广，不仅可应用于氘氚聚变反应，还能适配催化氘-氘、氘-氦3等其他聚变燃料循环。氘-氘催化反应与氘-氦3反应均属于无中子聚变，不会产生任何的高能中子。
瑞尔塔聚变是一家全球领先的磁镜聚变能源企业。日前，该公司正式宣布完成等离子体动能直接能量转换发电技术演示。瑞尔塔也由此成为全球首家完成该项技术演示的商业聚变能源企业。这次开创性实验中，瑞尔塔顺利实现了约100伏电压下数安培电流的输出，产生的电力足以点亮数盏灯泡。瑞尔塔首席执行官基兰・弗隆(Kieran Furlong)表示：“多年来，业内一直热议直接能量转换技术，而我们率先将技术落地。我们也是首家在实体聚变装置上，完成等离子体动能直接转化为电能的私营聚变企业。”
此前在6月19日，瑞尔塔公司已率先在威斯康星高温超导轴对称磁镜装置（WHAM）上完成直接能量转换器的安装与首次演示运行。该实验聚变装置由公司与威斯康星大学麦迪逊分校联合运营。这款转换器的工作原理是通过减缓装置一端带电粒子的速度，从而构建起电势（电压），进而产生电流。
瑞尔塔首席科学官德里克・萨瑟兰（Derek Sutherland）博士表示：“这虽是首次技术演示，却是极具价值的技术里程碑，也验证了直接能量转换技术可实现规模化应用、满足照明等用电需求。我们已在威斯康星高温超导轴对称磁镜装置上证实该技术可行，但本次试验尚未实现净发电，也并非聚变能大规模直接转换电能的演示。这些目标将在后续迭代的聚变装置中逐步实现。”
在聚变装置中应用直接能量转换技术，能够大幅提升系统的整体效率。瑞尔塔计划从本世纪30年代中期起，着手打造第一代聚变电站，届时由聚变产生的能量中，80%将通过传统热力循环转化为电能，该循环最高能效可达45%；剩余20%则通过直接能量转换技术进行发电，其能效超90%。直接能量转换带来的能效提升，可覆盖全部启动及维持聚变等离子体状态所需的输入能耗，进而提升系统能量增益水平，每千瓦时发电成本至少降低10%至20%。
直接能量转换技术最早由劳伦斯利弗莫尔国家实验室的理查德・波斯特（Richard Post）博士于1974年提出。过去数十年间，该技术仅在高校及国家实验室的试验场景中得到少量实验验证，包括上世纪70年代的“百叶窗式”转换器、80年代的TMX装置，以及2008年开展实验的GAMMA 10装置。而瑞尔塔是全球首家成功将该技术应用于聚变等离子体的商业聚变企业。
本次技术演示的核心意义
热能转化为电能这一科学原理，已有两百余年的研究历史。144年前，也就是1882年1月12日，托马斯・爱迪生在英国伦敦建成霍尔本高架桥发电站，标志着该技术开启了电站商业化应用的序幕。自此，绝大多数商用发电站均采用热力循环发电模式；水电、光伏、风电等可再生能源除外，这类能源可将动能或太阳能直接转化为电能。直接能量转换技术早在20世纪70年代便已提出，该技术无需经过“热能转机械能、再驱动涡轮机发电”的中间环节，可将热能或聚变等离子体直接转化为电能，但商业机构开展的相关技术落地演示直至近日才实现。
对于聚变能源而言，直接能量转换技术意义重大。它无需利用聚变产生的热能，而是直接借助带电粒子的动能发电。相较于传统热力发电（能效普遍不超过55%，且必须配套水冷系统），该技术有望大幅提升电能转换效率。除发电效率更高外，直接能量转换技术还能显著缩小电站占地面积：传统热力循环发电站必须配备冷却塔，而应用该技术则可省去相关设施。目前，瑞尔塔聚变与赫利翁能源两家企业均在推动直接能量转换技术在商业聚变电站中的应用。
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