英国STEP聚变项目在可重装磁体技术方面取得重要进展,工程师已成功完成关键测试,这项可重装磁体技术有望降低聚变能源成本并简化运行流程。STEP聚变项目位于诺丁汉郡West Burton,正在建设原型聚变厂,计划在2040年代实现并网发电。

聚变发电需要依靠强磁场来约束高温燃料气体,使聚变反应持续进行。为了使聚变能源具备商业可行性,磁体系统不仅需要高性能,还必须在长期运行中便于维护。传统聚变磁体通常设计为固定结构,导致维修过程复杂且费用高昂。
STEP项目团队采用创新方案,开发了配备可重装接头(RMJs)的磁体。这种接头允许磁体部件被拆卸和重新组装,类似于大型插拔式连接器,从而提升维护效率、缩短停机时间并降低生命周期成本,为聚变能源的商业化应用提供支持。
STEP磁体团队测试了一种新的可重装接头设计,并配套开发了机械夹紧系统,能够在极端运行条件下保持接头稳定。该系统采用气囊式夹紧装置,密封气囊内的液体在冷却冻结时膨胀,在低温环境下对电气界面施加均匀压力。该技术已准备申请专利,未来可能应用于其他聚变电厂设计。
制造研究表明,这些接头可通过多种工业技术生产,有助于减少英国在大规模制造和供应链方面的风险。目前,英国正在进行进一步测试,评估多个接头在真实聚变磁场环境中的协同性能,推动该技术向全规模电厂部署迈进。
可重装磁体技术将优化聚变电站的设计、建造和运营,具体包括加速维护进程、减少停机时间、降低运营成本,以及支持紧凑高效磁体系统的开发。STEP Fusion磁体首席工程师Aurobindo Siddarth Swaminathan表示:“STEP的可重装接头技术实现涉及数百万英镑投资,但我们仅在一个财政年度内就从概念设计推进到产品测试阶段。”
他强调:“这得益于与行业伙伴、英国原子能管理局(UKAEA)和英国工业聚变解决方案(UKIFS)的协作,各方将专业知识整合到STEP项目中。”通过验证磁体兼具高性能与可维护性,STEP项目正克服聚变能源从实验转向实用的关键挑战,巩固英国在聚变工程领域的先进地位。









