斯蒂芬·霍金表示，核聚变可以“提供取之不尽的能源，而且不会造成污染或全球变暖”。这项技术前景广阔，但商业化核聚变的到来将如何影响能源系统的设计？
首先需要注意的是，虽然燃料（氢）将是免费的，但电站本身并非如此。无论最终率先进入市场的是哪种技术——像 ITER 项目那样集中式，还是像洛克希德·马丁公司或 General Fusion 正在研发的那样分散式——商业核聚变都将是一项资本密集、运营成本低的业务。从这个意义上说，它类似于当今典型的可再生能源电站。
不过，核聚变电站调节电力输出的能力将受到限制。这是由核聚变的物理特性决定的：要实现净能量输出为正，必须使等离子体保持高温，并在稳定条件下受到约束。
因此，核聚变将持续发电，直接与煤炭、核能竞争；在较小程度上也会与天然气竞争——在尚未大规模部署公用事业级储能的地区，天然气可能仍是平衡负荷所必需的。
当前 分布式发电增加 以及 可再生能源成本下降 的趋势也表明，首座商业核聚变电站接入的电网将与今天大不相同。反过来，这可能影响某种核聚变技术获取市场份额的能力。例如，一座 ITER 类型的 500 MW 电站可以轻易取代一座煤电或核电站，但若电力系统倾向于采用分布式电网模式，它可能难以进一步扩展。同样，功率在 100 MW 左右的分散式机组起初未必能够进入所有电力市场，部分原因是运营核聚变电站需要高技能劳动力。
小型核聚变机组可能更容易进入的一个细分市场，是为工业应用供热。“这里存在一些有意思的可能性，尤其是在采用周期的早期。世界各地的公用事业公司往往受到严格监管且厌恶风险，因此它们甚至可能不会成为最早的采用者。”General Fusion 技术与企业战略副总裁迈克尔·德拉吉说。
与可再生能源一样，随着时间推移，核聚变可能成为大型陆上风电场或太阳能电站的替代方案，因为它占地更少，而且可以选址在任何地方。
当然，没有人确切知道核聚变何时能够实现商业化：最乐观的预期是十年后出现首个商业原型；大多数人认为所需时间会长得多，也有人怀疑它是否终究能够实现。
不过，实现核聚变并不存在概念上的障碍：这一过程是宇宙中的常见现象，我们已经能够在地球上重现——只是时间很短，而且输入的能量多于输出的能量。
因此，这是一项技术挑战，而战略规划者已经在思考他们可以首先进入哪些市场。
本文由 GE Look Ahead合作发布。本文的发布并不意味着世界经济论坛认同文中观点。
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作者：Elie Chachoua 博士是战略与多学科研究领域的专家。
图片：一只蜜蜂飞向芥菜田采集花粉，背景为冷却塔。路透社/David W Cerny。
