آیا همجوشی هسته‌ای برای اروپای کربن‌زدایی شده دیر شده است؟ بررسی ارزش‌گذاری سرمایه‌گذاران ⚛️

بر اساس تحلیل جامع بیش از ۲۰۰ منبع معتبر صنعتی، همجوشی هسته‌ای می‌تواند تا سال ۲۱۰۰ حدود ۳۰ درصد از برق اروپا را تأمین کند و هزینه‌های سیستم را تا ۲ تریلیون یورو کاهش دهد. اما احتمال موفقیت تجاری‌سازی این فناوری تا سال ۲۰۳۵ کمتر از ۲۰ درصد پیش‌بینی می‌شود.

علم و پایه‌های فنی

این مطالعه نقش آینده‌نگر همجوشی هسته‌ای در سیستم انرژی اروپا را از طریق رویکردی دو مرحله‌ای ارزیابی کرده است. ابتدا، نیروگاه‌های همجوشی در مدل PyPSA-Eur، یک مدل متن‌باز و جفت‌شده بخش انرژی با وضوح زمانی سه ساعته و شبکه فضایی ۳۹ گره‌ای، پیاده‌سازی شدند. این مدل ترکیبی بهینه از ظرفیت را از سال ۲۰۳۰ تا ۲۱۰۰ تحت فرضیات مختلف درباره تاریخ تجاری‌سازی، هزینه‌های سرمایه‌ای اولیه و محدودیت‌های انتشار شبیه‌سازی می‌کند. در مرحله دوم، یک چارچوب ارزیابی احتمالی، صرفه‌جویی‌های مدل‌شده در هزینه‌های سیستم را به یک «احتمال تجاری‌سازی مورد انتظار» (ACP) تبدیل می‌کند. این معیار احتمال موفقیت را بر اساس جریان‌های سرمایه‌گذاری مشاهده شده توسط سرمایه‌گذاران به طور ضمنی تعیین می‌کند.

پیاده‌سازی و کاربرد عملی

مدل‌سازی سه فاز مشخص برای استقرار انرژی همجوشی در اروپا نشان می‌دهد. در فاز انتشار (۲۰۳۵ تا ۲۰۵۰)، همجوشی همزمان با افزایش تقاضای برق در طول انتقال انرژی رشد می‌کند. فاز جایگزینی (۲۰۵۰ تا ۲۰۷۰) همزمان با پایان عمر مفید منابع تجدیدپذیر نصب‌شده در فاز رشد بالای قبل از ۲۰۴۰ آغاز می‌شود. این تغییر عمدتاً ناشی از حذف ظرفیت بادی است که به دلیل نرخ یادگیری نسبتاً پایین‌تر در مقایسه با انرژی خورشیدی فتوولتائیک، کمتر رقابتی شده است. در فاز اشباع (پس از ۲۰۷۰)، مزیت نسبی همجوشی با کند شدن کاهش هزینه‌ها کاهش می‌یابد و این فناوری به نقطه اشباع می‌رسد. نرخ یادگیری آن تنها تحت مسیرهای هزینه مطلوب، پتانسیل جدید تولید انرژی را باز می‌کند.

موفقیت‌ها و داده‌های واقعی

• پتانسیل تأمین برق: همجوشی هسته‌ای می‌تواند تا ۳۰ درصد از برق اروپا را تا سال ۲۱۰۰ تأمین کند.
• صرفه‌جویی در هزینه‌های سیستم: کاهش تجمعی نزدیک به ۲ تریلیون یورو (با تخفیف به سال ۲۰۲۰) در هزینه‌های سیستم انرژی.
• کاهش نیازهای زیرساختی: با سهم ۱۰ درصدی از ظرفیت، نیاز به انتقال برق از راه دور تا ۲۰ درصد و حمل‌ونقل هیدروژن تا ۴۵ درصد کاهش می‌یابد.
• سرمایه‌گذاری‌های فعلی اروپا: ۴۲ میلیارد یورو تا سال ۲۰۳۵ و ۷۶ میلیارد یورو تا سال ۲۰۵۰ سرمایه‌گذاری تجمعی عمومی و خصوصی.
• احتمال موفقیت تجاری‌سازی: کمتر از ۲۰ درصد برای ورود به بازار در سال ۲۰۳۵.

آینده و چشم‌انداز

بر اساس مدل‌سازی، همجوشی هسته‌ای پتانسیل بالایی برای کربن‌زدایی و کاهش هزینه‌های انرژی در اروپا دارد. با این حال، سرمایه‌گذاری ناکافی و هزینه‌های سرمایه‌ای بالا تجاری‌سازی به‌موقع آن را به چالش می‌کشد.

برای بهره‌برداری از ظرفیت همجوشی هسته‌ای، پیگیری گزارش‌ها و پیشرفت‌های مرتبط با کاهش هزینه‌های سرمایه و حمایت‌های سیاستی برای این فناوری در اروپا اهمیت زیادی دارد.