在氣候危機與科技革命交織的今日,能源轉型不再只是環保議題,而是攸關國家競爭力與產業主權的核心戰略。
根據聯合國環境規劃署2024年發布的《排放差距報告》,即使各國全面履行現有減排承諾,本世紀末全球氣溫仍恐上升至攝氏3.1度,遠超《巴黎協定》設定的1.5°C目標。地球正逼近氣候臨界點,人類急需更強效、可負載、零碳的清潔能源方案。
與此同時,AI、電動車、5G與智慧城市等技術快速發展,全球正進入能源需求的指數型增長階段。根據國際能源署(IEA)預估,至2050年全球電力需求將翻倍。雖然太陽能與風能等再生能源發展迅速,但其間歇性與儲能技術瓶頸,使其難以獨立支撐全天候、高密度的電力需求,尤其是AI時代資料中心對電力的穩定性要求,使全球能源缺口不斷擴大。
在這樣的背景下,「核融合」正從長期的科研夢想,邁入工程實現與產業化的關鍵階段,被視為徹底改寫人類能源格局的潛力解方。
AI時代的能源壓力
以生成式AI為例,僅2022年,美國Google、Meta、Amazon等科技巨頭的資料中心用電量即達約70–75 TWh,約等於一個中等規模國家的全年用電量。IEA預測,2030年全球AI資料中心的用電需求將增加3至4倍。
這不僅是環境壓力,更是產業競爭與國安議題。誰能提供穩定、低碳且可預期的電力供應,誰就能主導下一代AI、半導體與製造業的核心競爭力。
核融合:為什麼現在變得關鍵?
核融合並非全新發現,其反應原理模擬太陽核心,是將氫的同位素(如氘與氚或氫硼)融合為氦原子核,釋放出巨大能量。與既有核分裂反應相比,核融合具有下列關鍵優勢:
反應原理
核分裂:重原子核分裂(如鈾-235),釋放能量。
核融合:輕原子核結合,釋放能量,是核分裂的4倍以上。
燃料與安全性
核分裂需使用放射性物質並產生長期高放射性廢料(半衰期百年以上),存在核熔毀風險。
核融合使用氘、氚等同位素,不產生長期核廢料(半衰期僅12年),物理上無熔毀風險。
發展階段與潛力
核分裂已應用於全球核電廠,但受限於核廢料與民意爭議。
核融合尚未商業化,但一旦成功,將是幾乎無限的清潔能源來源。
儘管過去數十年核融合被戲稱為「永遠的三十年夢」,但如今這句話正在改寫。2022年美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室(LLNL)首次實現了能量淨增益,證明核融合在科學層面上可行。
此後,核融合吸引大量民間資本湧入,2023年起全球投資已突破88億美元,包含微軟、谷歌與OpenAI創辦人等科技領袖皆積極佈局。目前全球已有超過60家新創公司專注核融合應用,標誌此技術正進入從實驗走向工程與商業化的轉捩點。
全球核融合政策的加速共識
2023年在杜拜舉行的COP28氣候峰會,標誌核能政策的重大轉向。包括美、英、法、日、韓、阿聯等22國簽署聯合聲明,承諾在2050年前將核能容量提升三倍。美國氣候特使凱瑞明確指出:「沒有核能,就沒有淨零。」 (相關報導: 觀點投書:驚人差距!台灣勞工電費痛苦指數為何是加拿大安省的十倍起跳? | 更多文章 )
英國將核融合列為戰略技術,投入35億英鎊啟動「STEP原型融合電廠」計畫,預定2040年商轉。日本則透過《Fusion Industry Vision》政策文件,宣布10年投入3,000億日圓,支持NIFS與新創公司加速融合元件研發,擘劃成為未來全球核融合產業供應鏈的關鍵領導者。義大利也從過去反核轉向支持核融合,重新評估能源政策。