Analysis of availability, functional integration and remote maintenance for the design of critical components and systems in nuclear fusion technology

Abstract

Junto a las conocidas ventajas de la Fusión Nuclear frente a otras tecnologías energéticas: seguridad inherente por principio físico, gestión del impacto ambiental y disponibilidad a largo plazo de combustibles primarios (deuterio, litio), la competitividad de la energía generada por fusión determinará su capacidad de penetración en el mercado. Para lograrla será necesario revisar rigurosamente las opciones de diseño existentes, de modo que se justifique sólidamente la elección de una solución de diseño para los primeros reactores demostradores (DEMO). DEMO constituirá la etapa intermedia entre ITER y las centrales de producción de energía eléctrica por fusión (FPP) y deberá demostrar, probablemente a través de más de una generación de dispositivos, el funcionamiento integrado de las tecnologías necesarias para la producción de potencia neta, a nivel pre-comercial. El proceso consistirá en el análisis sistemático del coste desglosado del ciclo de vida para determinar el compromiso óptimo entre coste y robustez de diseño.

Together with the well-known advantages of nuclear fusion over other energy technologies: inherent safety by physical principle, environmental impact management and long term availability of primary fuels (deuterium, lithium), the competitiveness of fusion energy will determine its capability to penetrate into market. A rigorous review of existing design options will be necessary to achieve that goal, so that the choice of the design solution for the first demonstrator reactors (DEMO) is solidly justified. DEMO will constitute the intermediate step between ITER and the fusion power plants (FPP) and shall demonstrate, probably through more than one generation of devices, the integrated operation of technologies that are necessary for net power production at pre-commercial level. The process will consist on the systematic analysis of detailed lifecycle cost to determine the optimum compromise between cost and design robustness.