核聚变发电站是运用可控核聚变技术实现能源转换的设施，通过氘、氚等轻原子核在极端高温高压条件下发生聚变反应释放能量。其具有燃料储量丰富、运行安全、零碳排放等技术优势 。实现可控核聚变主要有磁约束核聚变、惯性约束核聚变和磁惯性约束核聚变三种技术路线 。磁约束是目前全球采用最多的路线，托卡马克是其主流装置类型 。
2022年12月，美国国家点火装置首次在惯性约束聚变中实现“净能量增益” 。2025年，中国全超导托卡马克核聚变实验装置实现上亿摄氏度1066秒稳态运行 。全球聚变行业投资增长，多国和企业制定了商业电站建设计划 。德国计划至2029年投入超20亿欧元建造全球首座核聚变发电站 ，美国Helion Energy公司首座商用电厂已于2025年破土动工 ，中国BEST项目计划2030年完成聚变能发电演示验证 。国际热核聚变实验堆计划于2036年启动全功率实验 。
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