A comprehensive analysis of the thermal management and net-power performance is presented for the ST-E1 low aspect ratio tokamak fusion power plant. The study addresses the critical interplay between coolant system design, power cycle integration, and electrical loads, which significantly influence net-power projections and overall plant viability. Specifically, it quantifies the impact of coolant loop design, pressure drops, pumping power, and thermal storage on plant efficiency, and examines the conditions required to achieve the pilot-phase net power target of 300–500 MWe. The findings provide insight into the system-level trade-offs that govern fusion plant viability and inform pathways toward improved net-power performance.
ST-E1低アスペクト比トカマク核融合発電所について、熱管理と正味出力性能の包括的な解析を提示する。本研究は、冷却系設計、動力サイクル統合、および電気負荷の間の重要な相互作用を取り扱う。これらは正味出力予測とプラント全体の実現可能性に大きく影響する。具体的には、冷却ループ設計、圧力損失、ポンプ動力、および熱貯蔵がプラント効率に与える影響を定量化し、パイロット段階の正味出力目標である300～500 MWeを達成するために必要な条件を検討する。得られた知見は、核融合プラントの実現可能性を左右するシステムレベルのトレードオフへの洞察を提供し、正味出力性能の向上に向けた経路を示す。