A demonstration tokamak fusion power plant Demo-CREST is proposed as the device for early realization of net electric power generation by fusion energy. The plasma configuration for Demo-CREST is optimized to satisfy the electric breakeven condition (the condition for net electric power, ) with the plasma performance of the ITER reference operation mode. This optimization method is considered to be suitable for the design of a demonstration power plant for early realization of net electric power generation, because the demonstration power plant has to ensure the net electric generation. Plasma performance should also be more reliably achieved than in past design studies. For the plasma performance planned in the present ITER programme, net electric power from 0 to 500 MW is possible with Demo-CREST under the following engineering conditions: maximum magnetic field 16 T, thermal efficiency 30%, NBI system efficiency 50% and NBI current drive power restricted to 200 MW. By replacing the blanket system with one of higher thermal efficiency, a net electric power of about 1000 MW is also possible so that the performance of the commercial plant with Demo-CREST can also be studied from the economic point of view. The development path from the experimental reactor 'ITER' to the commercial plant 'CREST' through the demonstration power plant 'Demo-CREST' is proposed as an example of the fast track concept.
核融合エネルギーによる正味発電の早期実現を目指す装置として、実証炉「Demo-CREST」を提案する。Demo-CRESTのプラズマ配位は、ITER基準運転モードのプラズマ性能を用いて、電気的等価条件(正味発電の条件)を満たすように最適化されている。この最適化手法は、正味発電の早期実現を目指す実証炉の設計に適していると考えられる。なぜなら、実証炉は正味発電を確実に達成しなければならず、プラズマ性能は過去の設計研究よりも確実に達成可能である必要があるからである。現在のITER計画で想定されるプラズマ性能を用いれば、以下の工学的条件のもとで、Demo-CRESTによる正味発電出力は0〜500 MWが可能となる:最大磁場16 T、熱効率30%、NBIシステム効率50%、NBI電流駆動電力は200 MWに制限。ブランケットシステムをより高熱効率のものに置き換えることで、正味発電出力約1000 MWも可能となり、Demo-CRESTによる商業炉の性能を経済的観点から検討することもできる。実験炉「ITER」から実証炉「Demo-CREST」を経て商業炉「CREST」に至る開発経路は、高速軌道概念の一例として提案される。