美国能源部加速核反应堆示范
摘要
美国能源部启动试点计划,目标在2026年7月前实现三座先进核试验反应堆临界,通过内部审查授权私营厂址建设。X-energy和TerraPower在非轻水堆项目进展显著,GE-Hitachi等企业在轻水堆和微型反应堆领域加速发展。多所高校与研究机构也积极参与,为未来核能商业化奠定基础。

美国能源部(DOE)启动了一项新的试点计划,提出了一项雄心勃勃的挑战:在2026年7月4日前实现至少三座先进核试验反应堆的临界。该计划于6月宣布,绕过了美国核管会(NRC)的传统许可程序,转而通过能源部内部审查流程授权在私营厂址建设全尺寸反应堆。尽管这一计划可能成为新型设计的试验场,但也引发了争议。一个重要的问题是,能源部试点计划设定的临界实现期限(仅剩13个月)是一项非常激进的时间表。
据《POWER》6月25日的报道《能源部试点计划目标2026年通过部门授权实现三座核试验反应堆临界》,该试点计划基于特朗普时期的行政令,并依据《原子能法案》赋予能源部的权力执行。根据能源部发布的申请征集书(RFA),申请人需展示成熟的反堆设计、合格的燃料和废物处置计划、完全的执行准备度,以及充足的财务和供应链资源,首批项目申请截止日期为2025年7月21日。
尽管能源部表示仅考虑“能够在2026年7月4日或之后尽快安全实现临界的合格试验反应堆”,但“合格试验反应堆”指的是截至2020年12月27日投入运行的核裂变反应堆的重大改进版,包括更高的安全性、更少的废物、更优的燃料性能、更高的效率、模块化设计以及支持电力与非电力应用的灵活性。
根据核能创新联盟2025年6月的最新《先进反应堆时间表》更新,至少目前有少数项目可能满足2026年的时间表,但即使是美国最成熟的项目也预计在本十年末投入运行。
“反应堆开发商已在与客户、地方政府和州政府以及[NRC]接洽,以获得建设、调试和运营所需的监管批准。”该联盟指出,“这些先行项目将为2030年代快速商业化部署先进核能提供许可、建设和运营经验。”
在能源部的先进反应堆示范计划(ARDP)下,X-energy和TerraPower在非轻水堆项目方面取得了显著进展。X-energy获得了成本分担奖,计划在德克萨斯州陶氏化学的Seadrift厂址建设四座Xe-100高温气冷堆,以支持Long Mott能源项目的工业脱碳努力。截至2025年年中,该项目处于预建设阶段,厂址准备工作已启动。6月,NRC发布了德克萨斯项目的18个月审查时间表,并表示将推进环境评估。X-energy CEO Clay Sell最近表示,该项目最早可能“在2030年代初”投入商业运营。
与此同时,TerraPower的Natrium反应堆(一种钠冷快堆与熔盐储热系统的结合体)正在Wyoming州Kemmerer的前Naughton燃煤电厂厂址推进。该项目已完成厂址特征分析,并于2025年1月获得州建设许可。TerraPower于2024年3月向NRC提交了建设许可申请。COO Eric Williams在2025年6月向《POWER》表示,NRC的审查“进度超前”,预计在2026年底前获得批准。尽管公司因高丰度低富集铀燃料供应延迟将运营目标推迟至2030年,但早期建设工作已启动,包括测试和填充设施以及Kemmerer培训中心。
在小模块化轻水堆(SMR)领域,GE-Hitachi已与其BWRX-300设计取得重大进展,宣布与田纳西河流管理局(TVA)和Ontario省发电公司(OPG)合作。2025年5月,Ontario的监管机构批准了Darlington厂址的建设,并表示厂址准备工作已全面展开,预计今年晚些时候浇筑第一罐混凝土。OPG预计,首台机组可能在2029年底投入运营,前提是获得监管批准。另外三座SMR的预计投运时间为2030年代中期(2034-2036年)。TVA已提交了田纳西州Clinch River厂址的建设许可申请,预计在本十年后半期部署。
Holtec国际也推进了在密歇根州Palisades核电站部署其SMR-300反应堆的计划,同时启动了“Mission 2030”倡议以加速许可和部署。该项目处于早期许可阶段,目标是2030年代初投入商业运营。
在微型反应堆领域,Oklo和Aalo Atomics计划在Idaho国家实验室(INL)建设和运营商业示范微型反应堆。Oklo的Aurora微型反应堆计划在2025年底提交联合许可申请,NRC许可和厂址特征分析工作正在进行中,预计2027年投入运营。Aalo Atomics的首个反应堆Aalo-X计划于2026年在INL开始建设,并于2027年通过能源部授权实现临界。BWXT设计的Pele项目(一种为美国国防部设计的可运输微型反应堆)也计划于2026年在INL完成燃料装载和示范运行。Kairos Power已开始建设其Hermes低功率示范反应堆,这是其氟盐冷却高温堆技术的非动力示范反应堆,并成为首个获得NRC建设许可的先进反应堆,预计2027年完工。
大学和研究微型反应堆方面,德克萨斯农工大学系统正在推进在其RELLIS校园选址和许可多座SMR,与Kairos Power、Terrestrial Energy、Natura资源和Aalo Atomics合作。NANO Nuclear与伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校合作,计划在校园内建设和许可首座KRONOS微型模块化反应堆(MMR)。Westinghouse与宾州州立大学合作,开发并部署eVinci微型反应堆,用于快速原型测试和教育应用。
