三星投资Kairos核能项目
摘要
Samsung C&T拟向Kairos Power投入至多1亿美元,并加入一体化EPC团队,支持Hermes 2示范电站及后续KP-FHR电站建设。双方将核岛与电站公用设施分工管理,结合Barnard的土建能力,降低成本、缩短工期,推动先进反应堆商业化部署。

Samsung C&T Engineering & Construction Group已签署一份具有约束力的条款清单,将对美国Kairos Power进行战略投资,并合作推动Kairos Power氟化物盐冷却高温反应堆技术(KP-FHR)的商业化部署。
在获得监管批准的前提下,Samsung C&T将通过直接投资和提供实物工程服务相结合的方式,投入至多1亿美元,以推动Hermes 2示范电站顺利交付。该电站位于田纳西州(Tennessee)橡树岭(Oak Ridge)。Samsung C&T还将加入Kairos Power的一体化工程、采购和施工(EPC)团队,为Hermes 2及未来KP-FHR电站的交付提供支持。
今年早些时候,Kairos在橡树岭的East Tennessee Technology Park启动了Hermes 1低功率示范反应堆和Hermes 2示范电站的建设。Hermes 1和Hermes 2是合用一处厂址的先进核能示范反应堆。二者均采用KP-FHR技术,将三层结构各向同性燃料球与Flibe熔盐冷却剂相结合,以在低压条件下实现可靠的固有安全性。尽管二者采用相同的基本架构,但在Kairos Power的商业化时间表中承担不同作用。
Hermes 1于2023年末获得美国核管会(NRC)批准,是美国50多年来首座获准建造的非水冷反应堆。其于2025年5月开工,仅产生热能,热功率为35 MWt,不发电,热量通过排热冷凝器散出。其唯一目的是证明KP-FHR核系统在实际核设施运行条件下能够可靠工作。预计完工时间为2028年至2029年。今年5月,NRC将其建造期限延长至2029年4月,以便进行迭代式工程修改。该项目由Kairos Power和美国能源部(DOE)资助。
Hermes 2是首座获得NRC建造许可证的发电型第四代反应堆。该电站由两台热功率均为35 MWt的反应堆机组组成,将合计向田纳西河流管理局(TVA)电网供应50 MWe电力。它是Kairos Power与Google签署的一项更大规模总协议下的首个部署项目;该协议旨在使至多500 MWe的核能发电能力投入运行,为Google位于田纳西州和阿拉巴马州(Alabama)的数据中心供电。项目已于4月开工,目标是在2030年投入运行。
这些项目得到三台工程试验装置(ETU)的支持。这些装置用于试验部件、培训工人,并在装入实际核燃料前,于无危险环境中排查施工缺陷。每台ETU均用于系统解决一项不同的工程挑战。ETU 1建于Kairos Power位于新墨西哥州(New Mexico)阿尔伯克基(Albuquerque)的制造开发园区,重点研究流体动力学和化学。该装置在退役前累计完成了2,000多小时的泵送Flibe(氟化锂铍)熔盐运行,验证了启动、盐处理和在线换料系统。
同样建于阿尔伯克基的ETU 2侧重模块化制造,通过建造30多个独立设备模块,并对完全自主完成的反应堆容器制造进行试验,验证垂直整合战略。相关工作已于今年早些时候完成。建于橡树岭的ETU 3侧重土建施工和安全。团队对反应堆腔室模型周围的12个模块化预制混凝土墙体结构进行了试验,以评估辐射屏蔽设计。该装置还被用作验证场地,对安全维护和更换反应堆部件所需的远程操作工具进行验证。
ETU 3还将承载新近启动的Nuclear Center for Advanced Manufacturing and Precast(NuCAMP)倡议,并与ORNL和University of Tennessee合作,为当地先进核能行业培训人才。该倡议依据今年8月签署的一份谅解备忘录(MOU)设立,旨在弥合先进反应堆设计与可重复实施的现实工程建设之间的差距。
Kairos和Samsung C&T计划在选定的工程与施工活动中开展合作,以提高技术成熟度和项目执行成熟度。这项合作建立在Samsung C&T、Kairos Power和Barnard Construction于8月签署的三方谅解备忘录基础上,该备忘录旨在为可靠执行项目建立早期框架。这三家公司构成一体化EPC团队的核心。
双方按照责任分工,将核心核系统与传统工业基础设施分开。在战略投资框架下,Kairos Power对核堆芯(核岛)拥有完整的技术所有权,Samsung C&T则利用其工业基础设施经验,管理外部发电系统,即电站公用设施(BOP)。
核岛涵盖容纳核心设备的主要核包容区域。由于这部分工作受到严格核安全标准和法规的约束,Kairos保留全部内部控制权,其中包括KP-FHR技术的专有堆芯设计,以及高精度反应堆系统、模块化设备和安全关键部件的制造。许多模块将在Kairos Power位于阿尔伯克基的先进制造设施内预组装,然后直接运往施工厂址。Kairo还将管理反应堆容器的实体供应链和组装工作,以及放射性物质处理系统和包容结构。
BOP包括将能源输送至电网所需的全部支持部件和辅助系统,但这些设施位于主要放射性核设施区块之外。将该区块分离后,Samsung C&T便可遵循标准且成本效益较高的工业实践。这些工作包括二次换热器回路和热能转换设备的工程设计,例如蒸汽轮机或专用燃气轮机,以及冷却塔、标准电气开关站、电网互联基础设施和非核实体建筑的管理。Samsung C&T还将评估Hermes 2示范电站的早期设计图,为精简供应链提供建议,并确保模块化部件能够由现场土建合作伙伴快速组装。
从历史上看,由于整个核电站厂址均按照极其严格的核设施建造法规进行管理,核电站经常出现巨额成本超支。该项目将核设施部件集中在高度标准化的核岛内,并将其余工作交由Samsung C&T这样经验丰富的商业基础设施专业企业负责,旨在大幅降低总建造成本并缩短建设工期。
Barnard Construction Company是田纳西州橡树岭Hermes 1和Hermes 2反应堆项目实体部署工作的重型土建执行主力和总承包商。如果说Kairos Power提供技术“大脑”,Samsung C&T提供发电方面的“肌肉”,那么Barnard就是在现场将这些构想转化为实体设施的执行力量。
Barnard负责管理East Tennessee Technology Park的劳动力、重型机械和实体施工厂址。其中包括清理原DOE棕地厂址,即K-33气体扩散设施占地区域;向下钻探40英尺深、直达坚固基岩的安全相关桩基,以锚固电站;以及为支承反应堆隔震系统而设计的筏基基础实施精密混凝土浇筑。
Kairos Power的部署战略高度依赖预制。Kairos并非在现场从零开始建造所有设施,而是在其阿尔伯克基园区制造反应堆核心设备模块,再将其运往田纳西州。Barnard负责接收这些部件并在现场完成集成。为避免传统核设施建设中常见的高成本延误,Barnard已被纳入Kairos Power的迭代开发闭环,其中包括ETU-3的建设。
Kairos Power将Barnard在美国国内的土建执行经验与Samsung C&T的全球核工程监督能力结合起来,以两层经验丰富的建设力量保护其专有堆芯技术,确保项目按计划推进。
尽管Kairos Power Operations, Manufacturing, and Development Alliance(KP-OMADA)不负责EPC团队的日常实体施工,但Kairos Power的部署战略得到了该联盟的支持。这个公用事业企业联盟就核安全许可、操纵员培训和电网整合向EPC团队提供建议。其成员包括田纳西河流管理局(TVA)(为田纳西州厂址提供当地运行支持)、Constellation、Southern Company和Bruce Power。
Kairos Power首席执行官兼联合创始人Mike Laufer表示:“Samsung C&T的投资与合作强化了我们商业化战略核心的严格交付模式。”Kairos首席技术官兼联合创始人Ed Blandford表示:“以商业规模部署先进核能,需要整个项目生命周期内都有强大且有能力的合作伙伴。我们的一体化EPC团队汇集了互为补充的技术、工程、制造和项目交付能力,这些能力是推进Hermes 2并为KP-FHR技术的广泛部署奠定基础所必需的。”
Samsung C&T能源解决方案负责人Lee Chang-wook表示:“这项协议将成为引领下一代核电市场的重要里程碑。通过与Kairos Power密切合作,我们不仅计划成功实施小堆示范项目,还将在全球商业化市场创造多种商业机会。”
美国能源部正通过先进反应堆示范计划的一项风险降低资助,支持Kairos Power技术的开发与示范,以补充Kairos Power已投入的大量私人资本。
