Natrium训练模拟机投用

总部位于美国的全球工程与制造公司Curtiss-Wright Corporation已在TerraPower位于怀俄明州（Wyoming）Kemmerer的Natrium核反应堆厂址安装了一套第一阶段训练模拟机（TSN）。TSN是一套全范围模拟机，旨在复现电站实体设备并实时仿真系统工况。它将作为操纵员培训和监管许可的核心平台。

Kemmerer项目得到微软联合创始人Bill Gates的大力支持，并由美国能源部（DOE）承诺共同出资，被宣传为下一代核能发展的一个里程碑。Natrium由一座345 MWe钠冷快堆和一套一体化熔盐储能系统组成；该储能系统可将电站输出功率提升至500 MWe并维持超过5小时，以满足电网峰值需求。

该系统采用Curtiss-Wright专有的3KEYMASTER仿真软件运行，这是一款广泛应用于核工业和电力加工行业的高保真平台。除模拟机外，Curtiss-Wright还签订了开发Natrium电站分布式控制系统（DCS）和反应堆保护系统（RPS）的合同。

Curtiss-Wright董事长兼首席执行官Lynn M Bamford表示：“这是我们与TerraPower合作的一个关键里程碑，体现了我们利用Curtiss-Wright的先进技术、领域专业知识和工程领导力满足下一代核反应堆需求的能力。”

TerraPower电站运行副总裁George Piccard指出：“建造世界上最先进的反应堆，需要同样先进的操纵员培训方法。通过与Curtiss-Wright合作交付Natrium训练模拟机，我们正在奠定基础，以便为未来每一座Natrium电站规模化培养具备资质的核工业人才，并确保我们的操纵员在电站投运前很久就已做好充分准备。”

TSN是一套全范围模拟机，可完整复现即将建成的反应堆的实体电站设备、控制室环境和实时运行工况。它使工程师能够对复杂的热工水力和流体动力学过程进行建模。它是商业核设施复杂环境建模的全球标准。

Piccard表示，在现阶段启用全范围模拟机的主要益处，是能够在实体电站投运前很久就开始培训控制室操纵员。该模拟机不仅是Kemmerer核电站1号机组的培训基础，还可作为一种可重复使用的培训模式，为未来所有Natrium电站规模化培养具备资质的核工业人才。

该模拟机充当数字孪生体，将与Curtiss-Wright根据其他合同正在建设的运行技术直接连接，包括负责日常运行和流体输送的DCS，以及用于在出现异常时安全关闭反应堆的RPS。

通过首先在仿真环境中试验这些控制系统，工程师可在申请监管许可之前，通过数千小时的虚拟运行，对电站逻辑、钠冷却回路和熔盐储能系统进行压力试验。

该反应堆计划于2027年浇筑核岛第一罐混凝土，随后于2028年向美国核管会（NRC）提交运行许可证申请。实体装配工作计划于2030年完成并进行首次核燃料装料，最终系统集成、示范试验和商业并网运行计划于2031年进行。

根据商业协议部署的早期机组计划于2032年投运，其中包括与Meta合作建设最多8座后续Natrium电站，为数据中心提供2.8 GWe清洁基荷电力。国际扩建项目计划于2034年开始商业发电，首个拟建项目为英国Natrium电站。

2030年至2031年的商业投运时间表是否现实，是行业观察人士与项目支持者之间激烈争论的话题。尽管TerraPower在结构施工方面取得了显著进展，但核工程专家和独立分析人士普遍认为，同类首创（FOAK）反应堆42个月的建造周期过于乐观。

在3至4年内建成反应堆厂房、安装定制冷却回路并完成装料，在近期核工业史上极少实现。9月，TerraPower因未能就条款达成一致，出人意料地撤换了Bechtel，不再由其担任主要工程、采购与施工（EPC）承包商。

尽管当地市政府表示工程仍按计划推进，但在大规模施工启动之际更换主要承包商会造成物流衔接阻力。

由于此前俄罗斯是所需高浓度低富集度铀（HALEU）燃料的唯一商业供应国，该项目已从最初设定的2028年目标推迟至2030年至2031年。目前，项目方正在通过Centrus建立美国国内供应渠道，并通过南非供应商建立国际供应渠道，但这些新浓缩设施的规模化进程如有任何延误，都将阻碍项目实现2030年的装料里程碑。

另一方面，NRC已于3月批准该项目的建造许可证，将预计审查周期缩短了数月。Natrium是美国40多年来首个获批的商业非轻水堆。传统电站的所有系统均与核岛相连，而Natrium设计将核设施建造与熔盐储能系统及传统汽轮机分开，后两者的工程已于2024年启动。将储能系统与反应堆分开试验，可缩短总体集成时间。

在Bill Gates的私人资金和美国国会拨款16亿美元的支持下，该项目具备较强的财务韧性，同时面临科技公司的压力，需要尽快投运，为人工智能数据中心供电。

如果新任命的施工承包商能够顺利接手，并且美国国内HALEU燃料浓缩工作在2029年前取得成果，那么2031年并网或许可行。然而，鉴于核基础设施项目的历史表现，更为保守的估计是，延误可能会将最终商业运行时间推迟至2032年或2033年左右。