美國能源部(DOE)最近宣布為五個團(tuán)隊提供3000萬美元的初始資金用于 “降低未來示范風(fēng)險”計劃，以解決技術(shù)、運營和許可方面的挑戰(zhàn)，減少先進(jìn)核反應(yīng)堆技術(shù)開發(fā)風(fēng)險，為將來的演示驗證和最終部署做準(zhǔn)備。

“降低未來示范風(fēng)險”計劃屬于先進(jìn)反應(yīng)堆示范計劃(ARDP)下的三個計劃之一，其目標(biāo)是設(shè)計和開發(fā)安全、經(jīng)濟可負(fù)擔(dān)的先進(jìn)核反應(yīng)堆技術(shù)，并在未來10~14年內(nèi)獲得許可和部署。五個團(tuán)隊具體情況如下：

1、Hermes小型試驗核反應(yīng)堆

◎Kairos Power公司的氟鹽冷卻高溫核反應(yīng)堆的設(shè)計概念圖

Hermes小型試驗核反應(yīng)堆是商用KP-FHR(美國Kairos Power公司的氟鹽冷卻高溫核反應(yīng)堆)的縮小版，是一種新型的先進(jìn)核反應(yīng)堆，采用卵石狀三結(jié)構(gòu)各向同性顆粒燃料(TRISO)與低壓氟化物鹽冷卻劑相結(jié)合，能有效地從燃料中傳遞熱量，產(chǎn)生電力。電力商用設(shè)計為140兆瓦，能在比大多數(shù)先進(jìn)反應(yīng)堆更低的溫度下運行，并可實時進(jìn)行燃料加注，提供高可用性。該反應(yīng)堆預(yù)計將于2026年投入運營，并將在田納西州橡樹嶺進(jìn)行演示驗證。

美國Kairos Power公司將主導(dǎo)Hermes小型試驗核反應(yīng)堆的設(shè)計、建造和運行，并與美國橡樹嶺國家實驗室(ORNL)、美國愛達(dá)荷州國家實驗室(INL)、美國電力研究所(EPRI)和美國Materialon公司合作。Kairos Power公司7年獲得的合同總額為6.29億美元(其中美能源部資助金額為3.03億美元)。

2、 eVinci™微型核反應(yīng)堆

◎西屋電氣公司eVinci微型核反應(yīng)堆設(shè)計概念圖

eVinci是一種可移動式微型核反應(yīng)堆，在30天內(nèi)即可安裝到現(xiàn)場。該反應(yīng)堆采用三結(jié)構(gòu)各向同性顆粒燃料(TRISO)和專用的熱管設(shè)計，電力為15兆瓦，可在電網(wǎng)或偏遠(yuǎn)地區(qū)彈性運行。

美國西屋電氣公司將主導(dǎo)eVinci微型核反應(yīng)堆的研發(fā)，并與美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室、INL和美國德克薩斯A&M大學(xué)合作，為該反應(yīng)堆熱管和減速劑測試并制造部件，以開發(fā)一個小型示范裝置。預(yù)計將在2024年之前演示驗證原型，計劃在21世紀(jì)20年代中后期實現(xiàn)全面部署。該項目將有助于降低與減速劑碳罐設(shè)計相關(guān)的技術(shù)風(fēng)險，提高制造熱管芯的能力，并開發(fā)經(jīng)濟可行的換料工藝和許可證發(fā)放方法。西屋電氣公司7年獲得的合同總額為930萬美元(其中美能源部資助金額為740萬美元)。

3、BWXT先進(jìn)核反應(yīng)堆(BANR)

◎BXWT公司先進(jìn)核反應(yīng)堆設(shè)計概念圖

BWXT先進(jìn)核反應(yīng)堆將是一種移動式微型核反應(yīng)堆，其設(shè)計重點是使用三結(jié)構(gòu)各向同性顆粒燃料(TRISO)實現(xiàn)高濃縮鈾，并使用碳化硅(SiC)基質(zhì)改進(jìn)堆芯設(shè)計。該反應(yīng)堆在離網(wǎng)條件下和偏遠(yuǎn)地區(qū)可以適用，可產(chǎn)生50兆瓦的熱能，預(yù)計于21世紀(jì)30年代初期部署。

美國BWXT公司將主導(dǎo)該項目的研發(fā)工作，并與INL和ORNL合作，對燃料進(jìn)行測試和鑒定。研發(fā)工作還將專注于優(yōu)化新的制造技術(shù)，從而可以將微型核反應(yīng)堆的成本減半，并開發(fā)有利于其他先進(jìn)反應(yīng)堆設(shè)計的能力。BWXT公司7年獲得的合同總額為1.066億美元(其中美能源部資助金額為8530萬美元)。

4、SMR-160小型模塊化核反應(yīng)堆

◎Holtec公司SMR-160核電站設(shè)計概念圖

SMR-160是一種輕水冷卻小型模塊化核反應(yīng)堆。電力設(shè)計為160兆瓦，可在其二次側(cè)使用風(fēng)冷冷凝器，因此可以部署在世界上最干旱的地區(qū)。

美國Holtec政府服務(wù)公司將獲得資金用于該反應(yīng)堆的早期設(shè)計、工程和許可工作。該公司正與美國基維特電力建設(shè)公司、法國法瑪通公司、日本三菱動力產(chǎn)品公司、美國西方服務(wù)公司和INL合作，進(jìn)行早期設(shè)計和電廠開發(fā)工作，為加速開發(fā)和演示驗證SMR-160小型模塊化核反應(yīng)堆做準(zhǔn)備。Holtec 政府服務(wù)公司具有出色的制造能力，可以在美國境內(nèi)制造大部分零部件。團(tuán)隊計劃在新澤西州的牡蠣溪核電站退役后演示驗證SMR-160小型模塊化核反應(yīng)堆。Holtec 政府服務(wù)公司7年獲得的合同總額為1.475億美元(其中美能源部資助金額為1.16億美元)。

5、熔融氯化物反應(yīng)堆實驗(MCRE)

◎TerraPower公司的熔融氯化物快速反應(yīng)堆技術(shù)設(shè)計概念圖

熔融氯化物反應(yīng)堆實驗(MCRE)是基于美國泰拉能源公司的熔融氯化物快速反應(yīng)堆(MCFR)技術(shù)的基礎(chǔ)上建立并運行的小型反應(yīng)堆實驗，將是全球首個快譜鹽反應(yīng)堆。MCRE可以在商用電網(wǎng)上使用，并可靈活使用多種燃料，甚至是其他反應(yīng)堆使用過的核燃料。MCRE將為示范反應(yīng)堆的設(shè)計、許可和運行提供信息，預(yù)計將在未來五年內(nèi)投入運行。

美國南方服務(wù)公司將主導(dǎo)該項目的設(shè)計、建造和運行，并與美國泰拉能源公司、英國CORE-POWER、法國歐安諾公司和美國電力研究所(EPRI)以及其他私營公司、實驗室和大學(xué)合作。南方服務(wù)公司7年獲得的合同總額為1.13億美元(其中美能源部資助金額為9040萬美元)。

除上述五種設(shè)計，美國能源部還計劃在12月底投資2000萬美元，用于支持不成熟但新穎的先進(jìn)反應(yīng)堆設(shè)計，以進(jìn)一步推進(jìn)先進(jìn)反應(yīng)堆的新概念開發(fā)，以便在21世紀(jì)30年代中期之前演示驗證有前景的反應(yīng)堆。

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