美国民用核工业领域2022年11件大事

美国能源部核能办公室2022年12月30日宣布了美国民用核工业领域在2022年的11件大事。

1、历史性气候法案支持核电发展

总统拜登8月签署《2022年通胀削减法案》，使该法案正式生效。该法将通过增加公司税收等方式创造7390亿美元的财政收入，并将其中3690亿美元用于能源安全和气候投资。这是美国有史以来最大的一笔气候投资。根据该法，未来美国政府将采取多项措施支持核能发展，包括：为现有核电机组提供每千瓦时0.015美元的生产税抵免;为高丰度低浓铀国内供应链建设提供7亿美元资助;为能源部核能办公室拨款1.5亿美元，加强国家实验室的基础设施建设，支持核能研发。

2、代阿布洛峡谷核电厂将在政府支持下延长运行寿期

能源部11月宣布将在民用核能信贷计划下为代阿布洛峡谷核电厂提供总额达11亿美元的贷款，支持其延长运行寿期。代阿布洛峡谷是加利福尼亚州唯一核电厂，拥有两台110万千瓦压水堆机组，分别于1984年11月和1985年10月首次并网，发电量占加州总发电量的近9%，占加州低碳能源总发电量的17%，原计划在现有运行许可证有效期结束时分别于2024年和2025年永久关闭。太平洋燃气电力公司(PG&E)曾于2009年向核管会(NRC)提交将这两台机组延寿20年的申请，后于2018年撤回了该申请，主要原因是两台机组的持续运行面临激烈的市场竞争。在加州议会2022年9月通过相关法案，准许该核电厂持续运行至2030年，并授权为太平洋燃气电力公司提供总额达14亿美元的贷款。太平洋燃气电力公司10月向核管会致函，正式要求恢复对代阿布洛峡谷两台机组延寿申请的审批。

3、沃格特勒3号机组完成首次装料

沃格特勒3号机组10月完成首次装料，目前正在开展测试工作，预计将于2023年第一季度投运。沃格特勒4号机组12月完成冷态水压试验，也将于2023年投运。沃格特勒是美国近30年来正式启动建设工作的首个核电建设项目，正在建设两台西屋公司(Westinghouse)设计的111.7万千瓦AP1000机组，即3号和4号机组，分别于2013年3月和11月启动建设。

4、多个小堆建设项目取得重要进展

多家模块化小堆技术开发商正在稳步推进小堆建设项目，并取得重要进展。

美国核管会宣布将为纽斯凯尔电力公司(NuScale Power)模块化小堆发布最终规则，确认这种反应堆通过设计认证。

美国田纳西流域管理局(TVA)与通用电气-日立核能公司(GEH)8月宣布签署合作协议，将联合在田纳西州橡树岭(Oak Ridge)克林奇河(Clinch River)开展模块化小型沸水堆BWRX-300的建设规划和初步取证工作。克林奇河拥有核管会迄今针对小堆颁发的唯一早期厂址许可(ESP)。

X能源公司与陶氏集团(Dow)8月宣布签署合作意向书，将联合部署Xe-100，为陶氏集团在美国墨西哥湾沿岸的一座工厂提供无碳工艺热和电力，助力碳减排。该反应堆预计将在2030年前后投入运行。

泰拉能源公司(TerraPower)和太平洋电力公司(PacifiCorp)10月宣布将合作研究2035年底前在太平洋电力服务区建设5座“Natrium反应堆-储能系统”核电厂的可行性。

5、研究发现大部分燃煤电厂适用于建设核电厂

美能源部9月发布题为《将已关闭燃煤电厂改建为核电厂的益处与挑战》的报告。报告指出，美国80%的燃煤电厂适于建设核电厂。将燃煤电厂改建为核电厂，能够使美国核电装机容量增加超过2.5亿千瓦。报告还以在燃煤电厂建设纽斯凯尔小堆电厂为例指出：在已关闭的燃煤电厂建设核电厂，可将核电厂隔夜造价降低约15%～35%，并在本地区增加超过650个永久性工作岗位。

6、在先进反应堆燃料方面取得进展

多家企业在先进反应堆燃料供应方面取得重要进展。

X能源公司(X-energy)10月在田纳西州橡树岭(Oak Ridge)启动美国首座高丰度低浓铀燃料商业制造厂的建设。该燃料厂将于2025年投入运行，制造三元结构各向同性(TRISO)燃料，最初的产能为每年8吨燃料。

泰拉能源公司和环球核燃料-美洲公司(GNF-A)10月宣布就建设钠冷快堆Natrium燃料设施达成协议。这座设施将建在环球核燃料-美洲公司位于威尔明顿(Wilmington)的一个现有场区内，于2023年启动建设，使用高丰度低浓铀制造燃料。

超安全核公司(USNC)8月宣布，位于橡树岭的全陶瓷微封装(FCM)燃料中试制造设施正式投运。

BWX技术公司(BWX Technologies)12月宣布启动“贝利”项目(Project Pele)下首批TRISO燃料的生产。“贝利”项目由国防部战略能力办公室于2019年启动，目标是开展军用移动式微堆的研发和示范工作。国防部战略能力办公室2022年6月授予BWX技术公司总价值约3亿美元合同，开展首座移动式微堆的建设。

卡伊洛斯电力公司(Kairos Power)12月与洛斯·阿拉莫斯国家实验室(LANL)签署合作协议，将在该实验室的低浓铀燃料制造设施(LEFFF)生产供赫尔墨斯(Hermes)示范堆使用的TRISO燃料颗粒。赫尔墨斯是卡伊洛斯电力推出的14万千瓦氟化盐冷却高温堆(KP-FHR)的示范版本，热功率为3.5万千瓦，计划于2026年在橡树岭建成投运，将示范低成本核能供热能力。

能源部12月与森图斯能源公司(Centrus Energy)签署协议，将为森图斯提供1.5亿美元资助，推进高丰度低浓铀的示范性生产。

7、爱达荷国家实验室能力建设取得突破

爱达荷国家实验室(INL)2月在“微型反应堆应用、研究、验证与评估”(MARVEL)项目下建成了一座全尺寸、电加热的原型装置。该装置名为“一回路冷却剂测试台”(PCAT)高3.6米(12英尺)，重900千克(2000磅)，依靠外部供电加热，由多个不锈钢设备组成，包括四台斯特林电机。

爱达荷国家实验室7月宣布首次完成模拟微堆的数字孪生技术示范。此次成功示范意味着爱达荷在远程监测、自主控制和工况预测的能力建设方面取得显著进步。研究人员利用传感器数据和开源技术(用于创建一致的信息流并实现实时数据共享)建立了“微堆敏捷非核实验测试平台(MAGNET)”的虚拟模型。这一数字孪生体能够帮助研究人员测试、评价和预测微堆在各种运行工况下的性能。

8、全球最大氯化物熔盐测试设施建成投运

泰拉能源公司和南方公司(Southern Company)10月宣布在位于华盛顿州埃弗雷特(Everett)的泰拉能源实验室合作建成全球规模最大的氯化物熔盐设施即综合效应测试设施(IET)。综合效应测试设施是一座多回路非核测试设施，使用外部电源加热，将用于验证和完善熔盐堆系统的热工水力和安全分析程序和相关研究结果，并支持氯化物熔盐实验堆(MCRE)的设计和开发。

9、阿贡建成钠冷快堆研究装置

阿贡国家实验室(ANL)5月宣布建成一座可供开展钠冷快堆研究的试验装置即热工水力实验测试装置(THETA)，并已启动该装置的首次试验。此次试验由阿贡与钠冷快堆开发商奥克洛公司(Oklo)合作开展。该装置位于阿贡的工程测试回路(METL)设施内，主体是一个450升的池式液态钠容器，包括浸没在钠池中的一回路系统和位于钠池之外的二回路系统，拥有钠冷快堆的所有主要部件，配备了光纤温度传感器，可以在特定流场配备数千个测温点，能够为研究人员提供关于冷却剂流动的高分辨率和高质量数据，支持数字模型建设，进而支持钠冷快堆研发和取证。

10、国际核电市场开拓取得突破

美国和波兰两国政府11月宣布建立战略伙伴关系，并启动波兰的核电建设计划。在该计划下，西屋将帮助波兰在波美拉尼亚省卢比亚托沃-科帕利诺(Lubiatowo-Kopalino)建设3台AP1000机组。预计首台机组将于2026年启动建设，2033年投运。西屋公司和波兰核电厂公司(PEJ)将在核电厂的建设、运营和退役方面开展合作。

11、能源部加大对大学核能研究的支持

6月，能源部建立“职业初期杰出人员培养计划”，目标是使核能领域最优秀的处于职业初期的教师能够开展创新研究，以支持核能办公室的使命。2022年共有5名处于职业初期的教师获得资助，涉及的研究领域从机器人辅助在线监控系统到机器学习技术。

除了上述11件大事，美国2022年在惯性约束聚变领域的研究取得重大突破。能源部12月宣布，劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(LLNL)国家点火装置(NIF)首次实现了聚变点火。该装置在近期的受控聚变实验中，激光器给靶腔输入了2.05兆焦能量，产生了3.15兆焦的聚变能量，首次证实了惯性约束聚变能的科学基础。这是惯性约束聚变研究领域取得的一个重大里程碑。