2012年1月,美國能源部通過SMR許可技術(shù)支持(LTS)計(jì)劃,在五年內(nèi)撥款4.52億美元,支持一個或兩個美國輕水反應(yīng)堆設(shè)計(jì)開發(fā)。有四家公司提交了申請,分別來自Westinghouse、Babcock & Wilcox、Holtec和NuScale Power,其機(jī)組功率范圍從225 MWe到45 MWe。
美國能源部在2012年11月宣布支持由 Bechtel 和 TVA 開發(fā)的 B&W 180 mPower 設(shè)計(jì)。根據(jù)為期五年的成本分?jǐn)倕f(xié)議,能源部將最多投資項(xiàng)目總成本的一半,而項(xiàng)目的合作伙伴至少要達(dá)到這一水平。總金額將由美國能源部和B&W協(xié)商決定。截至2014年底,美國能源部支付了1.11億美元,之后由于B&W擱置該項(xiàng)目,美國能源部切斷了資金。這個每年1500萬美元的項(xiàng)目現(xiàn)在由BWX技術(shù)公司負(fù)責(zé)。截至2016年2月,該公司在mPower項(xiàng)目上的投入超過了3.75億美元。
2012年3月,美國能源部與三家有意在其位于南卡羅來納州-薩凡納河場址建造示范小型反應(yīng)堆的公司簽署了協(xié)議。這三家公司反應(yīng)堆是:擁有 25 MWe 快堆的 Hyperion(現(xiàn)為 Gen4 Energy)、擁有 160 MWe PWR 的 Holtec 和擁有 45 MWe PWR 的 NuScale(后來增加到60 MWe ,然后又增加到77 MWe)。這些協(xié)議只涉及提供土地,但不涉及財(cái)政。
2013年3月,美能源部呼吁申請第二輪融資,Westinghouse,Holtec, NuScale,General Atomics,以及 Hybrid Power Technologies公司推出了提案,最后兩項(xiàng)是EM2和混合SMR,而不是壓水堆。意想不到的最新申請是來自國家項(xiàng)目管理公司(NPMC),該公司包括紐約州的一組區(qū)域合作伙伴、南非的PBMR公司和英國國家電網(wǎng)公司(National Grid),
2013 年 12 月,美國能源部宣布,將以對半成本分?jǐn)偟姆绞较?NuScale 公司進(jìn)一步撥款,在五年內(nèi)高達(dá) 2.17 億美元,以支持其最初 45 MWe 小型反應(yīng)堆的設(shè)計(jì)開發(fā)以及 NRC 認(rèn)證和許可。隨后堆型增加到 60 MWe,然后又增加到 77 MWe。
2013 年年中,NuScale 啟動了西部核能倡議(WIN) ,這是一個廣泛的、多西方國家的合作項(xiàng)目,旨在研究美國西部多模塊 NuScale SMR 工廠的示范和部署。WIN 包括位于華盛頓的西北能源 (ENW) 和猶他州聯(lián)合市政電力系統(tǒng)(UAMPS)。如今,它被稱為“無碳發(fā)電項(xiàng)目”。作為 WIN 項(xiàng)目的一部分,建造的示范 NuScale SMR 預(yù)計(jì)將于 2024 年在美國能源部愛達(dá)荷國家實(shí)驗(yàn)室 (INL) 投入使用,UAMPS 為所有者,ENW 為運(yùn)營商。緊隨其后的是 UAMPS 擁有的(最初是 12 個模塊,但現(xiàn)在是 6 個模塊)工廠,由 Energy Northwest 運(yùn)營,隔夜成本為 5000 美元/千瓦,因此約為 30 億美元;預(yù)計(jì)從 2030 年起,平準(zhǔn)化發(fā)電成本(LCOE) 為 58 美元/兆瓦時。
2014 年 1 月,Westinghouse公司宣布,鑒于多重部署的前景不佳,將暫停其小型模塊化反應(yīng)堆的工作。該公司表示,如果沒有政府補(bǔ)貼,就無法證明其 SMR 的經(jīng)濟(jì)性,除非它可以提供 30 到 50 個SMR。因此,盡管小型反應(yīng)堆仍在其議程上,但其計(jì)劃推遲了。此后到了2016年,該公司對SMR的態(tài)度變得更加積極。然而,2017年3月在Bechtel公司退出項(xiàng)目后,BWXT公司暫停了mPower的設(shè)計(jì)工作。
密蘇里科技大學(xué)(Missouri University of Science and Technology)成立了小型模塊化反應(yīng)堆研究與教育聯(lián)盟(SmrREC),以研究部署多個 SMR 的經(jīng)濟(jì)性。SmrREC已經(jīng)為以 SMR 為中心的新核工業(yè)構(gòu)建了業(yè)務(wù)、制造和供應(yīng)鏈需求的綜合模型。
2016年初,SMR的開發(fā)商和潛在客戶成立了SMR Start財(cái)團(tuán),以推進(jìn)SMR反應(yīng)堆設(shè)計(jì)的商業(yè)化。該財(cái)團(tuán)的成員包括Bechtel、BWX Technologies、Dominion、Duke Energy、Energy Northwest、Fluor、GE Hitachi Nuclear Energy、Holtec、NuScale、Ontario Power、PSEG Nuclear、Southern Nuclear、Tennessee Valley Authority(TVA)和UAMPS。該組織將代表這些公司與美國核管理委員會(NRC)、國會和行政部門就小型反應(yīng)堆問題進(jìn)行互動。美國工業(yè)機(jī)構(gòu)核能研究所(NEI)正在協(xié)助組建該財(cái)團(tuán),并將與該組織密切合作,制定與小型反應(yīng)堆技術(shù)相關(guān)的政策和優(yōu)先事項(xiàng)。
SMR Start 財(cái)團(tuán)呼吁美國能源部將 SMR 的 長期支持(LTS)計(jì)劃延長至 2025 年,并增加資金。報(bào)告指出:“私營公司和能源部已投資超過 10 億美元用于開發(fā) SMR。但是,需要通過公私合作伙伴關(guān)系進(jìn)行更多投資,以確保 SMR 在 本世紀(jì)20年代中期成為可行的選擇。
2016年2月,TVA 表示,該公司在橡樹嶺(Oak Ridge)為SMR開發(fā)一個場地,以期在那里建設(shè)800 MWe容量的機(jī)組。2016年2月,美國能源部表示,承諾按成本分?jǐn)偟姆绞较?TVA 提供 3630 萬美元的資金支持。2021年2月,TVA 發(fā)布了一份意向通知,擬就克林奇河先進(jìn)核反應(yīng)堆技術(shù)園區(qū)的建設(shè)、運(yùn)行和退役的潛在影響編寫綱領(lǐng)性環(huán)境影響報(bào)告。該核電站將包含一個或多個先進(jìn)的核反應(yīng)堆,總電力輸出高達(dá)800 MWe。
根據(jù) 2007 年的一項(xiàng)法案,美國能源部的能源高級研究計(jì)劃署 ( ARPA-E )正在推動小型反應(yīng)堆開發(fā)的另一個領(lǐng)域。這項(xiàng)計(jì)劃側(cè)重于高潛力、高影響的能源技術(shù),這些技術(shù)對于私營部門的投資來說還為時過早。ARPA-E目前正在開始一項(xiàng)新的裂變計(jì)劃,以檢查10 MWe以下的微反應(yīng)堆技術(shù)。這將為此類反應(yīng)堆征求研發(fā)項(xiàng)目提案,這些反應(yīng)堆必須具有非常高的安全性和安全邊際(包括自主運(yùn)行),具有防擴(kuò)散、價(jià)格合理、可移動和模塊化特點(diǎn)。目標(biāo)應(yīng)用包括遠(yuǎn)程站點(diǎn)、備用電源、海上運(yùn)輸、軍事設(shè)施和太空任務(wù)。
美國能源部于 2015 年建立了由愛達(dá)荷國家實(shí)驗(yàn)室 (INL) 領(lǐng)導(dǎo)的核能加速創(chuàng)新門戶 ( GAIN ) 倡議,“為新核能界提供必要的技術(shù)、監(jiān)管和財(cái)政支持,以推動新的核反應(yīng)堆設(shè)計(jì)走向商業(yè)化。GAIN 以核能界的反饋為基礎(chǔ),為能源部及其國家實(shí)驗(yàn)室提供了獲取人員、設(shè)施、基礎(chǔ)設(shè)施、材料和數(shù)據(jù)等廣泛能力的單一途徑。”2016年1月,美國能源部為X-energy公司的Xe-100球床高溫堆和Southern Company與TerraPower公司和橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室(ORNL)共同開發(fā)的熔融氯化物快速反應(yīng)堆(MCFR)項(xiàng)目提供了高達(dá)4000萬美元的資助。
2016年中期,美國能源部向GAIN提供了總計(jì)200萬美元的支持,包括與Argonne國家實(shí)驗(yàn)室合作的陸地能源公司、與ORNL合作的Transatomic Power公司、以及與Argonne和INL合作的Oklo公司,用于各自的反應(yīng)堆設(shè)計(jì)。2017年中期,獲得了第二輪總計(jì)420萬美元的贈款,其中包括向Terrestrial和Transatomic Power公司提供的贈款,這些贈款由Argonne、Holtec公司的SMR Inventec提供,用于ORNL的SMR-160, 位于ORNL,與Sandia和Argonne合作的Oklo Inc,以及與INL和Argonne合作的Elysium。
2018 年 4 月,美國能源部選擇了 13 個項(xiàng)目來獲得 6000 萬美元的先進(jìn)核技術(shù)成本分?jǐn)傃邪l(fā)資金,其中包括美國先進(jìn)核技術(shù)發(fā)展行業(yè)機(jī)會倡議下的首批獎項(xiàng)。
2018 年 9 月,美國國會通過了《核能創(chuàng)新能力法案》和《能源研究與創(chuàng)新部法案》。允許私人和公共機(jī)構(gòu)能夠開展先進(jìn)核能技術(shù)的民用研究和開發(fā)。具體而言,該法案建立了國家反應(yīng)堆創(chuàng)新中心,以通過美國能源部和私營企業(yè)之間的伙伴關(guān)系,促進(jìn)私人資助的先進(jìn)反應(yīng)堆原型在美國能源部場地的選址。第二項(xiàng)法案結(jié)合了之前通過的七項(xiàng)科學(xué)法案,為美國能源部核能研發(fā)提供政策指導(dǎo)。
2018 年 10 月,美國能源部宣布,它提議將濃縮水平在 5% 至 20% 之間的 U-235 的金屬高含量低濃縮鈾 (HALEU) 轉(zhuǎn)化為用于研發(fā)目的的燃料。這在愛達(dá)荷州國家實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,以支持具有更高效率和更長堆芯壽命的新反應(yīng)堆技術(shù)的開發(fā)。
美國核管理委員會 (NRC) 發(fā)布了一份關(guān)于審查先進(jìn)非輕水反應(yīng)堆技術(shù)許可申請戰(zhàn)略的白皮書草案。到 2019 年年中,六臺反應(yīng)堆設(shè)計(jì)方案已正式送達(dá) NRC,他們打算尋求設(shè)計(jì)批準(zhǔn)。其中包括三臺 MSR、一臺 HTR、一臺 FNR 和西屋 eVinci 熱管反應(yīng)器。2019 年 12 月,加拿大核安全委員會 (CNSC) 和美國 NRC 選擇Terrestrial Energy的整體熔鹽反應(yīng)堆 (IMSR) 對先進(jìn)的非輕水核反應(yīng)堆進(jìn)行首次聯(lián)合技術(shù)審查。
2020 年 5 月,美國能源部啟動了先進(jìn)反應(yīng)堆示范計(jì)劃 (ARDP),在成本分?jǐn)偟幕A(chǔ)上提供資金,最初為 1.6 億美元,用于建造兩座可在七年內(nèi)投入運(yùn)行的先進(jìn)反應(yīng)堆。ARDP 將把資源集中在建造和運(yùn)營“負(fù)擔(dān)得起”的設(shè)計(jì)上。該計(jì)劃還將擴(kuò)展到降低未來示范的風(fēng)險(xiǎn),并包括在 2020 年先進(jìn)反應(yīng)堆概念路徑下支持創(chuàng)新和多樣化的設(shè)計(jì),并有可能在本世紀(jì)30 年代中期實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。先進(jìn)技術(shù)的測試和評估將在愛達(dá)荷國家實(shí)驗(yàn)室的國家反應(yīng)堆創(chuàng)新中心 (NRIC) 進(jìn)行。NRIC 于 2019 年 8 月啟動,作為美國能源部加速核創(chuàng)新門戶 (GAIN) 計(jì)劃的一部分,旨在加速先進(jìn)核技術(shù)的開發(fā)和商業(yè)化。
2020 年 10 月,TerraPower 和 X-energy 各獲得了 8000 萬美元的贈款,用于建造可在七年內(nèi)投入運(yùn)營的示范工廠。
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