特朗普政府周三宣布,美国公司建造的三座先进核反应堆已达到关键运行里程碑,达到了其7月4日的目标节点,以推进这项政府希望彻底改变电力行业的新兴技术。
作为能源部资助项目的一部分,总部位于休斯顿的Deployable Energy公司的一座反应堆成为特朗普任期内第三座达到临界状态的反应堆,即产生稳定的核链式反应。政府之所以聚焦部署更小型的核技术,正值美国能源需求飙升之际,部分原因是耗电量巨大的数据中心兴起。
这些新反应堆的规模远小于当今正在发电的现有核电站,近年来其建设工作一直在加速推进,白宫将其发展定位为开启“核能复兴”的关键。但专家表示,要建成足够数量的小型模块化反应堆并贡献有意义的电力供应,可能仍需数年时间。
特朗普政府的能源部已全力支持核能行业,大幅加大了上届政府在开发小型模块化反应堆方面的力度。该行业希望这些反应堆比目前提供美国约20%电力供应的大型反应堆开发起来更快、更容易。
“他们能够做到这一点,而且做得如此之快,这表明我们对核能的那些固有印象已经站不住脚了,”能源部核能办公室首席副助理部长迈克尔·戈夫在接受采访时谈到这些较小反应堆时表示。“只要我们有合适的条件来推进,核能不一定非要花很长时间。核能可以相当快速地向前发展。”
政府设定了到2050年将全国现有净核能发电能力提高到四倍,达到400吉瓦的目标。对于这个行业来说,这是一个雄心勃勃的目标——过去三十年里,由于公众对核技术的看法恶化,仅有少数新反应堆投入运行。
但佐治亚州两座大型新反应堆的成功启动、两党的支持,以及电力专家担心随着为人工智能供电的数据中心大规模建设而可能进一步飙升的电力成本,都推动了重振这项技术的努力。
Deployable公司的成就,与加州托伦斯初创公司Antares和加州埃尔塞贡多Valar Atomics所开发的反应堆在6月达到的里程碑相当。
能源部向Antares和Deployable开放了其实验室,用于其反应堆的研发。该部门还批准了这些示范反应堆达到临界的安全分析和最终授权。
Deployable首席执行官兼联合创始人Bobby Gallagher表示,如果没有“能源部在安全、质量和速度上的全力投入”,或者没有爱达荷国家实验室工作人员的支持,不可能达到临界。
奥斯汀的Aalo Atomics公司建造的第四座反应堆也有望在7月4日之前达到临界,该公司首席执行官Matt Loszak告诉POLITICO。
Aalo的反应堆是能源部去年启动的反应堆试点计划的一部分,而Deployable的反应堆则属于该部门3月启动的另一项计划。这两个计划都旨在推动先进核反应堆走向商业化。
尽管美国目前没有微型反应堆或小型模块化反应堆投入商业使用,但随着电力需求攀升,一些数据中心开发商已将这些技术视为潜在的电源。
批评者认为,繁琐的程序长期阻碍了这些技术用于示范目的。能源部已消除了其中大量程序。
但发放商业许可证的权力仍属于核管理委员会,该委员会正在进行改革,推动力来自白宫去年的指令以及2024年通过的两党ADVANCE法案,该法案旨在促使该机构简化对反应堆设计的审查。
“当然,从技术和示范的角度来看,临界里程碑很重要,但我们不会把这些里程碑的实现视为商业化就在眼前的标志,”咨询公司Capstone能源团队副总裁艾米丽·塔克表示。
戈夫和包括能源部长克里斯·赖特在内的部门官员表示,NRC的工作人员全程参与了让新反应堆达到临界状态的过程。戈夫说,他希望NRC的参与能够推动许可审批“加速进行”。
他补充说,有一项拟议中的规则可能会加速商业化进程——如果先进反应堆已经过能源部或国防部审查,该规则将让它们更快获得NRC批准。
尽管业内一些人持怀疑态度,戈夫表示他看好先进反应堆将在这十年内开始对美国能源结构产生影响。
“我知道有许多参与试点计划的公司已经在就数据中心进行讨论,我预计很快它们就会开始发布一些公告,比如‘这项技术将用于为这家公司搭建数据中心’,”戈夫说。
“我觉得也就几年的事,”他补充道。
加拉格尔表示,在关于微型反应堆许可的新规则最终确定后,他的公司可能会在今年晚些时候为它的反应堆申请商业许可证。此后,他预计NRC的审查需要六到十二个月。
尽管能源部让小型反应堆达到临界的流程可能会为核管理委员会提供信息,帮助加快未来的许可审批,但这并不一定意味着这些技术发出的电能在短期内就能并入电网,或者用来给数据中心供电。
“试点项目本身是为了示范反应堆,不是为了向电网提供商业电力,”能源部前先进反应堆负责人、现任行业组织核能研究所高级总监的艾莉森·哈恩表示。“但它确实在技术和供应链方面带来了实质性的推动,确实让整个行业往前迈了一步。”
小型反应堆要想真正实现商业化部署,开发商首先必须克服一系列挑战。
首先,部分反应堆需要高纯度低浓缩铀(HALEU)作为燃料来源——而这种燃料供应短缺。目前美国还没有商业化的HALEU供应渠道。
而且,尽管数据中心开发商希望小型反应堆能为其耗能巨大的设施供电,但据核创新联盟经济与项目开发经理詹姆斯·理查兹表示,其中一些较小的机组单靠自身可能发电量不够,满足不了这些设施的需求。
“这些公司有责任真正把他们学到的东西应用到规模化生产中去,”他说。“这不是必然能做到的。这仍然是一项非常艰巨的任务。”
还有人指出了这项新技术大规模推广的一个关键障碍:融资问题。
非营利组织忧思科学家联盟的核能安全主任埃德温·莱曼表示,如果不为新反应堆提供联邦资金,能源部的试点计划只是一场“作秀”。
莱曼说:“该计划实际上并没有为这些项目提供任何融资,而这可能是反应堆部署最大的障碍——即使是小型反应堆,数十亿美元的资本成本也缺乏足够的融资。”
参加了能源部反应堆试点计划的公司不得不自行筹集资金。Deployable公司的反应堆也没有获得联邦拨款。
拜登政府因把重点放在实现临界状态上也招致了一些批评。
中左翼非营利组织Third Way称该部门对反应堆试点计划的关注是对政府更广泛核能计划——最近包括超过170亿美元的贷款来支持大型反应堆的开发——“帮倒忙的偏离”。Third Way表示,虽然临界状态“提供了关于新型燃料和反应堆设计的有用数据”,但这算不上“商业突破”。
然而,能源部的戈夫表示实现临界是“第一步”,并表示该部门可以根据项目情况,在示范反应堆推进商业化的过程中以某种方式继续参与。
“我们必须超越临界状态,”他说。“如果我们只关注临界状态,我认为那就搞错重点了。”
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