美國民用核能行業(yè)在2022年取得了重大進展,隨著拜登政府繼續(xù)實施兩黨基礎(chǔ)設(shè)施法和削減通貨膨脹法案,這一勢頭預(yù)計將延續(xù)到2023年。美國能源部(DOE)估計,新法案可以在2030年減少100萬公噸的碳排放,并進一步推動核能(支持當前和未來反應(yīng)堆的開發(fā))等清潔能源技術(shù)的發(fā)展。美國能源部核能辦公室(DOE-NE)在2022年12月30日發(fā)布2022年十一大核能成就之后,又于2023年1月11日發(fā)布了2023年美國核能值得關(guān)注的5個方面。
1、沃格特核 電站 3號機(Vogtle Unit 3)將并網(wǎng)
20多年來,一個新的商業(yè)核反應(yīng)堆將接入美國電網(wǎng)。
位于佐治亞州韋恩斯博羅的沃格特核電站3號機(Vogtle)預(yù)計將于2023年第一季度(最新消息是2023年4月)投產(chǎn),4號機計劃在2023年第四季度投產(chǎn)(預(yù)計將延期至2024年第一季度)。沃格特3號和4號機組將是美國第一個使用西屋公司AP1000反應(yīng)堆技術(shù)的核電站。這些反應(yīng)堆利用了強大的非能動安全功能,可以在無需任何操作員操作或外部電源的情況下關(guān)閉,每個反應(yīng)堆提供超過1000 MWe的清潔電力。
DOE的貸款項目辦公室為完成擴建項目提供了超過120億美元的貸款擔保,該項目在施工高峰期創(chuàng)造了9000多個就業(yè)機會,一旦投入運營,將為該設(shè)施提供額外的800個永久性就業(yè)機會。當3號和4號機組全部投產(chǎn)生產(chǎn)時,沃格特核電站將成為美國最大的單一清潔電力發(fā)電廠。
2、高豐度低濃鈾(HALEU)自主供應(yīng)預(yù)計將獲得重大進展
為支持先進堆示范項目,DOE期望國內(nèi)高豐度低濃縮鈾(HALEU)生產(chǎn)在2023年將邁出重大步伐。美國國防部(DOD)計劃在2023年夏天發(fā)布一份征求建議書,通過其HALEU可用性計劃幫助建立HALEU材料的庫存?!断鳒p通脹法案(Inflation Reduction Act)》指定了5億美元幫助啟動收購計劃,該計劃計劃模擬商業(yè)生產(chǎn)的HALEU,其數(shù)量足以支持2027年前先進堆的開發(fā)、演示和部署安排。
美國能源部(DOE)與美國離心機運營公司(ACO, American Centrifuge Operating)合作,在俄亥俄州皮克頓的濃縮設(shè)施演示HALEU的生產(chǎn)。該示范項目預(yù)計將在2023年年底前生產(chǎn)20公斤HALEU材料,2024年年產(chǎn)量可達到900公斤。
HALEU將用于新型燃料的鑒定,測試新的反應(yīng)堆設(shè)計,并幫助兩個示范反應(yīng)堆初始堆芯提供燃料(即X-energy公司的“Xe-100”和泰拉能源公司(TerraPower)的“Natrium”,這兩個示范堆由兩黨基礎(chǔ)設(shè)施法資助,并得到DOE的先進堆示范計劃的支持),同時將降低先進堆商業(yè)部署先行者的首堆燃料供應(yīng)風險。
3、輕水堆核能制氫項目將進行演示
紐約的九英里角核電站(Nine Mile Point)預(yù)計將在2023年年底前首次示范展示使用低溫電解技術(shù)的核能制氫。九英里角是能源部目前支持的四個核能氫示范項目之一。該核電站核能制氫生產(chǎn)的氫氣將用于其內(nèi)部運維需要,包括渦輪冷卻和水化學(xué)控制等場景。
能源部預(yù)計還將在2023年年底前宣布6-10個區(qū)域清潔氫樞紐的選擇。這項由兩黨基礎(chǔ)設(shè)施法資助的70億美元項目將至少包括一個核能生產(chǎn)清潔氫氣的清潔氫樞紐。
所有這些工作都將支持美國能源部的氫彈射(Hydrogen Shot)項目目標,即到2031年將清潔氫的成本降低80%至每公斤1美元。
4、先進堆開發(fā)將獲得重大進展
先進堆示范項目:泰拉能源公司(TerraPower)和X-energy兩家公司在建設(shè)許可證申請方面取得重大進展,并計劃在未來12-14個月內(nèi)將其提交給核管理委員會(NRC)。實現(xiàn)這些里程碑將是推進美國兩黨基礎(chǔ)設(shè)施法和能源部先進堆示范項目(ARDP)支持的兩個領(lǐng)先的先進堆示范項目的關(guān)鍵一步。泰拉能源公司的Natrium反應(yīng)堆是一個鈉冷快中子反應(yīng)堆,計劃建在懷俄明州凱默勒的一個退役燃煤電廠附近。X-energy公司目前正在評估其Xe-100高溫氣冷小型模塊化反應(yīng)堆的選址。
預(yù)計美國核管會(NRC)還將發(fā)布Kairos Power公司的低功率熔鹽試驗堆赫爾墨斯(Hermes)的最終安全評估報告和環(huán)境影響聲明。赫爾墨斯是該公司14萬千瓦氟化鹽冷卻高溫堆(KP-FHR)的低成本核能供熱示范版本,熱功率為3.5萬千瓦,計劃于2026年在橡樹嶺建成投運。
NuScale公司輕水冷卻的小型模塊化反應(yīng)堆:NRC預(yù)計將在2023年對NuScale基于12個50 MWe功率模塊的小型模塊化反應(yīng)堆(SMR)的設(shè)計發(fā)布最終裁決。最終的規(guī)則制定將允許公司最終在未來與監(jiān)管機構(gòu)的聯(lián)合許可證申請中引用其通過認證的SMR設(shè)計。
NRC還將審查該公司的標準設(shè)計批準申請,該公司的6單元77 MWe功率模塊設(shè)計將于2029年開始在愛達荷國家實驗室(INL)進行演示,這是美國能源部與UAMPS和NuScale的無碳電力項目的一部分。
5、現(xiàn)役輕水堆核電站的延壽
美國能源部計劃在2023財年第二季度發(fā)布民用核信貸計劃的第二輪申請指南。該計劃預(yù)計將在2023年年底前宣布有條件信貸的選擇,以幫助延長因經(jīng)濟因素而面臨關(guān)閉風險的核電站的運營。
這個60億美元的項目是通過《兩黨基礎(chǔ)設(shè)施法(Bipartisan Infrastructure Law)》資助的,2022年為迪亞波羅峽谷核電站( Diablo Canyon)向太平洋天然氣和電力公司(PG&E,Pacific Gas and Electric Company)提供了首筆有條件貸款。由于有條件信貸和州政府的行動,迪亞波羅峽谷核電站預(yù)計將再延長運營五年,并為加州保留數(shù)百個高薪工作崗位。