【科技动向】移动微型堆!美国战略能力办公室选择两种移动式微型反应堆开展最终设计

空天防务观察 2021-03-25

核反应堆科技国防部

1297 字丨阅读本文需 4 分钟

2021年3月22日,美国防部宣布,其战略能力办公室(SCO)在“贝利项目”(Project Pele)中已选择两个团队开展移动式微型反应堆的最终设计工作。这两个团队之一由位于美国弗吉尼亚州林奇堡的BWX技术公司(BWX Technologies Inc.)领导,另一个由位于美国马里兰州格林贝尔特的探索能源有限公司(X-energy,LLC)领导。

此前,战略能力办公室于2019年1月发布“贝利项目”技术开发信息征询书,并于2020年3月9日宣布选择前述两家团队及由位于华盛顿特区的西屋政府服务公司(Westinghouse Government Services)领导的团队开展初步设计。通过行使初步设计合同中的选择权,本次中选的两家团队将细化完善其各自的可运输先进微型核反应堆方案设计。

移动式微型核反应堆通过空运和公路运输部署到前沿基地的行动概念。针对该项目,战略能力办主任杰伊·德莱尔曾称:“美国有可能将核能技术领导权移交给俄罗斯和中国……通过重新获得技术领导地位,美国将能够提供最具创新性的先进核能技术。”(美国防部图片)

按计划,战略能力办公室将在2022年年初对最终设计进行审查,并根据《国家环境政策法案》进行环境分析,之后可能选择两家团队之一建造并演示原型。“贝利项目”的项目经理杰夫·沃克斯曼博士(Dr. Jeff Waksman)表示对工业合作伙伴在设计上取得的进展感到非常兴奋,并相信到2022年年初,入选的两个工程设计都将足够成熟,使项目能确定是否可以进行可能的建造和测试工作。

美国防部目前每年要使用大约30太瓦时的电力,每天使用超过1000万加仑(约合3785万公升)的燃料。未来,由于预期的车队和平台电气化及未来能量密集型能力的成熟,这一消耗水平预计只会增加。一种安全、小型、可运输的核反应堆将通过强韧、无碳的能源满足这一日益增长的需求,这一能源不会增加美国防部的燃料需求,同时还能支持在偏远地区和严酷环境中进行对使命任务而言关键的作战行动。“贝利项目”是第四代核反应堆,一旦实现原型化,还可作为此类技术商用的开拓者,从而减少美国碳排放量,并为救灾和关键基础设施支持提供新的工具。

美国防部战略能力办公室为落实奥巴马政府提出的“亚太再平衡”战略而设置,在威尔·罗珀博士于2012年8月至2018年2月担任该办公室主任期间,罗珀曾提出“创新装备用途”“发挥集群作用”“融合军民技术”三大技术发展路径,提倡开展可在不超过4年内转化或原型化的快速创新。从“贝利项目”来看,该项目在时间线上的设置应仍保留了当初战略能力办公室“不超过4年”的基本原则,但移动式微型核反应堆在技术路径上与前述3个都对不上。特别是,现在的战略能力办公室还宣称该项目要发展的核反应堆是第四代核反应堆,如实现原型化还可作为技术商用的开拓者,表明该办公室也并不排斥主动发展先进技术并进行商用转化,在国防军事领域之外提升美国竞争优势的做法(中国航空工业发展研究中心,作者的演示文稿截图)

按照指标要求,该反应堆原型将设计为在满功率运行至少三年的情况下提供1~5兆瓦的电力。为实现持续快速运输和使用,该原型将被设计为可在交付后3天内投入运行,并在7天内安全地移除。除战略能力办公室和工业界之外,美陆军、美国能源部、美国核监管委员会、美国航空航天局和美国国家核安全管理局也都为该项目提供了关键的专业知识。战略能力办公室主任杰伊·德莱尔(Jay Dryer)表示:“生产一种全尺寸第四代核反应堆将对美国带来重要的地缘政治影响……国防部在过去曾许多次领导美国的创新,‘贝利项目’也为帮助我们推进能源韧性和减少碳排放提供了机遇”。

(中国航空工业发展研究中心  张洋)

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