X-energy及其氦冷核反应堆

X-energy 提议的 Xe-100 反应堆将使用氦气作为冷却剂，使其能够在更低的压力和更高的温度下运行。氦气将加热水并产生过热蒸汽，工业界可以直接使用该蒸汽，也可以通过涡轮机产生 80 兆瓦 (MW) 的电力，或两者的组合。这大约是当今大多数反应堆容量的十分之一。与其他小型模块化反应堆 (SMR) 一样，Xe-100 将使用一种称为 TRISO（三结构各向同性的缩写）的现代铀基燃料，该燃料极耐腐蚀和熔化。紧凑型 TRISO“卵石”将被连续添加到反应器顶部，然后缓慢流到底部，在那里它们将被回收或作为废物去除。该公司表示，在断电的情况下，反应堆本质上是安全的——如果内部温度升高，核反应自然会减慢并停止。主要指标 行业：核裂变 成立时间：2009 年 总部：美国马里兰州罗克维尔 值得注意的事实：第一个氦冷反应堆是为二战曼哈顿计划提出的，但被放弃了，取而代之的是更简单、更便宜的水冷设计。潜在影响工业供暖目前占全球每年温室气体排放量的 18%，其中约一半来自难以通电的高温过程。在大型制造设施中并置小型核反应堆可能会减少世界上一些最大的碳足迹。 Xe-100反应堆还可用于化石燃料行业，该行业目前使用大量天然气来产生从焦油砂中回收石油所需的热量，以及在炼油过程中使用。 Xe-100 的灵活性意味着它可以用于传统发电。通过缩小当今千兆瓦级裂变工厂的尺寸和功率，像 Xe-100 这样的小型反应堆可以服务更多的市场，甚至可以服务于单个数据中心。人工智能和数据中心现在是美国新电力需求的最大组成部分，预计到 2030 年其消耗量将再次翻倍。 X-energy表示，其多达12个反应堆可以聚集在一起，在现场提供24/7的电力，其成本比传统核电站更低，而且无需增加传输基础设施的麻烦。注意事项 氦冷却裂变背后的技术可能很容易理解，但目前这种类型唯一商业规模的发电是在中国，那里的两座反应堆一直难以连续运行。 X-energy表示，其垂直整合的燃料供应应确保可靠运行，反应堆的使用寿命为60年。中小型反应堆的经济理由在很大程度上也尚未得到证实。核电成本和时间表往往会不断膨胀，美国能源信息管理局计算出，小型反应堆发电的成本将是太阳能发电场发电成本的六倍多。虽然美国目前的监管和政府资助环境有利于核能，但这种情况可能会随着 X-energy 的长期开发时间框架而改变。 TRISO 反应堆在安全性和防扩散方面似乎非常出色（坚韧的球体很难变成武器），但在废物方面就不那么令人印象深刻了。 Xe-100每单位能量产生的乏核燃料量可能是现有反应堆的10倍，尽管其较低水平的废物需要不太复杂的存储。后续计划 美国核管理委员会已向 X-energy 子公司颁发了 TRISO-X 卵石燃料制造许可证，其第一家工厂预计将于 2028 年竣工。为陶氏化学公司运营的位于德克萨斯州的一家大型化学设施提供热能和电力的 Xe-100 也已扫清了第一个监管障碍，可在 2030 年代初期投入运营。与此同时，X-energy 正在与亚马逊合作，在华盛顿州里奇兰建设一个由四个 Xe-100 反应堆组成的 320 MW 集群，并在英国东北部建设一个更大的 6 GW 机组。这两个项目的目标都是在 2030 年代发电。