美国能源部上月宣布,将向亚马逊投资的先进核能企业 X-energy 拨款 10 亿美元,用于在得克萨斯州 Seadrift 的陶氏化学(Dow)工厂建设四座 80 兆瓦的 Xe-100 反应堆,目标是在 2030 年代初并网投运。这是继 2021 年初 12 亿美元投资之后,联邦政府对 X-energy 的第二笔重大资金支持,两笔均以 50:50 成本分摊协议的形式,通过能源部 2020 年启动的先进反应堆示范计划(ARDP)落地。至此,X-energy 累计获得的联邦资金承诺最高达 21 亿美元,其 Seadrift 项目在全美先进核能开发中获得的联邦支持力度已与任何同类项目比肩。
这一拨款是美国政府重振长期停滞的核能产业努力的一部分。近年来,电力需求激增,加上部分州和企业希望锁定无碳电力,核能重新受到青睐。数十亿美元的公共与私人资金正涌入一批试图建造先进反应堆的初创企业,同时也有重启或新建大型反应堆的尝试——美国目前已有 96 座大型反应堆。
不过,核能复兴能否真正到来,取决于这些新项目能否在合理的时间和成本内完成。工期延误和预算超支长期困扰该行业,2023 年首个拥有核管会(NRC)批准设计的小型模块化反应堆项目就因此解散。X-energy 在 2023 年初、尚未与陶氏深度接洽、也未选定 Seadrift 作为商业首站时,曾估算完成 ARDP 全部范围的成本在 47.5 亿至 57.5 亿美元之间。此后公司未公开更新成本估算,但最高 21 亿美元的联邦资金意味着项目至少将花费 42 亿美元。公司在今年的证券文件中表示,其面临与天然气、可再生能源及其他能源基础设施相同的广泛通胀和贸易相关压力。
X-energy 首席执行官 J. Clay Sell 在 8 月 13 日的财报电话会上向投资者和分析师表示,他预计政府将根据需要提供更多资金,并称相信能源部和商务部伙伴会在需要更多资金时予以提供,最终数字还有待观察。
Wood Mackenzie 能源转型研究分析师 Andrew Kleiman 表示,目前尚无迹象显示 X-energy 的最终项目成本会大幅高于其 2023 年的估算。截至 6 月 30 日,能源部已根据 ARDP 协议向 X-energy 报销约 5.46 亿美元支出。该协议涵盖 Xe-100 及其标准电厂的设计与许可、位于田纳西州橡树岭国家实验室附近的首个商业燃料制造设施 TX-1 的设计、许可与建设,以及在陶氏得州厂址建设首座商业电厂。公司上月表示,TX-1 仍按计划在 2028 年上半年投运。
技术路线上,Xe-100 属于高温气冷堆,与用水控制反应并传热的传统反应堆不同,它用石墨控制反应、用氦气或其他惰性气体传热,并使用一种名为 TRISO 的铀基燃料——这种燃料昂贵,但设计上能承受堆芯超高温条件。Xe-100 的高运行温度和稳定性,使其适合为陶氏 Seadrift 石化厂这类工业运营同时提供热能和电力。若建成,Seadrift 反应堆将取代陶氏老化的蒸汽和发电资产,使该厂年温室气体排放减少约 44 万公吨。这家化工巨头预计最早在 2028 年做出最终投资决定。
Kleiman 在邮件中指出,陶氏与 X-energy 的合作并非纯粹出于财务动机,该公司目标是在 2030 年前将年排放量较 2020 年水平减少 500 万公吨;若退出项目转而使用化石燃料替代方案,将意味着其在实现可持续发展目标上倒退一步。
监管方面,X-energy 的 Seadrift 项目尚未获得核管会许可,但已在 5 月取得一项关键环境批准,并预计监管机构将在 2027 年初批准反应堆建设。目前只有比尔·盖茨支持的 TerraPower 和谷歌支持的 Kairos Power 持有核管会建设许可。TerraPower 在怀俄明州的商业示范项目今年早些时候已破土动工,同样通过 ARDP 获得了最高 20 亿美元的成本分摊资金。
从产业视角看,X-energy 的进展是观察美国先进核能能否兑现承诺的重要样本:一方面,联邦资金和工业客户(如陶氏)的长期购电/购热需求为项目提供了需求锚点;另一方面,成本通胀、许可周期和技术首堆风险仍是悬而未决的变量。对关注 AI 基础设施的读者而言,小型模块化反应堆若能在 2030 年代形成规模化供电能力,将为数据中心等新增负荷提供一种零碳基荷电源选项,但其时间表和最终成本仍存在不确定性。