《ARPA-E资助1200万美元支持先进核能技术研发》

  • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
  • 编译者: guokm
  • 发布时间:2019-06-05
  • 12月6日,美国能源部先进能源研究计划署(ARPA-E)公布了“OPEN+”开放式招标群组资助子计划的首批资助项目 ,即资助1200万美元支持核用高性能能材料研究,以推进先进核能技术研究突破。本次资助项目着重关注五大主题领域,具体内容参见表1。

    表1 “OPEN+”计划首批资助项目的具体内容
    项目名称 具体内容

    资助金额/

    万美元

    核反应堆栅格增材制造工艺 为核反应堆栅格开发一种新型设计和增材制造(AM)工艺,如利用非标准粉末材料优化栅格性能并降低成本,从而为利用AM制造气体反应堆组件提供经验,优化反应堆制造工艺 100
    微电子机械系统(MEMS)射频加速器 采用先进的微加工技术制造和扩展低成本、高功率的多离子束离子加速器,以更好地模拟实际反应堆中的辐照环境,以为研究核材料在实际反应堆的中子辐照行为提供参考 360
    嵌入热管核反应堆的先进制造 开发先进的制造技术以减少高温核材料成本,从而开发一个可扩展的含有紧凑型高温热管的反应堆为偏远地区供电供热,并实现不到一个月即可完成一个15 MWth反应堆的现场建造、调试并接入微电网 355
    用于先进反应堆快速、经济部署的多金属层状复合材料 将为先进核反应堆设计开发特定的多金属层状复合材料(MMLC),并通过辐射实验进行测试,同时结合辐照性能预测模型模拟结果,以评估其对反应堆性能影响,加快新材料的研发和部署 169
    创新高通量方法加速熔盐技术材料设计 结合增材制造、材料/盐相容性原位测试、新耐熔盐微型电极设计、机器学习和算法,以优化和加速熔盐耐腐蚀材料开发,将开发能够抵抗6熔盐腐蚀的新材料,用于先进核反应堆、太阳能热发电和热存储 186

    编者按:基于开放式招标计划(OPEN )成功实施的基础上,ARPA-E创建了“OPEN+”群组资助子计划,旨在从大量的OPEN项目申请中择优遴选出一批具有共同目标和技术主题的研究项目予以资助,2018年底至2019年初计划选择9批项目进行资助。

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    • 6月4日,美国能源部(DOE)先进能源研究计划署(ARPA-E)宣布资助2400万美元,支持“计算机建模助力核能创新和复兴(MEITNER)”主题研究计划下遴选的9个研究项目 ,旨在利用先进的计算机模拟和仿真技术推动先进核能技术(如创新的传感器、冷却系统、制造工艺等)和新型反应堆(如熔盐堆、超临界水冷堆等)的研发和突破,以降低核电厂建造生产成本和运维投入,提高新型核电技术的经济效益和安全性。本次资助项目主要内容参见表1。 表1 MEITNER主题研究计划遴选的9个研发项目具体研究内容 承担机构 研究内容 资助金额/ 万美元 通用公司 开发一个采用布雷顿循环的核电站,同时利用先进的电力电子设备将核电并入电网以及快速跟踪负荷变化情况,以实现根据实时的用电负荷来调整电站的功率输出;开发一种新型的核电站混凝土构件的施工方法——采用预浇筑的碳纤维增强的混凝土,以节约建造时间和资金成本 300 HoloGen公司 利用多物理模型和计算机仿真工具开发一个采用闭式布雷顿循环可移动的小型模块化气冷堆发电站仿真系统,以评估该新型反应堆的可移动性和经济性 226 北卡罗来纳大学 利用大数据和人工智能为核电站开发一个高度智能的运营管理和控制系统,缩减核电站运营管理人员,节约运营成本 338 纽约州立大学布法罗分校 开发新建造工艺将地震防护系统集成到先进反应堆的设计建造过程中,简化核电站抗震系统的建造流程 144 美国特里斯特尔能源公司 为一体化熔盐堆开发一个全新的磁悬浮循环泵,以改善熔盐堆核电站的运营性能和泵的运营寿命,减少成本 315 超安全核能公司 开发新的核能技术用于设计建造小型模块化气冷堆,提高气冷堆的可移动性,减少建造成本和时间 240 伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校 针对熔盐堆开发一个模拟系统用于研究如何通过开发核燃料处理系统来控制熔盐堆的反应,从而控制反应堆的功率输出,让熔盐堆核电站能够根据实时的用电负荷调整功率输出 77 西屋电气公司 开发与核燃料相容性高、导热性好、抗辐照和腐蚀能力强、机械性能优良的新型管状金属核反应包壳,并借助计算机模拟来验证新型包壳的性能 500 黄石能源公司 为熔盐堆以及其他新型核反应堆开发新型的核反应控制技术,以提高核电站“被动式”安全性能,同时借助计算机模拟开展新控制技术的技术-经济分析 260
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    • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2018-09-04
    • 5月1日,美国能源部先进能源研究计划署(ARPA-E)宣布资助3000万美元实施“电网规模长时储能(DAYS)”主题研究计划 ,旨在研发可部署在几乎任何位置的电网规模新型长时电力储能系统(LDES),以提供10至100小时、平准化成本为5美分/千瓦时的可靠电力,增强电网的韧性和稳定性,实现可再生能源电力更高比例的并网,以满足美国电网现代化的发展需求。本次资助着重开展的研究内容如下: (1)开发高效的储能材料(如高性能压缩泵、高能量密度的正负极、不易燃不易挥发的电解质),以获得更高能量密度、更长寿命的储能系统(如空气压缩储能、锂电池等); (2)开发全新的储能系统架构、高能量密度的储能介质以降低采用电力储能系统的电厂配套设施和电力成本; (3)开发能量效率不低于50%、20年寿命、全生命周期储能系统电力成本约600美元/千瓦、放电持续时间在8-10小时(即能量储存的时间周期达到8-10小时)的电网规模储能系统原型,并在相应选址进行现场示范,评估其技术-经济性能,以满足昼夜用电负荷调节应用的需求; (4)开发能量效率不低于50%、20年寿命、全生命周期储能系统电力成本200美元/千瓦、平准化成本5美分/千瓦时、放电持续时间在近100小时(即能量储存的时间周期达到100小时)的电网规模储能系统原型,并在相应选址进行现场示范,评估其技术-经济性能,以为满足季节性用电负荷调节应用的需求。