小型模块化反应堆与核能（Small Modular Reactors & Nuclear）

2026-09-26 · 新兴科技

最后更新：2026-09-26 ｜领域：新兴·能源与气候｜说明：信息来源为公开网络资料，详见文末参考来源

概述

小型模块化反应堆（Small Modular Reactor，SMR）通常指单机功率较小（业界常以 IAEA 的约 300 MWe 上限为口径）、采用工厂预制、模块化运输与现场组装的裂变反应堆，旨在以更低的单位造价与更短的现场建造周期提供低碳、可调度的基荷电力。与之并列的还有“先进反应堆”与第四代堆（如钠冷快堆、高温气冷堆、熔盐堆、微堆），以及把成熟大型机组延寿/重启的路线。2025—2026 年，AI 数据中心带来的电力需求爆发式增长，成为核能（尤其是 SMR 与先进堆）复兴的核心驱动力，超大规模云厂商由“买绿电”转向“直接签约核电”。美国通过能源部（DOE）的“反应堆试点计划（Reactor Pilot Program）”加快示范堆授权，多家先进堆在同一夏季相继达到临界，成为这一轮“核能复兴（nuclear comeback）”的重要标志（Office of Nuclear Energy Celebrates Fifth Advanced Reactor Criticality - DOE）。

最新进展（2025–2026）

主流 SMR 设计

GE Vernova Hitachi 的 BWRX-300 是一款 300 MWe 沸水堆，被其称为“西方世界领先、已开工”的 SMR 项目：加拿大安大略电力公司（OPG）在 Darlington 建设首台机组，首台机组预计 2029 年底建成、2030 年底投入商业运行；OPG 已于 2025 年 4 月取得加拿大核安全委员会（CNSC）的建设许可，BWXT 承担反应堆压力容器供货（BWRX-300 - GE Vernova、Small Modular Reactors: A Full Guide）。美国方面，TVA 的 Clinch River BWRX-300 被视为美国最接近落地的电网级 SMR，许可流程已推进至委员会表决阶段（Nuclear Fission - Venture Atlas）。

NuScale Power 的 NuScale Power Module（NPM）是其宣称唯一已获设计批准、可全球部署的 SMR。其与罗马尼亚 Nuclearelectrica、RoPower 合作，计划在原煤电厂址 Doicești 部署 6 个模块，被称为欧洲最先进的 SMR 项目；公司并推出面向 AI 与数据中心的长期购电（通过 ENTRA1 Energy），以及“6 GW 级 SMR 项目”（NuScale Power Reports Second Quarter 2026 Results、NuScale 官网。

先进堆与微堆

TerraPower 的 Natrium 反应堆（Kemmerer Unit 1）于 2026 年 3 月 4 日获得美国核管理委员会（NRC）委员投票通过的建造许可，被称为美国首个获建造许可的商业规模先进核电站（NRC Approves the Natrium Reactor Construction Permit、NRC Licensing Efficiencies）。Kairos Power 的 Hermes 熔盐冷却高温堆于橡树岭（Oak Ridge）获 NRC 批准开建，计划最早 2026 年运行（NRC Approves Construction for Hermes Reactor - DOE）。Oklo 的 Groves 同位素试验堆在得克萨斯州 Lockhart 达到临界，为 DOE 反应堆试点计划下该夏季第五个达到临界的先进堆（Office of Nuclear Energy Celebrates Fifth Advanced Reactor Criticality - DOE）。此外，伊利诺伊大学香槟分校于 2026 年 3 月 31 日就其基于 Nano Nuclear 的 KRONOS 微堆技术提交建造许可申请，拟建校园非发电高温气冷研究堆（DOE/NRC 先进反应堆动态）。X-energy 的 XE-100 则与 Long Mott Energy 项目相关（NRC Licensing Efficiencies）。

科技巨头的核电采购

谷歌于 2024 年 10 月与 Kairos Power 达成协议，计划到 2030 年采购其 SMR 的 500 MW 容量（约 6—7 台机组），采用“订单簿（order book）”模式；2025 年 5 月又向 Elementl Power 的三个规划反应堆场址（合计约 1.8 GW）提供早期资本（The Nuclear Comeback）。2026 年 9 月，NextEra Energy 从美国能源部获得 19 亿美元贷款，用于翻新重启爱荷华州 Duane Arnold 能源中心，计划 2029 年重新运行并主要为谷歌的 AI 数据中心供电（AI供电竞赛！美国政府19亿美元贷款助推谷歌核电站重启计划）。从更宏观的维度看，有媒体统计称，科技巨头在约 18 个月内签署的核电装机承诺已超过美国此前 20 年的总增量，凸显 AI 数据中心用电需求与电网供给能力之间的张力（Tech giants have signed more nuclear power in 18 months than the US did in 20 years）。

核心技术与关键概念

堆型：轻水堆（压水/沸水）、高温气冷堆、熔盐堆、钠冷快堆、微堆（microreactor）。
设计理念：工厂预制、模块化、非能动安全系统、缩短现场工期、降低单位造价。
第四代堆：更高出口温度、可支持工业供热与制氢，燃料循环与核废料处理更受关注。
商业模式：面向数据中心的长期购电协议（PPA）、“订单簿”预定容量、公私合营与政府贷款担保。
许可路径：设计认证与建造许可分阶段审批，NRC 通过流程精简将部分建造许可审批周期压缩至约 18—27 个月（NRC Licensing Efficiencies）。

代表性项目 / 公司 / 产品

公司 / 产品	类型	关键进展
GE Vernova Hitachi BWRX-300	300 MWe 沸水堆 SMR	加拿大 Darlington 在建，2030 年底商运；OPG 2025-04 获建设许可
NuScale Power Module	压水堆 SMR	唯一获设计批准；罗马尼亚 Doicești 部署 6 模块
TerraPower Natrium	钠冷快堆	2026-03 获 NRC 建造许可（Kemmerer Unit 1）
Kairos Power Hermes	熔盐冷却高温堆	NRC 批准开建，计划最早 2026 年运行；谷歌 500 MW 采购协议
Oklo Groves	快堆 / 同位素试验堆	达到临界，DOE 试点计划第五个临界先进堆
X-energy XE-100	高温气冷堆	与 Long Mott Energy 项目相关

关键数据与评测结果

BWRX-300 单机 300 MWe，首台机组目标 2029 年底建成、2030 年底商运（GE Vernova）。
谷歌—Kairos Power 协议：到 2030 年 500 MW，约 6—7 台机组；谷歌另向 Elementl Power 三处场址（约 1.8 GW）提供早期资本（The Nuclear Comeback）。
Duane Arnold 重启：美国能源部 19 亿美元贷款，计划 2029 年重启（电子工程专辑）。
NRC 将 TerraPower Kemmerer 1 建造许可审批周期压缩至约 27 个月（原约 22 个月目标口径下），Long Mott XE-100 约 18 个月（NRC Licensing Efficiencies）。

趋势与争议

数据中心驱动：AI 算力用电激增使超大规模厂商大规模签约核电（含 SMR、先进堆与机组重启），核能被视为可调度、低碳的基荷来源（Small Modular Reactors: A Full Guide、电子工程专辑）。
交付风险：SMR 的核心卖点是降本与缩短工期，但多数设计仍处许可或首堆建设阶段，首堆成本与进度能否兑现仍是最大不确定性。
政策与许可：美国通过 DOE 反应堆试点计划与 NRC 流程精简加速审批，但审批效率与安全监管之间的平衡持续存在讨论（NRC Licensing Efficiencies）。
燃料与供应链：HALEU 等先进堆燃料供应、压力容器等关键部件产能，是规模化部署的潜在瓶颈（GE Vernova）。