西门子能源汽轮机组件推进Oklo首座Aurora快堆建设

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Oklo与西门子能源合作推进Aurora钠冷快堆项目的建设进展及战略意义。

摘要

Oklo与西门子能源合作,为Aurora钠冷快堆项目生产关键设备,目标2028年运营,推动先进核能商业化与规模化部署。

关键信息

  • 1 西门子能源为Oklo的Aurora-INL项目生产蒸汽轮机和发电机。
  • 2 项目目标是在2028年实现首次运营。
  • 3 该合作旨在将成熟工业设备应用于先进反应堆,实现规模化部署。

西门子能源汽轮机组件推进Oklo首座Aurora快堆建设

西门子能源位于德国格尔利茨和埃尔福特工厂内,用于Oklo公司在爱达荷国家实验室(INL)首座Aurora发电站的蒸汽轮机和发电机组件正在积极生产中。这是将商业成熟工业汽轮机平台应用于首创型先进反应堆常规岛的开创性实践。

据POWER获取的详细信息,两家公司均确认,电力转换系统的制造进度与Oklo设定的2028年启动目标保持一致。这不仅完成了这座75兆瓦电功率钠冷快堆所有主要长周期设备的采购合同,也为未来同类项目建立了可重复使用的电力转换方案。

这一里程碑源于2025年11月两家公司签署的具有约束力的合同。根据合同,西门子能源承诺交付一台凝汽式SST-600蒸汽轮机、一台SGen-100A工业发电机及相关辅助系统。合同授权西门子能源启动工程设计工作,以加快长周期组件采购并启动制造流程。这实际上是将POWER于2023年12月首次报道的优先供应商意向书转化为了正式合同。

两家公司均向POWER表示,该配置设计允许在后续Aurora项目部署时,只需进行有限的针对性调整。

这一合同标志着先进核能领域正在迎来更大的发展推力,先行者们正从反应堆设计和许可证申请阶段,迈入采购执行、供应商整合和严格项目管理阶段。随着Kairos Power(橡树岭项目)和TerraPower(怀俄明州项目)等多家公司相继进入积极建设阶段,业界向POWER表示,项目执行需要在采购领域建立可信度,需要通过经验证的工业设备降低首创型项目的风险,需要具备规模化可重复性,以及可靠供应商的交付能力。

“在这一阶段,所有主要长周期设备均已纳入供应商合同,这表明Aurora-INL项目正在从概念阶段迈向严格执行阶段。”Oklo发言人Paul Day于4月向POWER表示,”西门子能源电力转换合同契合这一整体布局,有助于在适当情况下使用经验证的现成工业组件,而非完全依赖专为核级应用定制的设备。这有助于简化采购流程、降低复杂性,并支持建立更具实操性的供应链。”

Aurora发电站系统组成与建设进展

西门子能源的电力转换系统是Oklo为推进Aurora-INL项目上线而推进的三大主要采购领域之一。该电站规划为一座75兆瓦电功率池式钠冷快堆,反应堆容器将布置在地面以下的池型结构中。设计采用金属高丰度低浓缩铀(HALEU)燃料,以液态钠作为一回路冷却剂,并通过反应堆容器辅助冷却系统实现非能动余热排出,无需泵、阀或人员干预。Aurora设计在满功率输出时,可提供可调度的零排放基荷电力,以持续稳定的高容量系数运行,从而支撑Oklo与数据中心及工业客户签订的商业电力销售协议。

Oklo自2019年起致力于在INL部署这座商业快堆。彼时,美国能源部(DOE)为该公司发放了一份首创性场地使用许可,批准其使用INL材料与燃料综合设施南侧约40英亩的地块,同时INL授权提供从已退役实验增殖堆II回收的5公吨HALEU燃料。实验增殖堆II是一座在同一爱达荷州场地运营了约30年(1964年至1994年)的钠冷快堆。

2020年3月,Oklo向美国核管会(NRC)提交了首份针对非轻水先进反应堆的联合许可证申请,该申请于2020年6月获受理审查,但因信息不足于2022年1月被不予偏见地驳回。此后,Oklo重新启动许可证申请工作,并转向一条被证明更具决定性的DOE并行授权路径。

2024年至2025年期间,场地工作全面提速。2024年9月,Oklo与DOE爱达荷运营办公室签署协议备忘录;2025年3月,与INL签订接口协议,确立了与肖肖尼-班纳克部落协调制定的环境和岩土协议;2025年5月完成了场地勘察钻孔作业。

2025年7月,Oklo达成首个供应链里程碑,选定Kiewit Nuclear Solutions作为总承包商,签订覆盖完整设计、采购和施工范围的主服务协议。Oklo当时指出,发电站约70%的部件来自非核工业供应链。同月,NRC完成了Aurora-INL联合许可证申请的预申请准备就绪评估第一阶段,未发现重大缺口。

2025年9月22日,Oklo正式开工建设Aurora-INL,成为首个在美国国家实验室内建设私营快堆的项目,隶属于DOE的反应堆试点计划,该计划旨在2026年7月4日前在国家实验室以外完成至少三种先进反应堆概念的临界示范。2025年11月,Oklo与西门子能源签订电力转换系统具有约束力的合同,涵盖凝汽式SST-600蒸汽轮机、SGen-100A发电机及辅助系统,属于项目主要长周期采购之一。

在DOE授权方面,爱达荷运营办公室于2026年3月签署其他交易协议并批准核安全设计协议,这是DOE反应堆试点计划授权路径的第一个正式步骤。NRC随后于2026年5月批准了Oklo关于Aurora发电站的主要设计准则专题报告。Oklo方面表示,此举”为该报告在未来申请中作为参考文件奠定了基础,减少了对已确立内容的重复审查需求”,同时指出现场施工队伍已转入深基础开挖阶段,主要系统的长周期采购工作也在持续推进。

6月11日,DOE批准了Aurora-INL的初步记录安全分析,这是正式运营前四大授权步骤中的第三步,代表着对项目危害与事故分析、安全控制及设计承诺的详细审查。后续还有记录安全分析批准、准备就绪审查和启动批准等步骤待完成。Oklo尚未依据NRC框架提交联合许可证申请,目前通过DOE授权路径推进Aurora-INL项目,同时持续推进与NRC就未来商业许可的沟通。Oklo的目标是在监管批准和施工进度顺利推进的前提下,于2028年实现首次运营。

西门子能源的技术定位

对西门子能源而言,Aurora-INL合同标志着一次更深层次的战略调整——将其成熟工业汽轮机技术引入新兴先进反应堆领域。按照设计,这类反应堆的常规岛处于核安全边界之外,恰好在成熟商业设备的应用范围之内。

早在西门子股份公司于2020年剥离其燃气与电力业务成立西门子能源之前,西门子股份公司就已是全链条核电供应商。其1969年创立的克拉夫特韦克联合公司建造了德国全部17座核电站,并向阿根廷、奥地利和巴西供应反应堆,直至1987年重新并入西门子。2001年,西门子将核业务与法玛通合并,成立了后来的AREVA,但于2009年出售了其34%的股份。两年后,受福岛事故后核能行业下行影响,西门子股份公司全面退出核电站建设和融资业务。

西门子能源保留的业务集中于蒸汽轮机、发电机、仪控系统及平衡系统(BOP),用于将反应堆产生的蒸汽转换为电力输出。其汽轮发电机组产品线覆盖2兆瓦至1900兆瓦,适用于小型模块化反应堆和大型常规电站。凭借超过60年的核能经验,西门子能源全球在役蒸汽轮机超过60000台,核能领域装机容量达114吉瓦。

在Aurora-INL项目中,西门子能源的工作范围从蒸汽发生器接口开始,钠-蒸汽二回路界定了电力转换系统的边界条件。西门子能源为此选择了凝汽式SST-600蒸汽轮机与SGen-100A工业发电机的配置组合,并配备相关辅助系统。”SST-600是我们部署最广泛的汽轮机型号之一,体现了我们将成熟工业技术以支撑执行信心的方式引入新应用领域的整体思路。”西门子能源向POWER表示。

在工程设计方面,西门子能源表示,主要考量依据包括”项目特定的蒸汽参数、整体热工条件以及场地蒸汽循环的总体需求”。一旦这些条件与SST-600的设计范围相匹配,即可”为符合Oklo需求的模块化、可重复汽轮发电机配置奠定基础”。

针对钠冷快堆的配置适配无需偏离标准工业实践。”钠-蒸汽二回路界定了汽轮机组件的相关边界条件,这完全在西门子能源常规工业工程实践范围之内。核心工作在于将汽轮机组件与所需的压力、温度、流量和接口条件相匹配,同时保持成熟工业平台的可靠性。”

西门子能源还指出,两家公司的早期协作使双方团队能够就蒸汽循环布局、空间限制和关键机械接口达成一致,”这有助于降低首台机组的执行风险,也为未来可重复部署奠定更坚实的基础,仅需进行必要的有限场地适配”。

“Oklo的Aurora发电站等项目表明,先进反应堆概念正从愿景走向落地,市场关注的重点正日益从技术可行性和许可证申请,转向商业化、交付能力和规模化。”西门子能源向POWER表示。

对Oklo而言,这一合作模式体现了对传统核能采购方式的刻意突破。Oklo并未将汽轮机供应商视为单纯的硬件供货方,而是将其定位为从项目启动贯穿整个设施运营生命周期的设计协作伙伴。”我们与西门子能源独特的合作伙伴关系,得益于Oklo的商业模式。这不仅仅是购买设备,更在于双方如何协同创造出对两家公司都有价值的更优产品。西门子能源与Oklo在从系统配置到硬件选型的各类细节上深度合作,综合考量成本、维护和跨设施设备通用性,寻求最优设计。此外,西门子能源承诺在设备整个生命周期内为Oklo提供持续支持,包括依托其现有装机机队的专业知识和数据提供维修维护服务。”

“这不是要证明反应堆能够达到临界并产生热量,而是要生产可以商业化向电网销售的电力。Oklo销售的是电力,而非反应堆设计。蒸汽轮机是这一过程的关键环节,负责将反应堆产生的热量转换为电能。”Oklo发言人Day表示。

规模化部署战略

西门子能源和Oklo均将可重复性列为优先考量。Aurora-INL是一个商业项目,与此同时,Oklo正在俄亥俄州派克县推进一座1.2吉瓦级Aurora快堆园区项目。该公司已购入206英亩土地,并于2026年1月与Meta签署协议,用于推进燃料采购和一期场地开发。截至4月27日,该项目已向PJM互联互通机构提交接入申请,并持续推进许可证申请、场地准备和利益相关方沟通工作。一期项目最早可于2030年投运,整个园区计划于2034年扩展至1.2吉瓦。

此外,Oklo正依据一份30年固定价格购电协议,推进在阿拉斯加艾尔森空军基地部署Aurora发电站,提供电力和热能。场地勘察工作正在进行中,该项目设计将至少5兆瓦电力输出纳入基地现有能源基础设施。其客户管道还包括与拉斯维加斯数据中心设计、建设和运营商Switch签订的协议,计划在2044年前部署12吉瓦的Aurora发电站,被誉为”有史以来最大的企业清洁能源协议之一”。

在燃料供应方面,Oklo于6月18日宣布与Centrus签署意向书,由后者从位于派克县的美国离心分离工厂供应足量国产HALEU,以支持多座Aurora发电站数年运营所需。该计划目标是从2029年开始交付燃料,是自2023年8月谅解备忘录开始、经2026年3月计划成立合资企业以推进俄亥俄州核燃料服务以来,持续深化的燃料供应合作关系的最新进展。同日发布的公告还披露了与Kiewit Nuclear Solutions签署的谅解备忘录,支持俄亥俄州南部首批计划Aurora项目的工程、采购和施工规划。

与此同时,Oklo正在推进多条国内燃料路径。在INL,用于为Aurora-INL制造燃料组件的Aurora燃料制造设施已获DOE批准核安全设计协议、初步记录安全分析及概念设计,但仍需完成完整设施设计并获得DOE最终批准方可开工建设。在田纳西州,Oklo正在橡树岭开发一座私人投资的乏核燃料回收设施,作为最高18亿美元高级燃料中心的第一期,公司已于2026年3月完成NRC预申请沟通。

从长远来看,Oklo正在推进钚桥接燃料策略,包括在洛斯阿拉莫斯开展快谱临界实验,并于2026年5月被DOE选定为剩余钚利用计划高级谈判对象之一,共有五家先进核能公司入选。”燃料可用性是先进核能部署最重要的制约因素之一,我们正在开辟多条燃料路径。”Oklo在2026年一季度业绩电话会议上表示。

上述一切均建立在Aurora设计突破单台机组局限、实现规模化”可部署、可重复项目”的前提之上。西门子能源对此也持相同观点:”合同使西门子能源和Oklo能够以有限的场地适配复制该设计,从而实现更快部署,并为未来项目提供更高效的支持。”

“这一领域的长期价值,不会仅凭单台机组的成功而实现,而在于能否迈向更具可重复性和规模化的部署模式。”

Q&A

Q1:Oklo的Aurora反应堆采用什么技术路线,有哪些主要设计特点?

A:Aurora是一座75兆瓦电功率池式钠冷快堆,反应堆容器布置于地面以下的池型结构中,采用金属高丰度低浓缩铀(HALEU)燃料,以液态钠为一回路冷却剂,并通过反应堆容器辅助冷却系统实现非能动余热排出,无需泵、阀或人员干预。设计目标是提供可调度的零排放基荷电力,主要面向数据中心和工业客户。

Q2:西门子能源为Aurora-INL项目选择的是什么型号的汽轮机,为什么选择这款产品?

A:西门子能源为Aurora-INL选择了凝汽式SST-600蒸汽轮机搭配SGen-100A工业发电机。SST-600是西门子能源全球部署最广泛的汽轮机型号之一,属于成熟商业工业设备。选择该型号的核心逻辑是:Aurora反应堆的常规岛处于核安全边界之外,可以使用经验证的工业级设备,从而简化采购、降低成本、提升执行可信度,并为后续规模化复制奠定基础。

Q3:Aurora-INL项目目前进展到哪一阶段,预计何时投入运营?

A:Aurora-INL于2025年9月22日正式开工,目前已完成场地勘察、深基础开挖,并推进了多项关键长周期设备采购合同。在监管授权方面,DOE已于2026年6月批准初步记录安全分析(四大授权步骤中的第三步),后续还需完成记录安全分析批准、准备就绪审查和启动批准。Oklo目标是在监管批准和施工进度顺利的前提下,于2028年实现首次运营。

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