Hermes — исследовательский реактор, уменьшенная по мощности версия высокотемпературного реактора KP-HFR с фтористо-солевым охлаждением. Установка предназначена для демонстрации работоспособности технологии KP-FHR в реальных условиях и подтверждения ее безопасности, эффективности и экономической целесообразности. Тепловая мощность Hermes — 35 МВт(т). На Hermes не предусмотрена выработка электроэнергии. Отводимое от активной зоны тепло будет передаваться атмосфере через радиатор в подсистеме под названием Heat Rejection Subsystem (HRS). Hermes рассчитан на четыре года работы на мощности. Реактор планируется ввести в эксплуатацию к 2027 году. Hermes будет построен с использованием технологии модульного строительства. Модули реактора будут изготовлены на заводе Kairos Power в Альбукерке, штат Нью-Мексико, и отправлены в Ок-Ридж для сборки.

Hermes-2 — атомная станция малой мощности, состоящая из двух реакторов типа Hermes. Суммарная тепловая мощность станции — 70 МВт(т). Два блока предназначены для питания общей турбогенераторной установки для выработки около 20 МВт электроэнергии. В проект реакторной установки станции Hermes-2 добавлен промежуточный (второй) контур и третий, паровой, контур. Рабочее тело второго контура - эвтектическая смесь фторидов натрия и бериллия (BeNaF). Третий контур един для обеих реакторных установок, входящих в состав Hermes-2. Его задача подавать перегретый пар на турбину для выработки электроэнергии. Станция Hermes-2 рассчитана на 11 лет работы на мощности, из которых предусмотрены один год пусковых экспериментов и 10 лет работы на номинале. Hermes-2 должен предоставить эксплуатационные данные с целью поддержки разработки коммерческого проекта компании KP-FHR.

Проекты Hermes и Hermes-2 — первые проекты поколения IV, получившие строительную лицензию Комиссии по ядерному регулированию (NRC) США (в декабре 2023 года и ноябре 2024 года соответственно). Оба проекта будут построены в Ок-Ридж, штат Теннесси, на территории технопарка "Восточный Теннесси" вплотную друг к другу (расстояние между установками составит порядка 150 метров). В июле этого года Kairos Power объявила о начале работ по строительству исследовательского реактора Hermes.

Практически одновременная реализация двух схожих, но не аналогичных проектов является следствием принятой в компании Kairos политики итерационной демонстрации и стратегии вертикальной интеграции для вывода на рынок своей технологии жидкосолевых высокотемпературных реакторов. Конечная цель, которую ставит перед собой компания, заключается в разработке и внедрении коммерческой атомной станции малой мощности под названием KP-FHR (Fluoride Salt-Cooled High Temperature Reactor).

Kairos Power рассматривает свои коммерческие предложения KP-FHR как двухблочные установки, каждая мощностью 75 МВт, для общей выходной мощности 150 МВт. В качестве топлива предполагается использовать топливо TRISO с ураном HALEU (обогащение 19,75%). В качестве теплоносителя — соль FLiBe с выходной температурой 650°C. Особенность реакторной технологии KP-FHR — сочетание шаровых твэлов и жидкосолевого теплоносителя.

Реакторная установка KP-FHR

Испытательные системы

Подход Kairos Power «быстрой итеративной разработки» означает проектирование, создание и испытание множества прототипов, извлечение уроков и совершенствование процессов на всем пути создания KP-FHR. Поэтапный подход и тщательная отработка конструкции позволят снизить риски при реализации целевого проекта.

Первая установка в серии испытательных стендов — инженерная испытательная установка ETU 1.0 (Engineering Test Unit 1.0). Установка ETU 1.0 − полномасштабный прототип реактора Hermes с электрическим нагревом. Являясь самой большой из когда-либо созданных систем на основе расплава солей FLiBe, ETU 1.0 послужила для Kairos Power средством для отработки цепочки поставок и создания новых возможностей собственными силами, включая производство теплоносителя из фтористых солей высокой чистоты и специализированных компонентов реактора.

Установка ETU 1.0 находится в г. Альбукерке (Нью-Мексико) и начала работу в декабре 2023 года. Во время ее эксплуатации было использовано 12 т солевого теплоносителя FLiBe, произведенного на заводе по очистке расплава солей в Элморе, штат Огайо. В систему было также загружено 30 000 гранул суррогатного топлива (заменителя топлива) и более чем 300 блоков графитового отражателя, необходимых для воспроизведения условий внутри активной зоны реактора Hermes.

На протяжении шести месяцев компания Kairos Power испытывала установку ETU 1.0 в течение тысяч часов регулярной работы, а также проводила испытания, направленные на моделирование сценариев отказа. В их число входили испытания с разрывом трубопровода первого контура и застыванием солевого расплава – теплоносителя. В пиковый момент температура в системе достигала 675 ℃, а скорость потока соли составляла 3 000 галлонов в минуту. Сотрудники щита управления собрали более 10 ТБ данных о поведении установки, а также проанализировали образцы соли и проверили 1 673 гранулы суррогатного топлива.

В настоящее время ETU 1.0 находится на этапе вывода из эксплуатации.

Вторая из трех испытательных систем для реактора Hermes, установка ETU 2.0, находится в стадии строительства в Альбукерке. Она будет сфокусирована на демонстрации модульности конструкции реактора.

Следующая итерация, система ETU 3.0, будет построена в Ок-Ридже, штат Теннесси, рядом с площадкой размещения реактора Hermes.

Финансирование

Kairos Power работает в рамках контракта по Соглашению о технологических инвестициях (Technology Investment Agreement) с Министерством энергетики США (DOE). Это соглашение предусматривает финансирование для снижения рисков через Программу демонстрации передовых реакторов (Advanced Reactor Demonstration Program, ARDP).

Согласно соглашению, Kairos Power получает фиксированные выплаты от DOE на основе выполнения заранее определенных этапов проекта. Такой фискально ответственный подход гарантирует, что выплаты производятся только после достижения поставленных целей. DOE согласилось инвестировать до 303 миллионов долларов в проект реактора Hermes через ARDP, что дополняет значительные частные инвестиции Kairos Power.

Первое коммерческое развертывание реактора KP-FHR к 2030 году и парка ММР общей мощностью 500 МВт к 2035 году было поддержано Google в рамках соглашения о пилотных ММР, подписанного двумя компаниями в октябре этого года. Согласно этой договоренности Kairos Power разработает, построит и будет эксплуатировать реакторные установки, а также продавать энергию и вспомогательные услуги компании Google в рамках соглашений о покупке электроэнергии.