美能源部公布總額為354億美元的2021財年預算申請

2020年2月10日，美國總統特朗普公布了2021財年政府預算申請。能源部申請額為354億美元(詳見表1)，同比降低8.2%。但國家核軍工管理局申請額卻同比增加18.4%，達到197.7億美元，包括資助一種新型核彈頭研究。

總體而言，該申請致力于支持能源部的四個方面工作：第一，推進美國作為一個能源獨立國家的持續崛起；第二，對核威懾力量進行現代化改造，加強國家安全；第三，促進變革性技術創新；第四，對歷史遺留核場區進行環境治理。

在2021財年預算申請中，為確保能源獨立以及能源技術創新申請了36億美元；為尖端研發和能源部國家實驗室的先進設施申請了59億美元的科學資助；為核威懾力量及相關基礎設施的現代化改造、核場區環境治理以及不擴散申請了269億美元。值得注意的是，2021財年沒有為尤卡山深層地質處置庫建設項目申請資金，但為中間貯存和核廢物基金監督計劃申請了2750萬美元。

能源部2021財年投資亮點包括：

· 為可再生能源、核能和化石能源的早期技術研發投資28億美元，目標是獲得經濟上可承受的、可靠的高效能源。

· 為人工智能投資2億美元，目標是提高大數據和人工智能技術的穩健性、可靠性和透明度，并為滿足能源部的需求開發相應的軟件工具。

· 為百億億次級計算倡議(ECI)投資7.1億美元，包括科學局的4.75億美元和軍工局的2.35億美元。

· 為量子基金投資2.49億美元，目標是加深對量子系統行為方式的了解，并應對超出經典計算機能力的科學挑戰。

· 為網絡安全、能源安全和應急響應辦公室的電網網絡基金投資1.85億美元。

· 為環境治理和遺留物管理投資64億美元，目標是對曾為美國核威懾力量建設作出貢獻的核場區進行環境治理。

· 為軍工局投資197.7億美元，主要用于保持核威懾力量的安全性、可靠性和有效性，包括投資5300萬美元啟動一種新型核彈頭的研究，即W93海基彈道導彈彈頭。

· 為建立鈾儲備申請了1.5億美元。

1 國家核軍工管理局

軍工局2021財年預算申請額為197.7億美元(詳見表2)，同比增加18.4%。2021財年預算主要為下述五方面工作提供支持：首先，確保庫存核武器的安全性、可靠性和有效性；第二，降低全球核威脅，使恐怖分子不能獲得相關材料；第三，加強關鍵科研和工程能力建設，為庫存核武器的認證、評價和延壽提供支持；第四，為美國海軍提供安全而有效的核動力推進裝置；第五，對核軍工基礎設施進行現代化改造。

1.1 “武器活動”

“武器活動”申請額為156億美元，同比增加25.2%，是軍工局增幅最大的項目。該項目主要開展下述四項工作：第一，對核武器進行維護和翻新，以保持對其安全性、可靠性和性能的信心；第二，投資于科學、工程和制造能力建設，以便能生產核武器和對庫存核武器進行認證；第三，制造核武器部件；第四，對核武器綜合體進行維護和現代化改造。目前，軍工局下屬實驗室、工廠和場區共有約5萬名雇員，主要分布在8個場區。在2021財年申請中，“武器活動”經費主要用于四個方面，即“基礎設施與運行”、“庫存管理”、 “庫存研究、技術和工程”和“生產現代化”。

表1 美國能源部2019—2021財年預算(單位：億美元)

* 這一數字由三部分組成，核能局11.8億美元、鈾儲備1.5億美元以及中間貯存和核廢物基金監督計劃資金2750萬美元。

表2 國家核軍工管理局2019—2021財年預算(單位：億美元)

1.1.1 “基礎設施和運行”

“基礎設施與運行”申請額為43.8億美元，同比增加37%，用于以安全、可靠和具有成本效益的方式保持、運營和改造軍工局的基礎設施，并開展現代化設施、基礎設施和科學工具的規劃、優先排序和建設工作。

2021財年將繼續為下述目的開展相關設施的維護、運營和現代化改造工作：支持洛斯·阿拉莫斯國家實驗室建設每年能制造30個彈芯的設施，使堪薩斯城國家安全園區(KCNSC)能夠穩步推進核武器延壽計劃，以及滿足2018年《核態勢報告》提出的基礎設施現代化改造要求。2021財年，將減少對遞延維修的投入；執行相關設施設備改造項目，以提高性能或延長使用壽命；建設新設施，取代老舊設施，在降低運行費用的同時降低安全和環境風險。具體來說，2021財年將增加對許多設施建設項目的支持，例如鈾處理設施(UPF)以及化學和冶金研究替代設施(CMRR)建設項目。

1.1.2 “庫存管理”

“庫存管理”申請額為42.8億美元，同比增加16.4%，用于支持四項工作：一是確保現有核武器的有效性，包括年度評估、監督、小改動和老舊部件更換；二是開展庫存核武器延壽，包括延壽計劃、重大改進和修改；三是保障核武器及其部件的安全拆解；四是保持可持續的制造能力，包括工藝改進、質量保證。2021財年，增加了W80-4延壽計劃和W87-1改進計劃的投入，并啟動W93海基彈道導彈彈頭的研發。

1.1.3 “庫存研究、技術和工程”

“庫存研究、技術和工程”申請額為27.8億美元，同比增加9%；主要聚焦于為庫存核武器相關工作奠定科學基礎，包括開展能力建設和工具研發工作，支持庫存核武器的有效性評估和彈頭改造計劃的認證。2021財年，將繼續推進“加強次臨界試驗能力”計劃以及為勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室在2022年接收軍工局首個百億億次級系統做準備。這兩項工作均是滿足W80-4延壽計劃和W87-1改進計劃的認證要求所需的。

1.1.4 “生產現代化”

“生產現代化”申請額為24.6億美元，同比增加57%，主要用于支持核武器及相關部件制造能力的建設，包括建設每年能制造80個彈芯的設施。2021財年，將為下述工作的開展提供支持：薩凡納河钚處理設施(SRPPF)建設項目，包括概念設計、場區和設備準備等；核軍工所需炸藥和推進劑材料等的質量鑒定；國防用氚的生產；鈾相關設施的現代化改造及核武器零部件的交付；美國海軍核動力和不擴散計劃；貧鈾合金和部件制造設施的重啟和現代化改造；濃縮鋰的生產；核武器非核部件的現代化制造。

1.2 “國防核不擴散”

“國防核不擴散”申請額為20.3億美元，同比降低6.2%；致力于通過下述手段保障美國安全：阻止敵對勢力獲得核武器或可用于制造武器的材料、技術和專門知識，打擊旨在獲得此類武器或材料的努力以及響應美國國內和全球的核或放射性事件。在“國防核不擴散”下，軍工局與其他國家合作伙伴共享美國的特種核材料管理經驗，并利用從庫存核武器管理計劃中獲得的知識和相關基礎設施完成一系列防擴散任務——從評價外國武器計劃到管理民用核計劃的擴散風險。

在2021財年申請中，“國防核不擴散”經費主要用于七項計劃：“國防核不擴散研發”、“材料管理與最少化”、 “全球核安保”、 “核恐怖主義和事件響應”、 “不擴散建設”、“不擴散與軍備控制”和“國家核法政學技術研發”。其中 “國家核法政學技術研發”是一項新計劃。

1.2.1 “國防核不擴散研發”

“國防核不擴散研發”申請額5.3億美元，與2020財年基本持平；旨在驅動下述領域的技術創新：探測核爆炸，國外核武器活動以及特種核材料的存在、移動或轉用。將充分利用能源部、學術界和工業界的設施和科學技能，開展相關研發，進行技術示范，建設原型設施，并生產和交付將被集成進現有系統的傳感器。2021財年，將為盡早發現國外擴散相關研發活動開展研究，繼續生產用于探測核爆炸的衛星載荷，并幫助建立不擴散管理倡議。不擴散管理倡議的目標是建設或研發履行不擴散使命所需的基礎設施、科學技術和專門知識。

1.2.2 “材料管理與最少化”

“材料管理與最少化”申請額為4億美元，同比增加10.2%；致力于在全球范圍內最少化使用并在可行的情況下消除可用于武器的核材料，以永久性降低威脅。2021財年，將為下述工作提供資金：關閉使用高濃鈾燃料的研究堆和放射性同位素生產設施或進行燃料低濃化改造，加速在美國建設不使用高濃鈾的新型鉬-99生產設施，轉移和處置可用于武器的核材料，繼續推進钚轉移工作以及钚稀釋和處置方案的實施，以及開展高濃鈾稀釋工作。

1.2.3 “全球核安保”

“全球核安保”申請額為4億美元，同比降低9.6%；致力于在全球范圍內降低核安保威脅。2021財年，將繼續與伙伴國家合作加強易失控材料和設施的安保，并幫助伙伴國家加強探查、阻止和調查核和放射性材料非法販運的能力，防止恐怖分子和其他行為人獲得可用于制造粗糙核裝置或放射性散布裝置的核或放射性材料。

1.2.4 “核恐怖主義與事件響應”

“核恐怖主義與事件響應”申請額為3.8億美元，同比增加1.5%；致力于支持能源部應急管理體系，保持針對核恐怖活動以及核事件與事故的應急準備和響應能力。該計劃包含多個子計劃。“反恐和反擴散”子計劃將開展兩項工作：第一，利用軍工局核軍工實體的技術能力，針對美國國內和全球的核或放射性事件，開展應急準備、預防、緩解和響應工作；第二，向國防部、聯邦調查局、其他政府機構和國際合作伙伴以及州和地方組織提供有關反核擴散、核反恐、核事件響應和核法政學方面的建議。“應急運行”子計劃負責管理和指導能源部內各項應急管理計劃的執行和整合，確保采取全面的一體化方法開展應急管理工作，包括規劃、緩解、準備、響應和恢復。

1.2.5 “不擴散建設”

“不擴散建設”申請額為1.5億美元，同比減少50.3%；用于為軍工局國防不擴散項目提供建設費用。2021財年，將支持钚稀釋和處置方案的實施，即繼續推進過剩钚處置(SPD)設施的初步設計，并繼續開展場區準備工作。將使用2020財年的剩余資金，在2021財年終止混合氧化物(MOX)燃料制造設施建設項目。

1.2.6 “不擴散與軍備控制”

“不擴散與軍備控制”申請額為1.4億美元，與2020財年基本持平；致力于防止國家和非國家行為者擴散大規模殺傷性武器。2021財年，將為實現下述目的制定和實施各種計劃和戰略：加強國際社會核保障，控制兩用大規模殺傷性材料、設備、技術和專有知識的擴散，核實核裁軍情況以及防擴散和軍控條約和協定是否得到遵守，以及應對各種現有和新興不擴散和軍控方面挑戰。

1.2.7 “國家核法政學技術研發”

“國家核法政學技術研發”是一項新計劃，申請額為4000萬美元；致力于在國家實驗室建設和保持先進的核法政學技術分析能力，為在核或輻射緊急情況發生后及時作出應對決策提供支持，以及幫助確定被截獲材料或設備的來源。

1.3 “海軍反應堆”

“海軍反應堆”申請額為16.8億美元，同比增加2.2%；致力于對與海軍核動力推進裝置相關的所有事務承擔全面責任，即從海軍核動力推進裝置的研究、設計、制造、測試、運行、維護與保養直至最終處置。

2021財年，“海軍反應堆”主要執行下述五項計劃：“海軍反應堆開發”(5.9億美元)、“海軍反應堆運行和基礎設施”(5.1億美元)、“建設”(3.34億美元)“S8G原型堆換料”(1.35億美元)和“哥倫比亞級反應堆系統開發”(6470萬美元)。

2 科學局

科學局是美國物理科學基礎研究領域最大的聯邦資助者，也是支持能源相關基礎科研的主要聯邦機構，為物理、化學、材料科學、生物學、環境科學、應用數學以及計算機和計算科學等領域的研究計劃提供資助。該局的資金主要用于下述兩個方面：直接支持科學研究以及直接支持獨一無二且對外開放的科研設施的設計、開發、建設和運營。該局為能源部所有下屬17家國家實驗室以及另外約300家學術研究機構的約2.3萬名研究人員提供支持。28座科研設施每年為近3.3萬名使用者提供服務。

科學局申請額為58.4億美元(詳見表3)，同比降低16.6%，其研發資金主要聚焦于六個領域：“基礎能源科學”、“先進科學計算研究”、“高能物理”、“核物理”、“生物與環境研究”和“聚變能科學”。

表3 科學局2019—2021財年預算(單位：億美元)

2.1 “基礎能源科學”

“基礎能源科學”申請額為19.4億美元，同比降低12.5%，目標是開展基礎研究，以便能從電子、原子和分子層面上認識、預測并最終控制物質形態與能量，從而為研發新型能源技術奠定基礎，緩解能源使用的環境影響，并為能源部履行其在能源、環境和國家安全方面的使命提供支持。

2.2 “先進科學計算研究”

“先進科學計算研究”申請額為9.9億美元，與2020財年基本持平；致力于支持先進計算研究、應用數學研究、計算機科學研究以及大型高性能計算用戶設施和高性能網絡的開發和運行。

2.3 “高能物理”

“高能物理”申請額為8.2億美元，同比降低21.7%；致力于通過發現物質與能量的最基本組成形式，研究其相互作用以及探索時間和空間的本質，加深對宇宙最基本工作原理的認識。

2.4 “核物理”

“核物理”申請額為6.5億美元，同比降低8.4%；致力于發現、探索和了解核物質的所有形態，為旨在創造、探查和描述宇宙中各種核物質形態開展的試驗與理論研究提供支持。

2.5 “生物與環境研究”

“生物與環境研究”申請額為5.2億美元，同比降低31.1%；致力于推動旨在從微生物和植物基因組尺度到地球的環境和生態過程尺度，加深對自然系統的復雜生物、生物地球化學和物理原理的認識的基礎研究。更具體地說是加深下述認識：怎樣將基因組信息轉化為功能性能力；怎樣才能更有自信地對微生物和植物進行重新設計，從而提高能源彈性和可持續性，包括更好的生物燃料和生物產品，更強的碳貯存能力以及環境中營養物質和污染物等的受控生物學轉化。

2.6 “聚變能科學”

“聚變能科學”申請額為4.3億美元，同比降低36.6%；致力于加深對處于極高溫度和密度下物質形態的認識，并為推進聚變能的實際應用奠定科學基礎。

3 核能局

核能局為美國政府的各項民用核能計劃提供支持，負責牽頭旨在推進核能技術進步的聯邦政府努力，包括發電技術、安全技術、廢物貯存與管理技術和安保技術，并通過為創新提供戰略支持，幫助美國實現“能源主導”。

核能局申請額為11.8億美元(詳見表4)，同比降低21%。核能局經費主要用于下述六項計劃：“多功能實驗堆項目”、“愛達荷設施管理”、 “燃料循環研發”、“愛達荷場區保障與安保”、“核能賦能技術”和“反應堆概念研發與示范”。

表4 核能局2019—2021財年預算(單位：億美元)

* STEP=變革型超臨界發電技術。

3.1 “多功能實驗堆項目”

“多功能實驗堆項目”是一項新計劃，申請額為2.95億美元。2017年《核能創新能力法》要求能源部在2025年12月之前建成一座具有快中子譜輻照能力的實驗堆。該堆將成為能源部自20世紀70年代后期以來建設的首座核反應堆，由愛達荷國家實驗室負責建設，投運后將為美國企業提供當前缺乏的先進技術和燃料測試能力。

3.2 “愛達荷設施管理”和“愛達荷場區保障與安保”

“愛達荷設施管理”2020財年被納入“基礎設施”，2021財年恢復，申請額為2.26億美元；“愛達荷場區保障與安保”申請額為1.38億美元，同比降低10.2%。這兩項計劃負責管理愛達荷國家實驗室設施的規劃、采購、運行、維護和處置，并確保該實驗室的安全。2021財年，前者將繼續投資于先進試驗堆(ATR)和先進試驗堆臨界實驗裝置(ATRC)，以提高先進試驗堆的可靠性和可利用性，并繼續運行瞬態反應堆實驗設施(TREAT)；后者將增加員工數量，并重點關注下述投資的持續進行：基礎設施建設投資、現有設施改善投資、新技術投資和網絡安全投資。

3.3 “燃料循環研發”

“燃料循環研發”申請額為1.9億美元，同比降低38.7%；致力于在四個領域開展工作：一是加強乏燃料處置研發，推進貯存、運輸和處置技術的發展；二是支持開展一種或多種輕水堆耐事故燃料研究；三是推進高豐度低濃鈾燃料制造技術的研發；四是支持在美國建設鈾采礦和轉化能力。

3.4 “核能賦能技術”

“核能賦能技術”申請額為1.2億美元，同比增加2.2%；致力于支持創新型跨領域核能技術的早期研發并進行相關的戰略性研究能力建設投資，重點關注包括模擬和仿真工具在內的先進制造技術和儀表技術的早期研發，并通過“核科學用戶設施”(NSUF)為外部人員提供核能局獨一無二的核能研究能力。總體而言，“核能賦能技術”資助的活動均支持“加速核能創新接口”(GAIN)倡議的目標和行動。后者為核工業界提供能夠獲得能源部綜合體及其國家實驗室廣泛能力——人員、設施、材料和數據——的單點接口，目標是推進新型反應堆設計實現商業化，并同時確保在運核電機組的持續安全、可靠且經濟的運行。

3.5 “反應堆概念研發與示范”

“反應堆概念研發與示范”申請額為1.1億美元，同比降低58.2%；致力于推進反應堆技術的發展，以提高其競爭力，有助于將核電作為一種能夠滿足美國能源、環境和國家需求的資源而推進其發展。2021財年，該計劃主要開展三個方面工作：第一，以費用共擔的方式推進先進小型模塊堆技術的研發；第二，為支持在運反應堆延壽并提高經濟競爭力，以費用共擔的方式開展材料老化與性能惡化、安全裕量表征、安全技術和儀控研究；第三，開展快堆和高溫堆等能夠在發電的同時提供高溫工藝熱的先進反應堆技術研究，以提高核能的經濟競爭力和安全性，從而使核能能夠為美國實現能源安全和環境目標作出貢獻。

4 鈾儲備

2021財年為建立鈾儲備申請了1.5億美元，主要用于支持國內鈾生產和鈾轉化服務供應，在市場中斷的情況下保障鈾的供應，并支持美國戰略性燃料循環能力建設。

此外，核能局將與相關機構互動，并從工業界收集信息，以制定儲備的建立方法，并開始從國內供應商采購鈾和轉化服務。預計這項工作將直接支持至少兩座美國鈾礦的運營以及轉化能力的重建。鈾儲備的建立不會取代或破壞市場機制。

5 中間貯存和核廢物基金監督

2021財年為中間貯存和核廢物基金監督計劃申請了2750萬美元，主要用于制訂和執行核廢物中間貯存計劃，繼續監督核廢物基金以及繼續履行尤卡山場址的責任，包括滿足相應的安保、維護和環境要求。