美国能源部未来25年战略计划

　　能源部是美国最重要的联邦政府机构之一，主要负责核武器研制、生产和维护，联邦政府能源政策制定，能源行业管理，能源相关技术研发等。能源部也是美联邦政府在基础科学研究方面最主要的管理和资助机构，下设24个国家实验室和大型科学试验设施，如世界一流的橡树岭国家实验室、阿贡国家实验室、洛斯•阿拉莫斯国家实验室，托马斯•杰弗逊国家加速器试验设施等都归能源部管辖，研究的重点领域主要包括高能物理、核科学、等离子体科学、计算科学、材料科学，以及生物、化学、环境科学等。这些国家实验室在高能物理、核科学、等离子体科学、计算科学等领域的研究代表着当今世界最高水平。美是目前全球最大的能源生产和消费国，是核武器及相关科学领域研究实力最强的国家之一，美能源部正是负责制定国家能源政策和进行核武器及相关科学研究工作的机构，其出台的任何政策和计划都倍受关注。

　　美国能源部成立于1977年，其工作重点随着国内外形势的变化而不断调整。二十世纪七十年代末，其工作重心是能源开发和制定相关法律法规，到八十年代，转为核武器的研发和生产，冷战结束后，转到了核武器的管理、防止核扩散、核设施环境的清理、能源效率与节能、能源可靠供应与运输等方面。

　　进入21世纪，面对新的挑战，能源部于2003年下半年出台了《能源部战略计划(The Department of Energy Strategic Plan)》，该战略计划确定了其在未来25年内的核心任务和战略目标，提出了实现这些战略目标的中期具体目标和措施。《能源部战略计划》可分为三个层次，第一层次为未来25年的核心任务和四大战略目标(Strategic Goal)。第二层次是进一步将四大战略目标分解成七个长远性的一般目标(General Objective)。第三层次是实现一般目标应采取的战略措施、影响一般目标实现的外部因素，以及应实现的中期具体目标等。

　　本文将首先对能源部在未来25年内的核心任务及战略目标作一介绍，然后再对每个战略目标所包含的一般目标，以及实现这些一般目标应采取的战略措施、影响目标实现的外部因素、中期具体目标等进行概述。

　　能源部未来25年内的核心任务及战略目标

　　未来25年，美能源部核心任务是“促进美国的国家、经济、能源安全，推进为实现上述任务所需的科技创新，对国家核武器设施及试验场进行环境清理。”

　　能源部四大战略目标：（1）国防战略目标，利用先进科技，尤其是核技术来维护国家安全；（2）能源战略目标，通过促进可靠、经济、环境友好的能源供应多样化来维护国家和经济安全；（3）科学战略目标，通过世界一流的科研能力和科学知识的不断发展来维护国家和经济安全；（4）环境战略目标，解决冷战时期发展核武所遗留的环境问题，对高辐射性核废料进行永久性处理。

　　一、国防战略目标。主要通过以下三个长远目标来完成：

　　（一）核武器管理目标

　　保持和加强核武器储备的安全性与可靠性以确保核武器的威慑作用。

　　实现该目标应采取的战略措施包括：与国防部合作对核弹头进行评估、维护，继续生产、重新装备核弹头；发展可不必通过地下核试验便能实现长期储备、管理核武器所需的科技能力。

　　影响该目标实现的外部因素：（1）技术开发具有不可预见性，若在核武储备过程中遇到不可克服的科学或工程障碍，将有可能被迫恢复核试验。（2）核储备政策将随着美所处核威胁形势变化而变化。（3）大规模削减经费将对恢复和延长核武器寿命的工作带来不利影响。

　　关键中期目标：到2005年，Lawrence Livemore 国家实验室将投入运行计算速度达到每秒100兆次的计算装置。到2007年，国家核安全局 (National Nuclear Security Administration 简称NNSA) 将交付自关闭落基场地(Rocky Flats)核武器储备库后的第一个核武器储备库。未来25年，能源部长将与国防部长就核武器储备是否安全、可靠，是否有必要恢复核试验等问题每年向总统提交报告。国家核安全局(NNSA)将开发、建造和维护用于保证核武器储备的安全性和可靠性所需要的设备和基础设施。

　　（二） 核不扩散目标

　　防止与大规模杀伤性武器有关的材料、技术的扩散，提高对全球大规模杀伤性武器的检测技术水平。销毁、或采取措施使可用于制造核武器的剩余材料和基础设施处于安全状态。

　　实现该目标应采取的战略措施包括：防止核材料、核技术的扩散；销毁或保证可用于制造核武器的剩余材料的安全；保证核放射源的安全，防止利用核放射源制造脏弹；增强对包括核武器、化学武器、生物武器在内的大规模杀伤性武器的检测能力；与其它国家合作，在世界范围内降低核事故发生的可能性。

　　影响该目标实现的外部因素：（1）美俄在销毁或保证多余核材料安全方面的合作将取得新进展。（2）国际原子能机构在控制核扩散方面必不可少。（3）技术开发具有不可确定和不可预见性，对大规模杀伤性武器检测技术开发顺利与否将对目标能否实现至关重要。

　　关键中期目标：与俄罗斯合作，2005年底开始对俄全部约600吨可用于制造核武的核材料进行管理安全升级。到2006年，完成对俄39个海军核弹头储存场的安全升级。到2005年，为防止核材料扩散，完成对俄边境的安全升级。俄最后三座生产核材料钚的核反应堆将分别在2008年(该年关闭两座)和2011年关闭。到2008年，清除俄多余核材料所需的混合氧化燃料生产设施将投入使用。到2008年，完成对俄原子能部的安全升级。到2010年，完成对俄27吨高度浓缩铀的浓度降低工作。到2025年，全球对可裂变核材料的控制程度应达到美国的要求。

　　（三）军用核动力装置目标

　　在未来25年向海军提供安全、有效的核动力装置，并保证其安全、可靠运行。

　　实现该目标应采取的战略措施包括：保证核动力装置运行的安全性、可靠性，使运行寿命达到指标要求。开发新的技术、方法和材料，为设计未来潜艇、航空母舰用核动力装置提供技术支撑。

　　具体中期目标：国家核安全局提供能满足海军安全性、可靠性要求的核反应装置。保证军用核反应堆的工作人员所遭受核辐射不超过联邦标准，核反应堆的运行对人的健康和环境不会造成危害。

　　二、能源战略目标

　　主要通过完成能源安全目标来实现。即通过技术开发来促进能源供应的可靠、经济、环境友好和多样化，提高能源运输的可靠性和能源效率，提高国家的能源安全，有效应对能源突发事件。

　　实现该目标应采取的战略措施：与私营企业界、各州、国家实验室、大学、非政府组织及其它联邦机构合作，开发用于提高能源效率的技术，并促进此类技术和产品的商业化。将国家战略石油储备从目前不足6亿桶增加到7亿桶的最大储备量。开发新技术以提高美国内石油和天然气的生产量。加强与国际石油供应国和公司的合作，确保美石油供应来源充足、可靠、安全。采用碳吸收技术，实现温室气体零排放，使燃煤发电厂更环保清洁。为提高核安全性、改善经济和减少废弃物的排放，加大开发核技术力度。确保核燃料供应安全，以应对可能出现的核燃料供应中断的威胁。研究、开发包括风能、水利、生物质能、太阳能、地热能在内的可再生能源技术。开发提高电力供应可靠性的技术，重点是超导材料以及中小型分散式发电设备。改善电力输配和输电线路的性能。减少联邦机构设施、设备的能源消耗，通过实施《Weatherization 援助计划》对低收入家庭提供能源效率援助。开发和改进利用可再生能源、核能及化石能燃料的制氢技术，加速向氢经济的过渡进程。 开发多用途，特别是用于交通领域的燃料电池技术。 推进等离子体科学和聚变能科学的发展，包括燃烧等离子行为、限制理论研究及以聚变能商业应用为长远目标的科学实验等。

　　影响该目标实现的外部因素：（1）技术因素。由于技术开发的不可预见性，对零排放的化石能燃料发电技术、氢能技术、可再生能源技术、先进核能技术、聚变能技术的研发进程可能比预期的提前或滞后，将影响目标能否如期实现。（2）市场接纳力。新的技术能否被应用，很大程度上取决于该技术是否有市场竞争力，是否有鼓励政策来促进技术的应用，因此，应制定鼓励政策促进新技术的应用(如制定鼓励购买燃料电车汽车的优惠税收政策等)。（3）消费者的选择。新技术和产品是否被采纳由消费者本身做出决定，消费者在作决定时除依据新技术和产品是否可提高能源效率、降低成本外，政策导向和宣传也会影响其决定。因此，不断改进技术和产品的同时，还要制定相应政策，加大宣传力度。

　　关键中期目标： 保证国家战略石油储备在接到总统“释放”命令后15天内便能以每天440万桶的释放速度连续释放90天。到2005年底，确定能源部在国际热核反应实验堆项目中的作用。2003至2008年间，能源部将向77.1万户低收入家庭提供能源效率援助。核工业界计划2005年前至少新建一座核电站。 2005至2010年间，能源部将开发出用于检测、跟踪、预测和改善输配电网络可靠性和安全性的技术和信息管理系统。 能源部计划2008年底前开发出先进的电力系统，使燃煤发电厂的热效率达到50%，其建设成本不超过1千美元/千瓦。 2008年底前，实验规模的利用核能高效制氢技术可实现演示。到2010年，使相当于1加仑汽油热值的氢制造成本降至1.5美元。完成能源部与工业界合作实施的《Freedom CAR计划》所确定的技术研发目标任务。制造成本低于400美元/千瓦的固态燃料电池将投入生产。能源部计划开发出四种高温超导电力设备样机，与目前广泛使用的传统电力设备如电动机、发电机、变压器等相比，其能量损失将减少一半，体积也减小到原来的一半。到2015年，与氢能相关技术达到可进行商业化的水平。在对环境影响很小的情况下，通过技术开发实现扩大生产低成本石油资源30亿桶，天然气资源100兆立方英尺。到2016年，新一代集发电、制氢于一体的试验型核电站将对高效发电和制氢进行示范。到2020年，建成以化石能源为燃料的无污染的高效示范电厂。使第四代核电技术达到成熟阶段，以便让工业界来决定是否利用该技术来建造新的核电站。能源部开发出用于轻水和汽冷核反应堆的先进燃料循环技术。到2025年，使可再生能源的利用量达到12×1015Btu (Btu为计量单位，1瓦=3.413 Btu/h)，约为2000年的两倍。

　　三、科学战略目标。通过完成世界一流科研能力目标来实现。

　　世界一流科研能力目标，通过提供先进的科研能力来满足以下需要：确保能源部维护国家能源安全的目标任务。促进物理、生物、医学、环境、计算等学科的前沿知识的发展。为科技界提供世界一流的科研设施。

　　实现该目标应采取的战略措施包括：促进高能物理和核物理科学的发展，比如对黑能(dark energy)、黑物质(dark matter)、宇宙不对称性、物质基本组成要素、核物质在最极端条件下的结构等的理解。开展国际合作，利用特殊科研设施进行研究，增进对等离子体和聚变理论的认识。在基因科学基础上进行与能源相关的生物和环境科学、气候模型、污染和传输模型及相关跨学科课题的研究。开发新的疾病诊断和治疗仪器和技术，如非侵入性医学成像技术、生物医学工程技术等。促进纳米科学的研究。大力推进模拟和计算科学研究。为科技界提供世界一流的研究设施，提供世界一流的科学计算和网络工作设施。

　　影响该目标实现的外部因素：(1) 科技人才不足将威胁保持世界水平科研能力目标的实现。(2) 物理科学是其它学科的基础，国家减少对物理科学研究的投入将威胁世界水平科研能力目标的实现。

　　具体中期目标：2006年，开发出用于科学模拟的特殊软件工具；利用万亿次计算机进行科学模拟；完成裂变中子源(Spallation Neutro Source)的建设。2007年，大型强子对撞机(LHC)、内部径迹(AFILAS)、介子螺线管(CMS)探测器将投入运行，相关的国际合作项目也将如期启动。2008年，能源部的八个纳米科学研究中心投入使用。2009年，完成几套终端超级计算机的研究、设计工作，使其性能在2003年基础上提高1千倍。到2013年，活细胞、组织、器官基因修饰(genes makeup)技术可用于疾病临床症断和治疗效果监测。到2015年，纳米材料研究达到在原子水平组合新材料的水平，并可对新材料的特性做出预测。到2020年，实现对等离子体结构的计算机模拟。

　　四、环境战略目标。包括“环境管理”和“核废料管理”两个目标。

　　（一）环境管理目标。 加快对核武器生产和试验场所的环境清理，在2025年前完成对108个遭受核污染地点的清理工作。

　　完成该目标应采取的战略措施：尽快消除对环境、健康、安全造成严重危害的各种因素。对己存在的危险性进行检查，并制定补救措施。保证对核材料和核废料的安全管理。调整和重新确定技术研发方向，使核设施清理技术更有效、更具针对性。

　　影响目标实现的外部因素：（1）能源部对核设施的清理工作依据环境法和与各州达成的协议来进行，而环境法在未来有修改的可能，清理工作需与相关州重新进行谈判。（2）对很多地点的清理工作未达到最后阶段，清理的最终标准也未确定，如最终确定的清理标准致使清理范围扩大，则所需费用及完成的时间表都将改变。（3）目前的技术不能满足清理工作的需要，需进一步开发。（4）对污染物的种类、污染范围、浓度等情况还不十分清楚，导致清理工作的范围和内容还不十分明确，因此会影响清理工作的进程。

　　关键中期目标：2005年，完成对汉福德(Hanford)场地的清理，并将其移交鱼类与野生动物服务局(Fish and Wildlife Service)。2006年，完成对在俄亥俄州的弗赫纳得(Fernald)和芒得(Mound)两个场地的清理，并将芒得(Mound)场地移交给迈阿米斯博格与芒得社区进步委员会(Miamisburg Mound Community Improvement Corporation)。2006年底前，完成对科罗拉多州落基弗莱慈(Rocky Flats)场地的清理工作，并将落基弗莱慈(Rocky Flats)野生动物保护区移交给鱼类与野生动物服务局。2008年底前，完成东田纳西技术园(East Tennessee Technology Park)的清理工作。2012年底前，完成汉福得河道(Hanford River Corridor)项目的清理工作。2013年底前，完成将所有遗留储存的超铀材料转移到废料隔离试验场的工作。2020年前，完成对在萨瓦纳河(Savannah River)场地的废料罐的清理和封存工作。2025年，能源部将完成对全部114个核试验场中的108个试验场的清理工作。未来25年，能源部将保持对所清理场地的放射性有害物的管理，直至将其安全处理、封存。

　　（二）核废料目标。批准和建立尤卡山永久性核废料储存场，并于2010年投入使用。

　　实现该目标应采取的战略措施：建立尤卡山永久性核废料储存场用于储存高放射性废料和核燃料废料。进行技术开发，以大大降低需要进行处理的核燃料废料量。

　　影响该目标实现的外部因素：尤卡山永久性核废料储存场项目需得到核管会的批准，对此事的拖延将影响尤卡山项目的运行计划。核管会能否批准尤卡山项目可能还需要法庭做出判决后才能决定。相关利益群体，如相关的州和地方政府、工业企业、民众是否支持将对尤卡山项目能否被批准起关键作用。

　　关键中期目标：2004年12月，能源部将向核管会提交尤卡山项目许可申请，预计2008年核管会将颁发项目许可。在2007到2010年间，能源部长将向总统和国会提交建立第二个核废料永久储存场的请求报告。在2008财政年度，能源部开始尤卡山项目的建设。2010年，能源部建设通过水运方式向尤卡山储存场运送核废料所需的基础设施。2010年，尤卡山储存场开始接收核燃料废料。2014年，尤卡山储存场将达到年接收3千吨核废料的最高能力。