211service.com
Mazie reaktori varētu iedarbināt iestrēgušo kodolenerģijas sektoru
Ariels Deiviss
Kodolenerģijas nozare saskata lielu solījumu, ka tā būs maza.
Šī gada sākumā NuScale Energy spēra būtisku soli uz priekšu savos ilgstošajos centienos uzbūvēt 12 samazinātus kodolreaktorus uz tukša zemes gabala Aidaho Nacionālajā laboratorijā, plašā pētniecības pilsētiņā Aidaho Fallsas nomalē (skatiet Shrinking Nuclear ). ASV Kodolenerģijas regulēšanas komisija piekrita lai sāktu oficiālu procesu, lai pārskatītu uzņēmuma projektus 600 megavatu stacijai, kas varētu divreiz nodrošināt Boisas lieluma pilsētu.
Tas nodrošina NuScale, kas atrodas Portlendā, Oregonas štatā, iekšējo ceļu, būvējot valstī pirmos šāda veida komerciālos reaktorus. Pazīstami kā mazi moduļu reaktori vai SMR, tie ir arī pirmais būtiski jauns jebkura veida reaktora dizains, kas pēdējo desmitgažu laikā sasniedzis šo NRC pavērsienu.
Taču nāk vai tiek īstenoti daudzi citi SMR projekti. Visā pasaulē dažādās izstrādes vai plānošanas stadijās ir aptuveni 50 dizainparaugu vai koncepciju Starptautiskā atomenerģijas aģentūra . Četri jau ir progresīvā būvniecībā Argentīnā, Krievijā un Ķīnā.
Ja sākotnējie projekti tiks uzbūvēti un izdosies, šie mazākie un potenciāli drošākie kodolreaktori palielina reālu iespēju izveidot masveidā ražotas mini stacijas, kas var ievērojami samazināt nozares sākotnējās izmaksas un riskus. Tas savukārt varētu ievērojami atvieglot oglekļa nesaturošas enerģijas avota pievienošanu, kas, pēc daudzu ekspertu domām, būs ļoti svarīgs klimata pārmaiņu riska samazināšanai.
No otras puses, mēs neuzzināsim, cik ekonomiski rūpnīcas patiešām var darboties, kamēr tās nebūs izveidotas un darbosies. Daži novērotāji brīdina, ka pāreja uz mazākiem, bet vairāk kodolreaktoriem var radīt jaunus ieroču izplatīšanas draudus.
Lielais komerciālo SMR solījums ir tāds, ka tie būs pietiekami kompakti, lai tos varētu izgatavot rūpnīcās un nosūtīt uz galamērķi, kur tos varētu sakraut kopā, lai ražotu jebkādu enerģijas ražošanas līmeni. Laika gaitā šī tehnoloģija varētu ieviest jaunus paredzamības, uzticamības un apjomradītu ietaupījumu līmeni nozarē, kas ir kļuvusi par sinonīmu miljardu dolāru izmaksām un gadu ilgām kavēšanās. Tas arī paver iespēju, ka kodolenerģija varētu kalpot mazākiem tirgiem un pat militāriem vai rūpnieciskiem lietojumiem, kur pilna mēroga reaktoram nebūtu ekonomiskas jēgas.
Tomēr tiešākā priekšrocība ir tā, ka tie varētu būt pietiekami lēti, lai tos vispār varētu uzbūvēt. Liela sākotnējā kapitāla piesaistīšana jaunu pilna mēroga reaktoru būvniecībai Amerikas Savienotajās Valstīs ir kļuvusi arvien grūtāka, jo īpaši pēc tam, kad budžeta palielināšana divām rūpnīcām Džordžijā un Dienvidkarolīnā beidzās ar Westinghouse Electric kritumu. bankrots , gandrīz paņemot līdzi savu mātesuzņēmumu (skatiet sadaļu Toshiba kodolbiznesa sabrukums, jaunā būvniecība ASV ).
Mazie modulārie reaktori, piemēram, NuScale 50 megavatu modulis, solās būt daudz lētāki. Pat uzņēmuma pilna mēroga 12 moduļu konfigurācija izmaksātu aptuveni 3 miljardus ASV dolāru, lēš uzņēmums. Turpretim Vestinghausas Vogtlas rūpnīca Džordžijā, kurā ietilpst divi 1200 megavatu reaktori, sākotnēji bija plānots izmaksāt 14 miljardus ASV dolāru, un tā pieauga līdz. labi beidzies 20 miljardi dolāru.
NuScale atklāšanas spēkstacija būtu īpašumā ko nodrošina Jūtas Associated Municipal Power Systems un pārvalda Energy Northwest. Ja viss noritēs labi, tas sāks ražot elektroenerģiju 2026. gadā. Protams, tas joprojām ir gandrīz desmit gadu attālumā. Taču cerams, ka tad, kad NRC parakstīs reaktoru projektus un uzņēmums izveidos savu piegādes ķēdi un trešās puses ražošanas procesu, būs ātrāk un vienkāršāk sakārtot klientus un ieviest reaktorus. Tomēr jebkurai projekta vietai joprojām būs jāiziet papildu normatīvās atļaujas.
Katrs no NuScale jaudas moduļiem būtu 74 pēdas garš un 15 pēdas plats, un tos varētu sadalīt trīs komponentos, kas paredzēti sūtīšanai ar liellaivu, kravas automašīnu vai vilcienu. Tās ir samazinātas un racionalizētas tradicionālo zemspiediena vieglā ūdens reaktoru versijas, taču ar jaunām drošības funkcijām. Cita starpā reaktors tiktu novietots pazemē ūdens baseinā, kas kalpotu arī kā dzesēšanas šķidrums. Tas novērstu nepieciešamību pēc papildu tvertnēm, sūkņiem un cauruļvadiem. Tas arī ļautu pasīvajai drošības sistēmai automātiski izslēgt reaktoru un atdzesēt to bez cilvēka iejaukšanās pat ilgstoša jaudas zuduma gadījumā, piemēram, cunami izraisītā cunami Fukušimā, Japānā.
Drošības lieta ir nepārspējama, saka Toms Mundijs, NuScale galvenais komercdirektors.
UZ numuru citi uzņēmumi un pētniecības iestādes izmanto tā sauktās ceturtās paaudzes SMR tehnoloģijas, tostarp izkausētu sāli un augstas temperatūras gāzi. Bet kopumā tie saskaras ar stingrākiem tehniskajiem izaicinājumiem, kā arī ar regulējumu saistītām problēmām, un to izstrāde var aizņemt ilgāku laiku.
NuScale galvenais finansiālais atbalstītājs ir lielais inženieru uzņēmums Fluor, kas 2011. gadā pārņēma uzņēmuma lielāko daļu. 2013. gadā ASV Enerģētikas departaments piešķīra uzņēmumam 217 miljonus ASV dolāru saskaņā ar SMR licencēšanas tehniskā atbalsta programmu. Taču Trampa administrācijas budžeta priekšlikumā ir ietverti krasi samazinājumi DOE kodolprogrammām, kas varētu apdraudēt uzņēmuma spēju nodrošināt atlikušos 47 miljonus dolāru no šīs dotācijas.
Mundijs ir optimistisks, ka abu partiju atbalsts gūs virsroku. Patiešām, vairāki republikāņu likumdevēji mudināja Prezidents Tramps maijā vēstulē, lai atbalstītu SMR izstrādi, uzsverot nenovēršamo konkurenci no Ķīnas un Krievijas.
Neskatoties uz SMR solījumu, tehnoloģija nav droša. Jo īpaši, pat ja kapitālieguldījumi ir ievērojami mazāki, tas ne vienmēr nozīmē, ka tas nodrošinās konkurētspējīgas elektroenerģijas izmaksas, jo īpaši salīdzinājumā ar zemo izmaksu dabasgāzi.
Tiek ziņots, ka daži spēlētāji jau ir atteikušies no SMR, tostarp Westinghouse un Babcock & Wilcox, vismaz daļēji lētāku enerģijas avotu konkurences dēļ.
Izmaksas par megavatstundu ne vienmēr samazinās tikai tāpēc, ka jūs būvējat mazāku rūpnīcu, saka Raiens Ficpatriks, domnīcas Third Way tīras enerģijas programmas direktora vietnieks. Ir jābūt izmaksu ietaupījumiem, kas iegūti, izmantojot citus procesus.
Tie varētu ietvert tādas lietas kā īsāks būvniecības laiks un jaunas dizaina funkcijas, kas samazina regulējošos izdevumus. Bet izmaksu samazināšanas atslēga būtu rūpnīcu izveide, lai izspiestu daudz reaktoru, saka Nīls Todreass, MIT kodolzinātņu un inženierzinātņu profesors.
Tomēr tas var radīt nelielu izaicinājumu: lai nodrošinātu finansējumu rūpnīcu celtniecībai, iespējams, būs nepieciešams daudz pasūtījumu, taču uzņēmumam būtu grūti iegūt šos pasūtījumus, pirms tas varētu droši ražot reaktorus lēti. .
Turklāt Norūpēto zinātnieku savienība ir izvirzījusi atsevišķus jautājumus par to, cik droši un droši būs augi. Cita starpā grupa atzīmēja ka plaši izplatīts mazāku, bet daudzskaitlīgāku reaktoru tīkls varētu apgrūtināt kodolmateriālu aizsardzību, ko cita starpā var izmantot netīro bumbu izgatavošanai.
Galu galā SMR var būt ideāls vai visekonomiskākais veids, kā pievienot tīklam ievērojamu kodolenerģijas ražošanu. Taču valstī, kurā ir kļuvis gandrīz neiespējami būvēt jaunas atomelektrostacijas, tā varētu būt vienkārši tehnoloģija, kas nepieciešama, lai nozare vispār atkal virzītos uz priekšu, saka Todreass.
Viņš saka, ka es neesmu pārliecināts, ka visā ASV gadu desmitiem būs virzība uz maziem moduļu reaktoriem vai ka tie pilnībā aizstās lielās spēkstacijas. Bet noteikti tuvākajā laikā tie ir ļoti svarīgi kodolenerģijas veselībai ASV.