211service.com
Maži reaktoriai gali paskatinti sustojusį branduolinį sektorių
Arielis Davisas
Branduolinės energijos pramonė mato didelį pažadą mažėti.
Šių metų pradžioje „NuScale Energy“ žengė lemiamą žingsnį į priekį, ilgai stengdamasi pastatyti 12 sumažintų branduolinių reaktorių tuščiame sklype Aidaho nacionalinėje laboratorijoje – didžiuliame tyrimų miestelyje Aidaho krioklių pakraštyje (žr. „Shrinking Nuclear“). JAV branduolinio reguliavimo komisija sutiko pradėti oficialų įmonės 600 megavatų galios elektrinės projektų peržiūros procesą, kuris galėtų aprūpinti Boise dydžio miestą du kartus.
Tai suteikia „NuScale“, įsikūrusiai Portlande, Oregone, pirmųjų tokio tipo komercinių reaktorių kūrimo šalyje. Žinomi kaip maži moduliniai reaktoriai arba SMR, jie taip pat yra pirmasis iš esmės naujas bet kokio tipo reaktorių dizainas, pasiekęs šį NRC etapą per dešimtmečius.
Tačiau daug daugiau SMR projektų ateina arba vykdomi. Pasaulyje yra apie 50 projektų ar koncepcijų įvairiuose kūrimo ar planavimo etapuose Tarptautinė atominės energijos agentūra . Keturios jau yra pažangios statybos Argentinoje, Rusijoje ir Kinijoje.
Jei pirmieji projektai bus pastatyti ir sėkmingi, šie mažesni ir potencialiai saugesni branduoliniai reaktoriai padidins realią masinės gamybos mini elektrinių galimybę, kurios gali žymiai sumažinti pramonės išankstines išlaidas ir riziką. Tai savo ruožtu galėtų padėti daug lengviau pridėti anglies neturinčios energijos šaltinį, kuris, daugelio ekspertų nuomone, bus labai svarbus siekiant sumažinti klimato kaitos riziką.
Kita vertus, mes nesužinosime, kaip ekonomiškai iš tikrųjų gali veikti gamyklos, kol jos nebus pradėtos veikti. Kai kurie stebėtojai įspėja, kad perėjimas prie mažesnių, bet daugiau branduolinių reaktorių gali sukelti naujų rūšių platinimo pavojų.
Didysis komercinių SMR pažadas yra tas, kad jie bus pakankamai kompaktiški, kad būtų galima juos paruošti gamyklose ir išsiųsti į paskirties vietą, kur juos būtų galima sudėti į vieną krūvą, kad būtų galima pagaminti bet kokį energijos gamybos lygį. Laikui bėgant ši technologija gali suteikti naujų nuspėjamumo, patikimumo ir masto ekonomijos lygių pramonei, kuri tapo milijardų dolerių išlaidų viršijimo ir ilgų vėlavimų sinonimu. Tai taip pat atveria galimybę, kad branduolinė energija galėtų pasitarnauti mažesnėms rinkoms ir netgi karinėms ar pramoninėms reikmėms, kur didelio masto reaktorius nebūtų ekonomiškai prasmingas.
Tačiau betarpiškiausias privalumas yra tas, kad jie gali būti pakankamai pigūs, kad juos išvis būtų galima pastatyti. Jungtinėse Valstijose darosi vis sunkiau surinkti didžiulį pradinį kapitalą naujiems pilno masto reaktoriams statyti, ypač po to, kai dviejų jėgainių Džordžijoje ir Pietų Karolinoje biudžetas buvo padidintas, todėl Westinghouse Electric nukentėjo. į bankrotą , beveik pasiėmęs su savimi savo patronuojančią įmonę (žr. „Toshiba“ branduolinio verslo nesėkmės, naujos statybos JAV).
Maži moduliniai reaktoriai, tokie kaip „NuScale“ 50 megavatų modulis, žada būti daug pigesni. Net ir visos įmonės 12 modulių konfigūracija kainuotų apie 3 milijardus JAV dolerių, skaičiuoja bendrovė. Priešingai, Westinghouse's Vogtle gamykla Džordžijos valstijoje, kurioje yra du 1200 megavatų reaktoriai, iš pradžių turėjo kainuoti 14 milijardų dolerių, o išaugo iki gerai baigta 20 milijardų dolerių.
NuScale inauguracinė elektrinė būtų priklauso sukūrė Juta Associated Municipal Power Systems ir valdo Energy Northwest. Jei viskas klostysis gerai, 2026 m. ji pradės gaminti elektrą. Žinoma, dar liko beveik dešimtmetis. Tačiau tikimasi, kad kai NRC pasirašys reaktoriaus projektus, o įmonė nustatys tiekimo grandinę ir trečiųjų šalių gamybos procesą, bus greičiau ir lengviau sugrupuoti klientus ir įdiegti reaktorius. Tačiau bet kuriai projekto vietai vis tiek turės būti išduoti papildomi reglamentai.
Kiekvienas „NuScale“ galios modulis būtų 74 pėdų aukščio ir 15 pėdų pločio ir galėtų suskaidyti į tris komponentus, skirtus gabenti baržomis, sunkvežimiais ar traukiniais. Tai sumažintos ir supaprastintos tradicinių slėginių lengvojo vandens reaktorių versijos, tačiau su naujomis saugos funkcijomis. Be kita ko, reaktorius būtų pastatytas po žeme vandens telkinyje, kuris taip pat būtų aušinimo skystis. Tai pašalintų papildomų rezervuarų, siurblių ir vamzdynų poreikį. Tai taip pat leistų pasyviajai saugos sistemai automatiškai išjungti reaktorių ir aušinti jį be žmogaus įsikišimo, net jei nuolat nutrūktų galia, pavyzdžiui, dėl cunamio Fukušimoje, Japonijoje.
Saugos atvejis yra neprilygstamas, sako Tomas Mundy, „NuScale“ komercijos vadovas.
KAM numerį kitų įmonių ir tyrimų institucijų taiko vadinamąsias ketvirtosios kartos SMR technologijas, įskaitant išlydytą druską ir aukštos temperatūros dujas. Tačiau apskritai jie susiduria su sunkesniais techniniais iššūkiais, taip pat ir reguliavimo, ir gali užtrukti ilgiau.
Pagrindinis „NuScale“ finansinis rėmėjas yra didelė inžinierių įmonė „Fluor“, kuri 2011 m. užėmė daugumą bendrovės akcijų. 2013 m. JAV Energetikos departamentas pagal SMR licencijavimo techninės paramos programą bendrovei skyrė 217 mln. Tačiau Trumpo administracijos biudžeto pasiūlyme numatytas staigus DOE branduolinių programų sumažinimas, dėl kurio gali kilti pavojus bendrovės galimybėms užsitikrinti likusius 47 mln. USD šios dotacijos.
Mundy yra optimistiškai nusiteikęs, kad abiejų partijų palaikymas nugalės. Iš tiesų, nemažai respublikonų įstatymų leidėjų ragino Prezidentas Trumpas gegužės mėn. laiške, kuriuo remia SMR plėtrą, pabrėždamas neišvengiamą Kinijos ir Rusijos konkurenciją.
Nepaisant SMR pažadų, technologija nėra tikras pasirinkimas. Pažymėtina, kad net jei kapitalo sąnaudos yra žymiai mažesnės, tai nebūtinai reiškia, kad bus konkurencingos elektros energijos sąnaudos, ypač palyginti su pigiomis gamtinėmis dujomis.
Pranešama, kad kai kurie žaidėjai jau atsitraukė nuo SMR, įskaitant Westinghouse ir Babcock & Wilcox, bent iš dalies dėl pigesnių energijos šaltinių konkurencijos.
Megavatvalandės kaina nebūtinai sumažėja vien dėl to, kad statote mažesnę gamyklą, sako Ryanas Fitzpatrickas, Third Way švarios energijos programos direktoriaus pavaduotojas. Turi būti sutaupyta kitų procesų.
Tai gali apimti tokius dalykus kaip trumpesnis statybos laikas ir naujos dizaino savybės, kurios sumažina reguliavimo išlaidas. Tačiau norint sumažinti išlaidas, svarbiausia būtų steigti gamyklas, kuriose būtų galima paleisti daugybę reaktorių, sako Neilas Todreasas, MIT branduolinio mokslo ir inžinerijos profesorius.
Tačiau tai gali būti nelengvas iššūkis: norint užsitikrinti finansavimą jėgainėms statyti, tikriausiai reikės daug užsakymų, tačiau įmonei būtų sunku gauti tuos užsakymus, kol ji negalės patikimai pigiai gaminti reaktorius. .
Be to, susirūpinusių mokslininkų sąjunga iškėlė atskirus klausimus, kiek iš tikrųjų bus saugūs augalai. Be kitų klausimų, grupė pažymėjo kad dėl plačiai paplitusio mažesnių, bet didesnio skaičiaus reaktorių tinklo gali būti sunkiau apsaugoti branduolinę medžiagą, kuri, be kitų pavojų, gali būti naudojama nešvarioms bomboms gaminti.
Galų gale, SMR gali būti idealus arba ekonomiškiausias būdas prijungti prie tinklo daug branduolinės energijos. Tačiau šalyje, kurioje tapo beveik neįmanoma statyti naujų atominių elektrinių, tai gali būti tiesiog technologija, reikalinga pramonei vėl judėti į priekį, sako Todreasas.
Nesu tikras, kad JAV dešimtmečius bus siekiama mažų modulinių reaktorių, ar jie visiškai pakeis dideles elektrines, sako jis. Tačiau artimiausiu metu jie bus labai svarbūs branduolinės energijos sveikatai JAV.