Milžiniškos skylės žemėje

Didžiulio kasimo projekto, kuris yra pirminis žingsnis statant didžiausią Amerikos atominę elektrinę, pakraštyje Joshua Elkins stovi šalia dviejų skylių, apimančių 42 akrus raudonajame Džordžijos molyje. Elkinsas prižiūri žemės kasimo įrangą, kuri iškasė šias skyles, kurių kiekviena siekia 15 futbolo aikščių, 90 pėdų gylyje iki pamatinės uolienos, o paskui kruopščiai užpildė jas iki maždaug 50 pėdų dirvožemio, patikrinto, kad būtų išlaikytas stabilumas žemės drebėjimo metu. Padėdami pamatus dviems 1100 megavatų galios reaktoriams, kuriuos čia stato pietinė kompanija, jo mašinos kontūruos žemę pagal specifikacijas, tiksliai matuojamas GPS.

Mokėkite už nešvarumus: „Southern Company“ Vogtle gamykloje Veinsbore, Džordžijos valstijoje, pradėta statyti pora didelių branduolinių reaktorių.

Paskutinį kartą, kai kas nors Jungtinėse Valstijose kasinėjo naują branduolinį reaktorių, Elkinsas, kuriam spalį suėjo 27 metai, nebuvo gimęs. Iš tiesų, šių Westinghouse suprojektuotų reaktorių novatoriškumas Vogtle atominėje elektrinėje, 35 mylių į pietus nuo Augustos, Džordžijos valstijoje, yra pirmoji nauja branduolinė statyba nuo aštuntojo dešimtmečio. (1987 m. ir 1989 m. pradėjo veikti du esami elektrinės reaktoriai.) Mažai tikėtina, kad didelių komunalinių paslaugų įmonių, vyriausybės politikos formuotojų ir aplinkosaugininkų, nerimaujančių dėl globalinio atšilimo, koalicija tikėjosi, kad ji ir kelios kitos didelės planuojamos gamyklos Jungtinėse Valstijose pažymės prasidėjus branduoliniam renesansui, šalyje ir visame pasaulyje buvo pastatyta daugybė naujų reaktorių.

Ši istorija buvo mūsų 2010 m. lapkričio mėn. numerio dalis

• Žr. likusią numerio dalį
• Prenumeruoti

Ir iš pirmo žvilgsnio atrodo, kad aplinkybės pagaliau palankios branduolinės energijos plėtrai. Buvo suteikta apie 18,5 mlrd. USD federalinių paskolų garantijų, kad būtų galima padengti net 80 procentų naujos gamyklos statybos išlaidų, o paskolų programa netrukus gali pasiūlyti dar dešimtis milijardų. (Naujieji „Vogtle“ reaktoriai vasario mėn. gavo 8,3 mlrd. USD paskolos garantijų iš JAV Energetikos departamento.) Prezidentas Obama, jo administracijos nariai ir respublikonų vadovybė ragino daugiau naudoti branduolinę energiją kaip ilgalaikės strategijos dalį. sumažinti JAV priklausomybę nuo iškastinio kuro. Branduolinės energijos srityje taip pat yra tokie įtakingi technologai kaip „Microsoft“ įkūrėjas Billas Gatesas ( žr. Klausimus ir atsakymus, 2010 m. rugsėjo/spalio mėn ) ir ilgametis aplinkosaugininkas Stewartas Brandas, kurie teigė, kad branduolinių pajėgumų didinimas yra būtinas norint patenkinti augantį pasaulinį elektros poreikį naudojant nulinės anglies energijos šaltinius.

Tačiau dabar renesansas sustojo – tiek JAV, tiek daugelyje kitų pasaulio šalių. Be Vogtle elektrinės, vienintelis JAV branduolinis projektas, kuriame buvo pradėti darbai, yra Savanos upėje, netoli Dženkinsvilio, Pietų Karolinoje, kur South Carolina Electric & Gas Company ir Pietų Karolinos viešųjų paslaugų tarnyba planuoja pridėti du reaktorius. į esamą VC Summer gamyklą. Nors per pastaruosius kelis mėnesius daugelis kitų komunalinių paslaugų pateikė paraiškas patvirtinti reaktorių vietas ar projektus, dauguma planų, įskaitant kai kuriuos garsiausius pavyzdžius, susidūrė su kliūtimis. Čikagoje įsikūrusi įmonė „Exelon“, kuri yra didžiausia šalyje branduolinės energijos operatorė, turinti 17 blokų, atidėjo savo sprendimą, ar statyti dviejų blokų atominę elektrinę Viktorijos apygardoje, Teksase. Kiti du dideli branduolinės energijos tiekėjai – „NRG Energy“ ir „UniStar Nuclear Energy“ – atidėjo ilgai planuotų elektrinių statybą Pietų Teksase ir Kalverto grafystėje, Merilando valstijoje.

Atsisiųskite infografijos PDF pristatymą apie branduolinę energiją.

Problemos neapsiriboja Jungtinėmis Valstijomis: projektai vėluoja daugelyje šalių, kurios daug tikisi branduolinės energijos ( matyti Branduolinės ambicijos ). Suomijos Olkiluoto saloje statomas pirmasis iš naujos klasės reaktorių, kurį suprojektavo prancūzų energetikos milžinė Areva. Jis buvo pradėtas naudoti 2005 m. ir turėjo būti pradėtas naudoti 2009 m.; Dabar sąmata yra 2013 m. Flamanvilyje, Prancūzijoje, statomas antrasis reaktorius, naudojant Areva konstrukciją, kuris turi būti itin patikimas ir turintis keturias perteklines saugos sistemas, tačiau panašu, kad jis susidūrė su panašiomis problemomis; numatytas terminas buvo nukeltas iš 2012 m. į 2014 m. Japonijoje dviejų pažangių verdančio vandens reaktorių, neseniai sukurtų „General Electric“ ir „Hitachi“, statybos grafikai pailgėjo metais. Kinija stato 24 reaktorius ir planuoja keturis kartus padidinti pajėgumą iki 2020 m., tačiau šiuo metu ji yra maža veikėja, kuri tik 2 procentus elektros energijos pagamina iš branduolinės energijos.

Šiandien Jungtinėse Valstijose veikia 104 branduoliniai reaktoriai, tiekiantys apie 20 procentų pagamintos elektros energijos. Daugelis padidino savo pajėgumus iki 20 procentų, o dauguma dirba daugiau nei 90 procentų darbo laiko, o tai yra šiek tiek daugiau nei anglimi ar dujomis kūrenamos elektrinės ir daug daugiau nei vėjo ar saulės jėgainės. Bet visi sensta. Jay Apt, Carnegie Mellon universiteto Elektros pramonės centro vykdomasis direktorius, teigia, kad senoms gamykloms išėjus į pensiją ir didėjant elektros paklausai, branduolinės energijos vaidmuo iš tikrųjų gali susitraukti. Nemanau, kad tai klausimas, ar atominės elektrinės galės prisiimti didesnę naštą, sako jis. Tai daugiau klausimas, ar atominės elektrinės galės ir toliau prisiimti dabartinę dalį. Branduolinė turi veikti labai greitai, kad išliktų vietoje.

Kaina Conundrum

Nors diskusijose dėl branduolinės energijos dažnai daugiausia dėmesio skiriama sudėtingiems klausimams apie jos saugą ir jos, kaip nulinės anglies energijos šaltinio, naudingumą, statyti daugiau reaktorių Jungtinėse Valstijose buvo tiesiog kaina. Numatoma, kad Vogtle reaktorių kaina sieks nuo 12 iki 14 milijardų dolerių, iš dalies priklausomai nuo to, kiek savininkams kainuoja skolintis pinigų statybai. Įvertinus 14 milijardų dolerių, gamyklos kaina siekia apie 6000 USD už kilovatą (pakankamai galios, kad langų oro kondicionierius veiktų). Tai yra daug didesnė nei kitų tipų įrenginių kaina, nesvarbu, ar jos naudoja atsinaujinantį ar iškastinį kurą. Vėjo turbinos galios statyba kainuoja maždaug 2000–2500 USD už kilovatą; dujomis kūrenamų pajėgumų šis skaičius siekia tik 950–1175 USD. Advokatai tvirtina, kad nepaisant didesnių atominės elektrinės kapitalo sąnaudų, šias išlaidas galima susigrąžinti, kad laikui bėgant atominė energija taptų pigi: juk nauja elektrinė skirta eksploatuoti 60 metų, jos eksploatavimo ir kuro sąnaudos yra santykinai mažos, jis gali veikti beveik nepertraukiamai, skirtingai nei elektrinės, gaminančios elektros energiją iš atsinaujinančių šaltinių. Problema ta, kad lyginamosios skirtingo kuro sąnaudos ir netgi santykinės, tarkime, atominės elektrinės ir vėjo jėgainių parko statybos sąnaudos, gali radikaliai pasikeisti, todėl šie skaičiavimai suabejoti.

Tai, ar milijardai dolerių naujam reaktoriui yra protinga investicija, priklauso nuo sudėtingų ir nenuspėjamų veiksnių: pavyzdžiui, būsimų iškastinio kuro sąnaudų ir kainos, jei tokia yra, už išmetamą anglies dioksido kiekį pagal vyriausybės politiką. Atlikdama 2008 m. analizę, finansų ir turto valdymo grupė „Lazard“ išnagrinėjo daugybę energijos technologijų ir kiekvienai iš jų įvertino išlygintas energijos sąnaudas, kuriose atsižvelgiama į numatomą generatoriaus tarnavimo laiką, numatomas kuro sąnaudas ir vertę. investuotų pinigų laikui bėgant. Analizė nustatė, kad iš atominės energijos pagamintos elektros energijos kaina yra 98–126 USD už megavatvalandę; vėjo kaina buvo 44–91 USD už megavatvalandę, o gamtinių dujų – 73–100 USD už megavatvalandę. Kiekvieno skaičių rinkinio diapazonas rodo neapibrėžtumą. Naujausias Energetikos informacijos administracijos įvertinimas, pagrįstas skirtingomis prielaidomis, pateikė optimistiškesnį branduolinės energijos scenarijų, todėl jos sąnaudos buvo gerokai mažesnės nei vėjo ir kitų atsinaujinančių šaltinių kaina, todėl ji atrodo konkurencingesnė iškastinio kuro atžvilgiu. matyti Branduolinės ambicijos, p. 64 ). Tačiau Lazardo skaičiai taip pat rodo, kad gamtinėmis dujomis kūrenamos elektrinės galėtų pagaminti elektrą pigiai iki 59 USD už megavatvalandę, o anglies jėgainės – iki 67 USD už megavatvalandę, jei to kuro kainos toliau kris. Gamtinių dujų kainos šiuo metu yra žemos, o neseniai buvo aptiktos didžiulės prieinamos JAV atsargos ( žr. Gamtinės dujos keičia energijos žemėlapį, 2009 m. lapkritis/gruodis ).

Branduolys horizonte: Du nauji reaktoriai, statomi Vogtle elektrinėje, yra pirmasis branduolinės elektrinės novatoriškumas JAV nuo 1970-ųjų; jie prisijungs prie poros esamų reaktorių, veikiančių nuo devintojo dešimtmečio pabaigos.

Taigi laikui bėgant branduolinė energija gali gaminti elektrą pigiau nei naudojant iškastinį kurą ar atsinaujinančius šaltinius. Energetikos įmonėms sprendimas statyti atominę elektrinę yra labai rizikingas sprendimas, ypač sunkiais finansiniais laikais.

Neatsitiktinai kokius gyvybės ženklus JAV pramonės šaka rodo daugiausia pietuose, kur vadinamasis paslaugų kainų reguliavimas garantuoja tam tikrą pelną. Baigę statyti gamyklą, buhalteriai apskaičiuoja bendrą sumą, kurią komunalinė įmonė investavo į statybas ir įrangą, atėmus nusidėvėjimą. Ši tarifo bazė kartu su degalų, darbo ir priežiūros išlaidomis naudojama komunalinių paslaugų teikimo išlaidoms apskaičiuoti; palūkanų norma, kurią moka klientai, yra pagrįsta šiomis sąnaudomis ir patvirtinta kapitalo investicijų grąžos norma. Taigi didžiąją rizikos dalį prisiima klientai, o ne investuotojai.

Tačiau maždaug pusė Jungtinių Valstijų taiko radikaliai skirtingą kainodaros modelį. Pavyzdžiui, Teksase didžioji dalis elektros energijos parduodama kasdieniniame aukcione. Visi gamintojai už savo elektros energiją gauna vienodą kainą; tą kainą dažniausiai lemia gamtinių dujų, sunaudotų keliose paskutinėse gamyklose, reikalingose ​​dienos atsargoms generuoti, kaina. „Exelon“ teigia, kad dėl dabartinės žemos gamtinių dujų kainos, maždaug 4,50 USD už milijoną britų šiluminių vienetų (BTU), naujos atominės elektrinės statyba tapo neįsivaizduojama. Dabar neturime tinkamo stimulo, sako Christopheris M. Crane'as, Exelon prezidentas ir vyriausiasis veiklos vadovas. Pasak jo, kad nauja atominė elektrinė taptų ekonomiškai perspektyvi, gamtinių dujų kaina turėtų padidėti beveik dvigubai – iki 8 USD už milijoną BTU, o vyriausybės ribojimo ir prekybos sistema turėtų nustatyti anglies dioksido emisijos kainą, lygią 25 USD už toną ar daugiau.

Vien tik anglies dioksido kainodara gali padaryti branduolinį kurą patrauklesnį. Įprasta elektrinė, veikianti susmulkintomis anglimis, išmeta vos du svarus anglies dioksido per kilovatvalandę, todėl anglies dioksido mokestis arba 10 USD rinkos kaina už toną anglies taršos tai jėgainei kainuotų apie centą už kilovatvalandę. yra daug, turint omenyje, kad vidutinė kilovatvalandė parduodama už maždaug 10 centų. 1100 megavatų reaktorius, veikiantis 90 procentų valandų per metus, įgytų maždaug 87 mln. milijonų dolerių per metus. Tačiau visa tai vis dar tik teorinė, sako Carnegie Mellon's Apt. Neturime sąskaitos už klimatą ir šiuo metu yra daug neaiškumų, ar kada nors tai padarysime, pažymi jis.

Nepaisant to, kai kurie stebėtojai mano, kad jei norime pasiekti mažai anglies dioksido į aplinką išskiriančios energijos, o benzinu ir dyzelinu varomas transporto priemones pakeisti elektromobiliais, galiausiai ir neišvengiamai prireiks branduolinės energijos. Branduolinė pramonė tikrai nukentėjo nuo finansų žlugimo ir pasaulinio nuosmukio, sako Brianas D. Wirthas, Tenesio universiteto skaičiavimo branduolinės inžinerijos profesorius. Tačiau jis prognozuoja, kad elektros paklausa ir gamtinių dujų kaina sumažės po trejų ar penkerių metų, o tai atvers naują branduolinės energijos gamybą.

Mažesnio išradimas

Kadangi didžioji dalis didelių branduolinės energijos sąnaudų ir finansinės rizikos yra susieta su didelių elektrinių statybos išlaidomis, vienas akivaizdus receptas yra mažesniems reaktoriams ir modulinėms konstrukcijoms. Nors jų kaina būtų didesnė už kilovatą galios, mažesnės elektrinės galėtų kelti daug mažesnę finansinę riziką ir daug daugiau lankstumo komunalinėms įmonėms, kurios turi prisitaikyti prie kintančių elektros poreikių.

Kai kurie dizainai jau pereina prie gamybos. „NuScale Power“, įmonė Korvalyje, Oregone, parengė planą moduliniam įrenginiui, kurio matmenys yra 60 pėdų x 14 pėdų ir sveriantys 300 tonų – pakankamai mažas, kad jį būtų galima perkelti geležinkeliu ar barža. Įrenginį gali sudaryti vienas blokas arba iki 24, kurių kiekvienas generuoja tik 45 megavatus. Bendrovė teigia, kad avarijos ar netikėto išjungimo atveju šiluma pasišalina natūralios cirkuliacijos būdu, todėl nereikia avarinių siurblių ir vožtuvų, o blogiausiu atveju joks atskiras įrenginys negalėtų išleisti pakankamai radiacijos, kad būtų reikalingas planas. evakuacijai iš apylinkių.

Pinigų duobė: „Vogtle 3“ ir „4“ statyba kainuos maždaug 12–14 mlrd. Pradiniai proceso žingsniai apima skylių pamatams iškasimą ir jų užpildymą laikantis tikslių specifikacijų, išmatuotų GPS.

„Babcock & Wilcox“, milžiniška statybos ir inžinerijos įmonė, įsikūrusi Šarlotėje, Šiaurės Karolinoje, turi kitą modulinį 125 megavatų reaktoriaus dizainą. Jis būtų pastatytas gamykloje ir išsiųstas į požeminį silosą, sumažinant sėkmingo teroristinio išpuolio riziką. Reaktorius veiktų ketverius metus be degalų papildymo, o tai yra maždaug dvigubai ilgiausias ciklas, koks dabar įprastas.

Šie planai yra tai, ko pramonė nematė dešimtmečius: privataus sektoriaus inžinieriai, kurie mano, kad gali užsidirbti pinigų sukūrę naujus reaktorius. Peras F. Petersonas, Kalifornijos universiteto Berklio branduolinės inžinerijos profesorius, sako, kad jis daug tikisi dėl mažesnių reaktorių, iš dalies todėl, kad kiekvienas iš jų kelia mažesnę riziką investuotojams, norintiems rizikuoti dėl kažko naujo. Jis sako, kad mažo modulinio reaktoriaus kliūtys ir sunkumai yra daug mažesni.

Sunykusios perspektyvos

Deividas Džounsas „Vogtle“ vietoje, daugybėje laikinų biuro priekabų, prižiūri naujų reaktorių statybą. 30 metų „Southern Company“ veteranas, anksčiau dirbęs šešių esamų reaktorių inžinerijos viceprezidentu, Jonesas pradėjo savo karjerą branduolinėje pramonėje aštuntojo dešimtmečio viduryje, naudodamas matavimo juostą, kad įsitikintų, jog plieniniai armatūros strypai Tenesio slėnio administracijos gamyklos Bellefonte 1 pagrindinis pagalbinis pastatas buvo tinkamo storio ir atstumo vienas nuo kito. Jo svajonė buvo padėti TVA statyti atomines elektrines aukštyn ir žemyn Tenesio upėje. Tačiau statybos Bellefonte buvo sustabdytos devintojo dešimtmečio pabaigoje. TVA neįvertino savo sąnaudų ir pervertino elektros poreikį bei galimybes valdyti branduolinius projektus.

Šiomis dienomis Jonesas visiškai suvokia, kad už jo slypi planuotų branduolinių projektų paradas dingo. Bet, sako jis, kažkas turi būti pirmas, o mes pirmi. Jei Pietų bendrovė gali įrodyti, kad [branduolinė] yra perspektyvus pasirinkimas, užbaigdama darbą pagal grafiką ir pagal biudžetą, jis teigia, kad kiti paseks.

Ne visi yra tokie tikri. Ričardas Lesteris, MIT Branduolinio mokslo ir inžinerijos skyriaus pirmininkas, sako, kad neaišku, ar sėkmės Džordžijos teritorijoje ir kitose planuojamose atominėse elektrinėse pakaks, kad būtų paskatintas branduolinis atgimimas šioje šalyje. Jis pažymi, kad šios ankstyvosios gamyklos turės didelę vyriausybės pagalbą, kuri vargu ar bus prieinama būsimiems įpėdiniams. Kyla klausimas, ar galima įžvelgti kelią nuo tų pirmųjų kelių, nutiestų gana išskirtinėmis aplinkybėmis – tikriausiai netvariomis aplinkybėmis, kai kalbama apie vyriausybės paramą, sako jis. Jei žiūrime plačiau, čia tikrai svarbu, ar galime gauti iki 300 ar 400 [augalų]. Jis priduria: Net jei JAV būtų galima pastatyti tris ar keturias ar penkias naujas atomines elektrines, klausimas visada buvo toks: na, kas tada? Šis klausimas vis dar labai aktualus.

Severinas Borensteinas, Kalifornijos universiteto Berklio universiteto Haaso verslo mokyklos Energetikos instituto direktorius, kaltina aklavietę nesugebėjimu priimti teisės aktų, skirtų kovoti su klimato kaitos grėsme.

Šiuo metu sunku būti labai optimistiškam, sako Borensteinas apie branduolinės pramonės perspektyvas. Pradinis branduolinio renesanso postūmis buvo [kad branduolinė energija būtų] pigi ir mažai anglies dioksido išskirianti energija. Pasirodo, kad tai nėra beveik tokia pigi, kaip teigė šalininkai, o rinkėjams nelabai rūpi mažai anglies dioksido išskirianti medžiaga. Ši mintis, kad anglies amžius baigėsi, nėra tiesa.

Matthew L. Wald yra žurnalistas Niujorko laikas . Jis dažnai pasakoja apie branduolinę pramonę.

paslėpti