Małe reaktory jądrowe mogą być kluczem do przyszłości niskoemisyjnej

Małe reaktory jądrowe mogą być kluczem do przyszłości niskoemisyjnej

Rzuć okiem na bolesny proces dekarbonizacji dostaw energii elektrycznej w Wielkiej Brytanii, i jasne jest, że opcje na stole nie są świetne.

Od samego początku zmiany w systemie generują dalsze problemy do rozwiązania. Można rozpocząć od wycofania z eksploatacji najbardziej zanieczyszczających elektrowni węglowych, ale biorąc pod uwagę ich wkład 30-40% dostaw energii elektrycznej w kraju, pozostawia to lukę energetyczną, która wymaga wypełnienia.

Czy wiatr może zastąpić węgiel? Rząd ma ambitny program rozbudowy krajowego morskiego wiatru, który został niedawno uruchomiony London Array u wybrzeży wschodniego Anglian produkuje obecnie wiodący na świecie 650MW. Ale ponieważ zapotrzebowanie na energię elektryczną w Wielkiej Brytanii waha się od 38-58GW, energia wytwarzana przez London Array i inne farmy wiatrowe jest zaledwie kroplą w oceanie tego, co będzie potrzebne.

Czy szczelinowanie może być odpowiedzią? Sukces krajowy gaz łupkowy Inicjatywa ta może zapewnić Wielkiej Brytanii większe bezpieczeństwo dostaw gazu, być może tańszą energię elektryczną i bardzo potrzebną zdolność tworzenia kopii zapasowych dla szybko rozwijającego się sektora energetyki wiatrowej. Mimo to gaz łupkowy nie jest energią o niskiej zawartości węgla i, co najważniejsze, jest zasobem skończonym.

Co z energią jądrową? Jest niskoemisyjny i może wytwarzać stosunkowo niedrogi, niezawodny prąd. Chociaż energetyka jądrowa często wywołuje debaty na temat bezpieczeństwa, porównanie liczby zgony spowodowane przez źródło energii pokazuje, że energia w watach za wat, energia jądrowa powoduje o wiele mniej ofiar śmiertelnych niż węgiel, ropa lub gaz.

Przy wsparciu rządu brytyjskiego (i brytyjskich podatników) konsorcjum kierowane przez EDF, francuską firmę zarządzającą obecną flotą reaktorów jądrowych w Wielkiej Brytanii, ma zbudować nową elektrownię jądrową w Hinkley Point C w Somerset. Zapewni to 3.2GW mocy obciążenia podstawowego, co odpowiada około 5-7% zapotrzebowania na energię elektryczną w kraju i wystarcza do zasilania domów 5m. Inne firmy, w tym Horizon i NuGen, również proponują budowę kolejnych elektrowni jądrowych w Wielkiej Brytanii.

Problem rozwiązany? Prawdopodobnie nie. Spotkanie z Brytyjskie cele 2050 dotyczące zmian klimatu wymagałoby ponad 16GW energii jądrowej. Żadne inne elektrownie jądrowe nie są gwarantowane, a nawet najbardziej optymistyczne prognozy sugerują, że Hinkley Point C nie zacznie generować energii do 2023. Przy kosztach oszacowanych na oszałamiające oczy 14-16 miliard, nie jest zaskoczeniem, że barierą dla większej liczby elektrowni jądrowych są bardzo duże inwestycje kapitałowe wysokiego ryzyka wymagane w przypadku dużych reaktorów jądrowych.

Małe jest piękne

Ale może istnieć inna opcja: mały reaktor modułowy (SMR), generowanie mocy od 300MW do bardzo małego 10MW.

Ich definicja „modułowej” wynika z możliwości precyzyjnego zaprojektowania części na linii produkcyjnej przy minimalnym montażu na miejscu. Zasadniczo produkcja fabryczna obniża koszty i podnosi niezawodność reaktora. Obecnie niedojrzałość technologii uniemożliwia szczegółową ocenę ekonomiczną jej potencjału w zakresie dostarczania opłacalnej energii. Biorąc jednak pod uwagę czynniki zewnętrzne, takie jak przyszłe ceny gazu, podatki węglowe oraz sukces wychwytywania i składowania dwutlenku węgla, SMR mogą nadal być niezwykle konkurencyjne.

Brytyjska parlamentarna komisja parlamentarna ds. Energii i zmiany klimatu to badanie potencjału SMR, a wyniki tego i innych badań mogą znacząco wpłynąć na kierunek polityki energetycznej Wielkiej Brytanii.

mały nuklearny

Główną zaletą SMR jest znacznie obniżony koszt budowy. Dochód z budowy i sprzedaży pierwszego SMR mógłby sfinansować drugi, a następnie trzeci itd., Dopóki łączna moc reaktorów nie osiągnie jednego, dużego reaktora w tym samym zakresie gigawatów, co Hinkley Point C. ryzyko finansowe związane z dużymi elektrowniami jądrowymi. Zmniejszyłoby to również bariery wejścia na rynek do poziomu, na którym mogłyby wejść mniejsze firmy i przedsiębiorstwa użyteczności publicznej, zwiększając konkurencję i teoretycznie obniżając koszty.

Są jeszcze inne zalety: SMR mogą lepiej wykorzystywać pasywne funkcje bezpieczeństwa - te, które są natychmiastowe w przypadku awarii i nie wymagają interwencji człowieka. Na przykład, ponieważ rdzeń reaktora jest mniejszy, wytwarza mniej ciepła, a to eliminuje całkowite uzależnienie większych reaktorów od niezawodnego chłodziwa, aby zapobiec topnieniu. W rzeczywistości wiele konstrukcji może rozpraszać ciepło przez samo naczynie ciśnieniowe reaktora, wykorzystując naturalną konwekcję do utrzymania obiegu. Zmniejszone uzależnienie od chłodziwa - zazwyczaj wody - oznacza, że ​​SMR można ustawić z dala od wybrzeży i przenieść w pobliże głównych kompleksów przemysłowych lub miast. Można je dostosować do obciążenia - dostosowując moc wyjściową do zmieniającego się zapotrzebowania - a wytwarzane przez nie ciepło odpadowe można wykorzystać do zapewnienia ciepła w domach lub budynkach lub do wykorzystania w procesach przemysłowych.

Zmniejszone reaktory jądrowe wcale nie są nową koncepcją. Reaktory Magnox pierwszej generacji w Wielkiej Brytanii były małe - wszystkie w ramach 300MW. A małe, samodzielne „nawigowane” reaktory są używane do zasilania statków - lodołamacze, pływające reaktory stosowane w Rosji do dostarczaj ciepło i energię do odległych lokalizacji daleko od siatki, lotniskowcei okręty podwodne.

Rzeczywiście, brytyjska flota okrętów podwodnych jest zasilana przez małe reaktory wodne pod ciśnieniem, utrzymywane przez Rolls-Royce. Posiadając specjalistyczną wiedzę na temat budowy i konserwacji, Wielka Brytania powinna wykorzystać te umiejętności do opracowania i wdrożenia własnego projektu SMR.

Stany Zjednoczone już zdają sobie sprawę z potencjału SMR i zainwestowały setki milionów dolarów w pomoc swojemu przemysłowi nuklearnemu zaprojektuj zestaw reaktorów SMR w miejscu testu na Rzeka Savannah laboratoria jądrowe. Jeśli odniesie sukces, amerykańskie firmy zyskają silną pozycję lidera w potencjalnie globalnym łańcuchu dostaw. Pytanie brzmi, czy Wielka Brytania spełni ambicje Ameryki.

O Autorach

freer martinMartin Freer jest profesorem fizyki jądrowej, dyrektorem Birmingham Centre of Nuclear Education and Research na University of Birmingham. Jest eksperymentalistą pracującym w dziedzinie jąder egzotycznych. Moja grupa przeprowadza eksperymenty w akceleratorach w USA, Australii, Europie, Afryce Południowej i Japonii, aby zbadać strukturę lekkich jąder i dyrektora Birmingham Centre for Nuclear Education and Research.

 

Saeed OmarOmar Saeed jest badaczem technologii ochrony środowiska w Centre for Low Carbon Futures na University of Birmingham i pracuje w ramach Centre for Low Carbon Futures, wielozakładowej organizacji badawczej zajmującej się rozwojem technologii niskoemisyjnych i innowacjami poprzez badania. Obecnie zaangażowany w projekty dotyczące wychwytywania i wykorzystania dwutlenku węgla, magazynowania energii i efektywności energetycznej.

 

REDAKCJA POLYCONDRUM: Popieramy energię jądrową jedynie jako najlepszą złą alternatywę, co oznacza ogólnie, że badania i rozwój powinny być kontynuowane, dopóki alternatywne źródła energii nie okażą się niewykonalne.

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

śledź InnerSelf na

facebook iconikona twittericon youtubeikona instagramikona kuflaikona rss

 Otrzymuj najnowsze wiadomości e-mail

Tygodnik Codzienna inspiracja

NAJNOWSZE FILMY

Rozpoczęła się wielka migracja klimatyczna
Rozpoczęła się wielka migracja klimatyczna
by Super Użytkownik
Kryzys klimatyczny zmusza tysiące ludzi na całym świecie do ucieczki, ponieważ ich domy stają się coraz bardziej niezdatne do zamieszkania.
Ostatnia epoka lodowcowa mówi nam, dlaczego musimy dbać o zmianę temperatury o 2 ℃
Ostatnia epoka lodowcowa mówi nam, dlaczego musimy dbać o zmianę temperatury o 2 ℃
by Alan N Williams i in
W najnowszym raporcie Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC) stwierdzono, że bez znaczącego spadku…
Ziemia nadawała się do zamieszkania przez miliardy lat - dokładnie, jakie szczęście nam się poszczęściło?
Ziemia nadawała się do zamieszkania przez miliardy lat - dokładnie, jakie szczęście nam się poszczęściło?
by Toby Tyrrell
Stworzenie Homo sapiens zajęło ewolucji 3-4 miliardy lat. Gdyby klimat zawiódł tylko raz w tym…
Jak tworzenie map pogody sprzed 12,000 XNUMX lat może pomóc przewidzieć przyszłe zmiany klimatu
Jak tworzenie map pogody sprzed 12,000 XNUMX lat może pomóc przewidzieć przyszłe zmiany klimatu
by Brice Rea , , , , , , , , , ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,
Koniec ostatniej epoki lodowcowej, około 12,000 XNUMX lat temu, charakteryzował się końcową fazą zimna zwaną młodszymi dryasami.…
Morze Kaspijskie spadnie w tym stuleciu o 9 metrów lub więcej
Morze Kaspijskie spadnie w tym stuleciu o 9 metrów lub więcej
by Frank Wesselingh i Matteo Lattuada
Wyobraź sobie, że jesteś na wybrzeżu i spoglądasz na morze. Przed tobą 100 metrów jałowego piasku, który wygląda jak…
Wenus była kiedyś bardziej podobna do Ziemi, ale zmiany klimatu sprawiły, że nie nadawała się do zamieszkania
Wenus była kiedyś bardziej podobna do Ziemi, ale zmiany klimatu sprawiły, że nie nadawała się do zamieszkania
by Richard Ernst
O zmianach klimatu możemy się wiele nauczyć od Wenus, naszej siostrzanej planety. Wenus ma obecnie temperaturę powierzchni…
Pięć niewiary klimatycznych: przyspieszony kurs dezinformacji klimatycznej
Pięć niewiary klimatycznych: szybki kurs dezinformacji klimatycznej
by John Cook
Ten film to przyspieszony kurs dezinformacji klimatycznej, podsumowujący kluczowe argumenty użyte do poddania w wątpliwość rzeczywistości…
Arktyka nie była tak ciepła od 3 milionów lat, co oznacza duże zmiany dla planety
Arktyka nie była tak ciepła od 3 milionów lat, co oznacza duże zmiany dla planety
by Julie Brigham-Grette i Steve Petsch
Każdego roku pokrywa lodu morskiego w Oceanie Arktycznym kurczy się do najniższego poziomu w połowie września. W tym roku mierzy zaledwie 1.44…

NAJNOWSZE ARTYKUŁY

zielona energia2 3
Cztery możliwości zielonego wodoru dla Środkowego Zachodu
by Chrześcijański Tae
Aby zapobiec kryzysowi klimatycznemu, Środkowy Zachód, podobnie jak reszta kraju, będzie musiał całkowicie zdekarbonizować swoją gospodarkę do…
ug83qrfw
Główna bariera w odpowiedzi na zapotrzebowanie musi się skończyć
by John Moore, Na Ziemi
Jeśli federalne organy regulacyjne postąpią właściwie, odbiorcy energii elektrycznej na Środkowym Zachodzie mogą wkrótce zacząć zarabiać, podczas gdy…
drzewa do sadzenia dla klimatu2
Posadź te drzewa, aby poprawić życie w mieście
by Mike Williams-Rice
Nowe badanie ustala, że ​​żywe dęby i amerykańskie jawory są mistrzami wśród 17 „superdrzew”, które pomogą uczynić miasta…
dno morza północnego
Dlaczego musimy zrozumieć geologię dna morskiego, aby wykorzystać wiatry?
by Natasha Barlow, profesor nadzwyczajny czwartorzędowej zmiany środowiska, Uniwersytet w Leeds
Dla każdego kraju obdarzonego łatwym dostępem do płytkiego i wietrznego Morza Północnego, morski wiatr będzie kluczem do spełnienia sieci…
3 lekcje pożarów dla miast leśnych, gdy Dixie Fire niszczy historyczne Greenville w Kalifornii
3 lekcje pożarów dla miast leśnych, gdy Dixie Fire niszczy historyczne Greenville w Kalifornii
by Bart Johnson, profesor architektury krajobrazu, University of Oregon
Pożar płonący w gorącym, suchym górskim lesie przetoczył się przez miasto Gold Rush w Greenville w Kalifornii, 4 sierpnia…
Chiny mogą osiągnąć cele energetyczne i klimatyczne, ograniczając energetykę węglową
Chiny mogą osiągnąć cele energetyczne i klimatyczne, ograniczając energetykę węglową
by Alvin Lin
Na kwietniowym Szczycie Klimatycznym przywódców Xi Jinping obiecał, że Chiny będą „ściśle kontrolować energetykę węglową…
Niebieska woda otoczona martwą białą trawą
Mapa śledzi 30 lat ekstremalnego topnienia śniegu w USA
by Mikayla Mace-Arizona
Nowa mapa ekstremalnych zjawisk topnienia śniegu w ciągu ostatnich 30 lat wyjaśnia procesy, które prowadzą do szybkiego topnienia.
Samolot zrzuca czerwony środek ogniochronny na pożar lasu, gdy strażacy zaparkowani wzdłuż drogi patrzą w pomarańczowe niebo
Model przewiduje 10-letni wybuch pożaru, a następnie stopniowy spadek
by Hannah Hickey-U. Waszyngton
Spojrzenie na długoterminową przyszłość pożarów przewiduje początkowy, mniej więcej dekadowy wybuch aktywności pożarów…

 Otrzymuj najnowsze wiadomości e-mail

Tygodnik Codzienna inspiracja

Nowe postawy - nowe możliwości

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.pl | Rynek wewnętrzny
Copyright © 1985 - Publikacje wewnętrzne 2021. Wszelkie prawa zastrzeżone.