Шағын модульдік реакторлар: ядролық энергиядағы үлкен өзгерістерді тудырды

• автор:
• Автордың аты-жөні

  Кванттық болжау
• Мамыр 31, 2024

Түсінікті қорытынды

Кіші модульдік реакторлар (SMR) энергия қауіпсіздігін арттыруға және жаһандық деңгейде көміртегі шығарындыларын азайтуға мүмкіндік беретін дәстүрлі ядролық реакторларға кішірек, бейімделгіш балама ұсынады. Олардың дизайны зауытты құрастыруға және орнату орындарына оңай тасымалдауға мүмкіндік береді, бұл оларды шалғай жерлерге өте ыңғайлы етеді және тезірек, аз шығынды құрылыс жобаларына ықпал етеді. Бұл технологияның қауіпсіздік мүмкіндіктері, отынның тиімділігі және ауылды электрлендіру және апатты қуатпен қамтамасыз ету әлеуеті елдердің таза энергия өндіруге, реттеуші бейімделуге және ядролық жеткізу тізбегіне деген көзқарасындағы елеулі өзгерісті көрсетеді.

Шағын модульдік реакторлар контексі

Өздерінің үлкен әріптестерінен айырмашылығы, SMR бір бірлікке 300 мегаватт электр қуатына (МВт(е)) дейін қуат сыйымдылығына ие, бұл кәдімгі ядролық реакторлардың өндіру қуатының шамамен үштен бірі. Олардың конструкциясы құрамдас бөліктер мен жүйелерді зауытта жинауға және қондырғы ретінде орнату орнына тасымалдауға мүмкіндік береді. Бұл модульдік және тасымалданымдылық SMR-ларды үлкенірек реакторлар үшін жарамсыз орындарға бейімделуге мүмкіндік береді, олардың техникалық мүмкіндігін арттырады және құрылыс уақыттары мен шығындарын азайтады.

SMR-дің ең тартымды аспектілерінің бірі инфрақұрылымы шектеулі немесе шалғай орналасқан аудандарда төмен көміртекті электр қуатын қамтамасыз ету әлеуеті болып табылады. Олардың азырақ өнімділігі бар желілерге немесе желіден тыс орындарға жақсы сәйкес келеді, бұл оларды әсіресе ауылдық жерлерді электрлендіру үшін және төтенше жағдайларда сенімді қуат көзі үшін қолайлы етеді. Микрореакторлар, әдетте 10 МВт(е) дейін қуат өндіру қуаты бар SMR жиыны, әсіресе шағын қауымдастықтар немесе шалғайдағы өнеркәсіптер үшін қолайлы.

SMRs қауіпсіздік мүмкіндіктері мен отын тиімділігі оларды дәстүрлі реакторлардан одан әрі ерекшелендіреді. Олардың конструкциялары көбінесе адамның араласуын қажет етпейтін пассивті қауіпсіздік жүйелеріне көбірек сүйенеді, бұл апат кезінде радиоактивті заттардың таралу қаупін барынша азайтады. Сонымен қатар, SMR-лар азырақ жанармай құюды қажет етуі мүмкін, кейбір конструкциялар жаңа отынсыз 30 жылға дейін жұмыс істейді. 

Деструктивті әсер

Дүние жүзіндегі елдер өздерінің энергетикалық қауіпсіздігін арттыру, көміртегі шығарындыларын азайту және экономикалық өсуді ынталандыру үшін SMR технологиясын белсенді түрде қолданады. Ресей әлемдегі алғашқы жүзбелі атом электр станциясын іске қосты, ол SMR-дің әмбебаптығын көрсетеді, ал Канада SMR-ді өзінің таза энергетикалық стратегиясына біріктіру үшін бірлескен зерттеулер мен әзірлемелерге назар аударады. АҚШ-та федералды қолдау және реттеу саласындағы жетістіктер энергия өндіру және өнеркәсіптік процестер сияқты қолдану мүмкіндіктерін әртараптандыру үшін NuScale Power компаниясының SMR дизайны сияқты жобаларды жеңілдетеді. Сонымен қатар, Аргентина, Қытай, Оңтүстік Корея және Ұлыбритания қоршаған ортаны қорғау мақсаттары мен энергия қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін SMR технологиясын зерттеп жатыр. 

Реттеуші органдар қазіргі құрылымдарды SMR-дің модульдік құрылысы және орналастырудың икемділігі сияқты бірегей ерекшеліктеріне сәйкес келтіру үшін бейімдеу керек. Бұл шеңберлер қауіпсіздіктің жаңа стандарттарын, лицензиялау процедураларын және SMR арнайы сипаттамаларына бейімделген қадағалау тетіктерін әзірлеуді қамтуы мүмкін. Сонымен қатар, SMR технологияларын зерттеу, әзірлеу және стандарттау бойынша халықаралық ынтымақтастық олардың жаһандық энергетикалық жүйеге енгізілуін және интеграциялануын жеделдетуі мүмкін.

Ядролық жеткізу тізбегіне қатысатын компаниялар зауыттық жағдайларда тиімдірек шығарылатын, содан кейін құрастыру алаңдарына тасымалданатын модульдік компоненттерге сұраныстың артуы мүмкін. Бұл модульдік тәсіл атом энергетикасы жобаларын инвесторлар мен коммуналдық компаниялар үшін қаржылық жағынан тартымды ете отырып, құрылыс мерзімдерін қысқартуға және күрделі шығындарды төмендетуге әкелуі мүмкін. Сонымен қатар, тұщыландыру қондырғылары және химиялық өндіріс сияқты технологиялық жылудың сенімді көзін қажет ететін салалар өнеркәсіптік тиімділік пен қоршаған ортаның тұрақтылығы үшін жаңа мүмкіндіктерді аша отырып, арнайы SMR конструкцияларының жоғары температуралық өнімінен пайда көре алады.

Шағын модульдік реакторлардың салдары

SMR-дің кеңірек салдары мыналарды қамтуы мүмкін: 

• Шалғайдағы және ауылдық елді мекендердегі электр желісінің тұрақтылығын арттыру, дизельдік генераторларға тәуелділікті азайту және энергия теңдігін арттыру.
• Жұмыс мүмкіндіктерінің жоғары технологиялық өндіріске және ядролық операцияларға ауысуы, жаңа дағдылар жиынтығы мен оқу бағдарламаларын қажет етеді.
• Ядролық энергетиканы қабылдауға, таза энергетикалық технологияларға қолжетімділікті демократияландыруға ұмтылған елдерге кірудегі кедергілерді азайтты.
• Қауіпсіздік мәселелері мен қалдықтарды басқару мәселелеріне байланысты ядролық жобаларға жергілікті қарсылықтың артуы, қоғамдастықтың қатысуы мен ашық коммуникацияны қажет етеді.
• Жаңартылатын көздерді оңай біріктіре алатын икемді энергия жүйелері, бұл неғұрлым серпімді энергетикалық инфрақұрылымға әкеледі.
• Үкіметтер төмен көміртекті энергия көздеріне баса назар аудара отырып, SMR орналастыру стратегияларын қосу үшін энергетикалық саясатты қайта қарайды.
• Дәстүрлі электр станцияларына немесе ірі жаңартылатын қондырғыларға қарағанда SMR аз орын қажет ететін жерді пайдалану үлгілеріндегі өзгерістер.
• Күрделі шығындардың азаюы мен SMR ауқымдылығына негізделген энергетикалық жобаларды қаржыландырудың жаңа үлгілері.
• SMR орналастырудан жиналған операциялық тәжірибелер мен деректердің арқасында озық ядролық технологиялар бойынша зерттеулер мен әзірлемелердің артуы.

Қарастырылатын сұрақтар

• SMR ядролық энергетикамен байланысты қауіпсіздік және қалдықтарды басқару мәселелерін қалай шеше алады?
• Атом энергетикасы мен SMR-ді орналастыру бойынша мемлекеттік саясат пен пікірді қалыптастыруда адамдар қандай рөл атқара алады?