Maži moduliniai reaktoriai: sukelia didelius branduolinės energijos pokyčius

• Autorius:
• autoriaus vardas

  Quantumrun Foresight
• Gali 31, 2024

Įžvalgos santrauka

Maži moduliniai reaktoriai (SMR) yra mažesnė, labiau pritaikoma alternatyva tradiciniams branduoliniams reaktoriams, galintys padidinti energetinį saugumą ir sumažinti anglies dvideginio išmetimą visame pasaulyje. Jų konstrukcija leidžia surinkti gamykloje ir lengvai transportuoti į montavimo vietas, todėl jie idealiai tinka atokiose vietose ir prisideda prie greitesnių, pigesnių statybos projektų. Šios technologijos saugos ypatybės, kuro efektyvumas ir kaimo elektrifikavimo bei avarinio elektros tiekimo potencialas žymi reikšmingą pokytį šalių požiūriu į švarios energijos gamybą, reguliavimo pritaikymą ir branduolinės energijos tiekimo grandinę.

Mažų modulinių reaktorių kontekstas

Skirtingai nuo didesnių analogų, SMR galia yra iki 300 megavatų elektros energijos (MW(e)) vienam blokui, tai yra maždaug trečdalis įprastų branduolinių reaktorių gamybos pajėgumo. Jų konstrukcija leidžia komponentus ir sistemas surinkti gamykloje ir transportuoti į montavimo vietą kaip vienetą. Dėl šio moduliškumo ir perkeliamumo SMR galima pritaikyti vietose, kurios netinkamos didesniems reaktoriams, todėl padidėja jų pagrįstumas ir sumažėja statybos laikas bei sąnaudos.

Vienas iš įtikinamiausių SMR aspektų yra jų potencialas tiekti mažai anglies dioksido į aplinką išskiriančią elektros energiją vietovėse, kuriose yra ribota infrastruktūra arba atokiose vietose. Jų mažesnė galia puikiai tinka esamuose tinkluose arba ne tinklo vietose, todėl jie ypač tinka kaimo elektrifikavimui ir yra patikimas energijos šaltinis kritiniais atvejais. Mikroreaktoriai, SMR pogrupis, kurių energijos gamybos galia paprastai yra iki 10 MW(e), ypač tinka mažoms bendruomenėms ar atokioms pramonės šakoms.

SMR saugos savybės ir kuro efektyvumas dar labiau išskiria juos nuo tradicinių reaktorių. Jų konstrukcijos dažnai labiau remiasi pasyviosiomis saugos sistemomis, kurioms nereikia žmogaus įsikišimo, o tai sumažina radioaktyviųjų medžiagų išmetimo riziką avarijos atveju. Be to, SMR gali prireikti rečiau pildyti degalų, kai kurios konstrukcijos gali veikti iki 30 metų be naujų degalų. 

Trikdantis poveikis

Šalys visame pasaulyje aktyviai naudoja SMR technologijas, kad padidintų savo energetinį saugumą, sumažintų anglies dvideginio išmetimą ir skatintų ekonomikos augimą. Rusija pradėjo eksploatuoti pirmąją pasaulyje plūduriuojančią atominę elektrinę, demonstruodama SMR universalumą, o Kanada daugiausia dėmesio skiria bendriems moksliniams tyrimams ir plėtrai, siekdama integruoti SMR į savo švarios energijos strategiją. JAV federalinė parama ir reguliavimo pažanga palengvina tokius projektus kaip „NuScale Power“ SMR dizainas, siekiant paįvairinti pritaikymo galimybes, pavyzdžiui, energijos gamybą ir pramoninius procesus. Be to, Argentina, Kinija, Pietų Korėja ir JK tiria SMR technologiją, kad atitiktų savo aplinkosaugos tikslus ir energijos poreikius. 

Reguliavimo institucijos turi pritaikyti dabartines sistemas, kad atitiktų unikalias SMR savybes, pvz., jų modulinę konstrukciją ir vietos lankstumo galimybes. Šios sistemos gali apimti naujų saugos standartų, licencijavimo procedūrų ir priežiūros mechanizmų, pritaikytų specifinėms SMR ypatybėms, kūrimą. Be to, tarptautinis bendradarbiavimas tiriant, plėtojant ir standartizuojant SMR technologijas gali paspartinti jų diegimą ir integravimą į pasaulinę energetikos sistemą.

Branduolinės energijos tiekimo grandinėje dalyvaujančios įmonės gali susidurti su padidėjusia modulinių komponentų paklausa, kuriuos galima efektyviau gaminti gamyklose ir vėliau transportuoti į surinkimo vietas. Dėl šio modulinio požiūrio gali sutrumpėti statybos terminai ir mažesnės kapitalo sąnaudos, todėl branduolinės energijos projektai taps finansiškai patrauklesni investuotojams ir komunalinėms įmonėms. Be to, pramonės šakos, kurioms reikalingas patikimas proceso šilumos šaltinis, pvz., gėlinimo gamyklos ir chemijos gamyba, galėtų gauti naudos iš specifinių SMR konstrukcijų aukštos temperatūros produkcijos, atverdamos naujas pramonės efektyvumo ir aplinkos tvarumo galimybes.

Mažų modulinių reaktorių pasekmės

Platesnės SMR pasekmės gali apimti: 

• Didesnis tinklo stabilumas atokiose ir kaimo vietovėse, sumažinant priklausomybę nuo dyzelinių generatorių ir skatinant teisingą energijos naudojimą.
• Darbo galimybių perkėlimas į aukštųjų technologijų gamybą ir branduolines operacijas, todėl reikia naujų įgūdžių rinkinių ir mokymo programų.
• Sumažėjo kliūtys patekti į rinką šalims, siekiančioms įdiegti branduolinę energiją, demokratizuoti prieigą prie švarios energijos technologijų.
• Padidėjęs vietos pasipriešinimas branduoliniams projektams dėl saugos ir atliekų tvarkymo problemų, todėl būtinas bendruomenės įsitraukimas ir skaidrus bendravimas.
• Lankstesnės energijos sistemos, kurios gali lengvai integruoti atsinaujinančius šaltinius, todėl energijos infrastruktūra tampa atsparesnė.
• Vyriausybės persvarsto energetikos politiką, kad įtrauktų SMR diegimo strategijas, akcentuodamos mažai anglies dioksido į aplinką išskiriančius energijos šaltinius.
• Žemės naudojimo modelių pokyčiai, kai SMR reikia mažiau vietos nei tradicinėms elektrinėms ar dideliems atsinaujinančios energijos įrenginiams.
• Nauji energetikos projektų finansavimo modeliai, skatinami sumažėjusių kapitalo sąnaudų ir SMR mastelio.
• Padidinti pažangių branduolinių technologijų tyrimai ir plėtra, paskatinta eksploatavimo patirties ir duomenų, surinktų diegiant SMR.

Klausimai, kuriuos reikia apsvarstyti

• Kaip SMR galėtų išspręsti su branduoline energija susijusias saugos ir atliekų tvarkymo problemas?
• Kokį vaidmenį gali atlikti asmenys formuojant viešąją politiką ir nuomonę apie branduolinę energiją ir SMR diegimą?