Mazie moduļu reaktori: izraisa lielas izmaiņas kodolenerģijā

• Autors:
• Autors nosaukums

  Quantumrun Foresight
• 31. gada 2024. maijs

Ieskata kopsavilkums

Mazie modulārie reaktori (SMR) nodrošina mazāku, vairāk pielāgojamu alternatīvu tradicionālajiem kodolreaktoriem ar spēju uzlabot energoapgādes drošību un samazināt oglekļa emisijas visā pasaulē. To dizains nodrošina rūpnīcas montāžu un vieglu transportēšanu uz uzstādīšanas vietām, padarot tos ideāli piemērotus attālām vietām un veicinot ātrākus, lētākus būvniecības projektus. Šīs tehnoloģijas drošības elementi, degvielas efektivitāte un potenciāls lauku elektrifikācijai un avārijas elektroenerģijas padevei iezīmē ievērojamas izmaiņas tajā, kā valstis pieeja tīras enerģijas ražošanai, regulējuma pielāgošanai un kodolapgādes ķēdei.

Mazo modulāro reaktoru konteksts

Atšķirībā no lielākajiem līdziniekiem, SMR jauda ir līdz 300 megavatiem elektroenerģijas (MW(e)) uz vienu vienību, kas ir aptuveni trešdaļa no parasto kodolreaktoru ražošanas jaudas. To dizains ļauj komponentus un sistēmas montēt rūpnīcā un transportēt uz uzstādīšanas vietu kā vienību. Šī modularitāte un pārnesamība padara SMR pielāgojamus vietām, kas nav piemērotas lielākiem reaktoriem, uzlabojot to iespējamību un samazinot būvniecības laiku un izmaksas.

Viens no pārliecinošākajiem SMR aspektiem ir to potenciāls nodrošināt zemas oglekļa emisijas elektroenerģiju apgabalos ar ierobežotu infrastruktūru vai attālās vietās. To mazākā jauda labi iederas esošajos tīklos vai ārpus tīkla vietās, padarot tos īpaši piemērotus lauku elektrifikācijai un uzticamu enerģijas avotu ārkārtas situācijās. Mikroreaktori, SMR apakškopa ar elektroenerģijas ražošanas jaudu, kas parasti ir līdz 10 MW(e), ir īpaši piemēroti mazām kopienām vai attālām nozarēm.

SMR drošības līdzekļi un degvielas efektivitāte vēl vairāk atšķir tos no tradicionālajiem reaktoriem. To konstrukcijas bieži vairāk balstās uz pasīvām drošības sistēmām, kurām nav nepieciešama cilvēka iejaukšanās, tādējādi samazinot radioaktīvās izplūdes risku avārijas gadījumā. Turklāt SMR var būt nepieciešama retāka degvielas uzpildīšana, un daži modeļi darbojas līdz 30 gadiem bez jaunas degvielas. 

Traucējoša ietekme

Valstis visā pasaulē aktīvi izmanto SMR tehnoloģiju, lai uzlabotu savu energoapgādes drošību, samazinātu oglekļa emisijas un veicinātu ekonomisko izaugsmi. Krievija ir iedarbinājusi pasaulē pirmo peldošo atomelektrostaciju, demonstrējot SMR daudzpusību, savukārt Kanāda koncentrējas uz kopīgiem pētniecības un attīstības centieniem, lai integrētu SMR savā tīrās enerģijas stratēģijā. ASV federālais atbalsts un regulējuma sasniegumi veicina tādus projektus kā NuScale Power SMR dizains, lai dažādotu pielietojuma iespējas, piemēram, elektroenerģijas ražošanu un rūpnieciskos procesus. Turklāt Argentīna, Ķīna, Dienvidkoreja un Apvienotā Karaliste pēta SMR tehnoloģiju, lai sasniegtu savus vides mērķus un enerģijas vajadzības. 

Regulatīvajām iestādēm ir jāpielāgo pašreizējās sistēmas, lai tās atbilstu SMR unikālajām iezīmēm, piemēram, to modulārajai konstrukcijai un izvietojuma elastības potenciālam. Šīs sistēmas var ietvert jaunu drošības standartu, licencēšanas procedūru un pārraudzības mehānismu izstrādi, kas pielāgoti SMR specifiskajām īpašībām. Turklāt starptautiskā sadarbība SMR tehnoloģiju pētniecībā, attīstībā un standartizācijā var paātrināt to ieviešanu un integrāciju globālajā enerģētikas sistēmā.

Uzņēmumi, kas iesaistīti kodolenerģijas piegādes ķēdē, var izjust palielinātu pieprasījumu pēc moduļu komponentiem, kurus var efektīvāk ražot rūpnīcas apstākļos un pēc tam transportēt uz montāžas vietām. Šī modulārā pieeja var novest pie īsākiem būvniecības termiņiem un zemākām kapitāla izmaksām, padarot kodolenerģijas projektus finansiāli pievilcīgākus investoriem un komunālo pakalpojumu uzņēmumiem. Turklāt nozares, kurām nepieciešams uzticams procesa siltuma avots, piemēram, atsāļošanas iekārtas un ķīmiskā ražošana, varētu gūt labumu no īpašu SMR dizainu augstas temperatūras produkcijas, paverot jaunas iespējas rūpnieciskai efektivitātei un vides ilgtspējībai.

Mazo modulāro reaktoru ietekme

SMR plašākas sekas var ietvert: 

• Uzlabota tīkla stabilitāte attālos un lauku apvidos, samazinot atkarību no dīzeļģeneratoriem un veicinot enerģijas vienlīdzību.
• Darba iespēju maiņa uz augsto tehnoloģiju ražošanu un kodoloperācijām, kas prasa jaunas prasmes un apmācības programmas.
• Samazināti šķēršļi ienākšanai valstīm, kuras vēlas ieviest kodolenerģiju, demokratizēt piekļuvi tīrām enerģijas tehnoloģijām.
• Pastiprināta vietējā pretestība kodolprojektiem drošības apsvērumu un atkritumu apsaimniekošanas problēmu dēļ, tādēļ ir nepieciešama sabiedrības iesaistīšanās un pārredzama komunikācija.
• Elastīgākas energosistēmas, kurās var viegli integrēt atjaunojamos enerģijas avotus, tādējādi radot noturīgāku enerģētikas infrastruktūru.
• Valdības pārskata enerģētikas politiku, lai iekļautu SMR ieviešanas stratēģijas, uzsverot zema oglekļa satura enerģijas avotus.
• Izmaiņas zemes izmantošanas modeļos, jo SMR prasa mazāk vietas nekā tradicionālajām spēkstacijām vai lielām atjaunojamās enerģijas iekārtām.
• Jauni finansēšanas modeļi enerģētikas projektiem, ko veicina samazinātas kapitāla izmaksas un SMR mērogojamība.
• Pastiprināta pētniecība un attīstība progresīvu kodoltehnoloģiju jomā, ko veicina ekspluatācijas pieredze un dati, kas savākti no SMR izvietošanas.

Jautājumi, kas jāapsver

• Kā SMR varētu risināt ar kodolenerģiju saistītās drošības un atkritumu apsaimniekošanas problēmas?
• Kādu lomu indivīdi var spēlēt sabiedriskās politikas un viedokļa veidošanā par kodolenerģiju un SMR izvēršanu?