Reaktor modular kecil: Mencetuskan perubahan besar dalam tenaga nuklear

• Pengarang
• Nama pengarang

  Quantumrun Foresight
• Semoga 31, 2024

Ringkasan cerapan

Reaktor modular kecil (SMR) menyediakan alternatif yang lebih kecil dan lebih mudah disesuaikan kepada reaktor nuklear tradisional dengan kapasiti untuk meningkatkan keselamatan tenaga dan mengurangkan pelepasan karbon secara global. Reka bentuk mereka membolehkan pemasangan kilang dan pengangkutan mudah ke tapak pemasangan, menjadikannya sesuai untuk lokasi terpencil dan menyumbang kepada projek pembinaan yang lebih pantas dan lebih murah. Ciri keselamatan teknologi ini, kecekapan bahan api dan potensi untuk elektrifikasi luar bandar dan bekalan kuasa kecemasan menandakan perubahan ketara dalam cara negara mendekati penjanaan tenaga bersih, penyesuaian kawal selia dan rantaian bekalan nuklear.

Konteks reaktor modular kecil

Tidak seperti rakan sejawat mereka yang lebih besar, SMR mempunyai kapasiti kuasa sehingga 300 megawatt elektrik (MW(e)) seunit, kira-kira satu pertiga daripada kapasiti penjanaan reaktor nuklear konvensional. Reka bentuk mereka membolehkan komponen dan sistem dipasang di kilang dan diangkut ke tapak pemasangan sebagai satu unit. Modulariti dan mudah alih ini menjadikan SMR boleh disesuaikan dengan lokasi yang tidak sesuai untuk reaktor yang lebih besar, meningkatkan kebolehlaksanaannya dan mengurangkan masa dan kos pembinaan.

Salah satu aspek SMR yang paling menarik ialah potensi mereka untuk menyediakan tenaga elektrik rendah karbon di kawasan yang mempunyai infrastruktur terhad atau lokasi terpencil. Keluaran mereka yang lebih kecil sesuai dengan baik dalam grid sedia ada atau lokasi luar grid, menjadikannya sangat sesuai untuk elektrifikasi luar bandar dan sumber kuasa yang boleh dipercayai semasa kecemasan. Mikroreaktor, subset SMR dengan kapasiti penjanaan kuasa biasanya sehingga 10 MW(e), amat sesuai untuk komuniti kecil atau industri terpencil.

Ciri keselamatan dan kecekapan bahan api SMR membezakannya daripada reaktor tradisional. Reka bentuk mereka selalunya lebih bergantung pada sistem keselamatan pasif yang tidak memerlukan campur tangan manusia, meminimumkan risiko pelepasan radioaktif sekiranya berlaku kemalangan. Selain itu, SMR mungkin memerlukan kurang kerap mengisi minyak, dengan beberapa reka bentuk beroperasi sehingga 30 tahun tanpa bahan api baharu. 

Kesan yang mengganggu

Negara-negara di seluruh dunia giat mengejar teknologi SMR untuk meningkatkan keselamatan tenaga mereka, mengurangkan pelepasan karbon dan memupuk pertumbuhan ekonomi. Rusia telah mengoperasikan loji kuasa nuklear terapung pertama di dunia, mempamerkan kepelbagaian SMR, manakala Kanada menumpukan pada usaha penyelidikan dan pembangunan kolaboratif untuk mengintegrasikan SMR ke dalam strategi tenaga bersihnya. Di AS, sokongan persekutuan dan kemajuan kawal selia memudahkan projek seperti reka bentuk SMR NuScale Power untuk mempelbagaikan kemungkinan aplikasi seperti penjanaan kuasa dan proses perindustrian. Selain itu, Argentina, China, Korea Selatan dan UK sedang meneroka teknologi SMR untuk memenuhi sasaran alam sekitar dan keperluan tenaga mereka. 

Badan kawal selia perlu menyesuaikan rangka kerja semasa untuk menampung ciri unik SMR, seperti pembinaan modular mereka dan potensi untuk fleksibiliti penempatan. Rangka kerja ini mungkin melibatkan pembangunan standard keselamatan baharu, prosedur pelesenan dan mekanisme pengawasan yang disesuaikan dengan ciri khusus SMR. Selain itu, kerjasama antarabangsa dalam penyelidikan, pembangunan dan penyeragaman teknologi SMR boleh mempercepatkan penggunaan dan penyepaduan mereka ke dalam sistem tenaga global.

Syarikat yang terlibat dalam rantaian bekalan nuklear mungkin mengalami peningkatan permintaan untuk komponen modular, yang boleh dihasilkan dengan lebih cekap dalam tetapan kilang dan kemudian diangkut ke tapak untuk pemasangan. Pendekatan modular ini boleh membawa kepada garis masa pembinaan yang lebih pendek dan kos modal yang lebih rendah, menjadikan projek tenaga nuklear lebih menarik dari segi kewangan kepada pelabur dan syarikat utiliti. Tambahan pula, industri yang memerlukan sumber haba proses yang boleh dipercayai, seperti loji penyahgaraman dan pembuatan kimia, boleh mendapat manfaat daripada output suhu tinggi reka bentuk SMR tertentu, membuka jalan baharu untuk kecekapan industri dan kelestarian alam sekitar.

Implikasi reaktor modular kecil

Implikasi yang lebih luas daripada SMR mungkin termasuk: 

• Kestabilan grid yang dipertingkatkan di kawasan terpencil dan luar bandar, mengurangkan pergantungan pada penjana diesel dan menggalakkan ekuiti tenaga.
• Peralihan peluang pekerjaan ke arah pembuatan berteknologi tinggi dan operasi nuklear, memerlukan set kemahiran dan program latihan baharu.
• Mengurangkan halangan kemasukan bagi negara yang bertujuan untuk menggunakan kuasa nuklear, mendemokrasikan akses kepada teknologi tenaga bersih.
• Peningkatan penentangan tempatan terhadap projek nuklear disebabkan kebimbangan keselamatan dan isu pengurusan sisa, yang memerlukan penglibatan masyarakat dan komunikasi yang telus.
• Sistem tenaga yang lebih fleksibel yang boleh mengintegrasikan sumber boleh diperbaharui dengan mudah, membawa kepada infrastruktur tenaga yang lebih berdaya tahan.
• Kerajaan menyemak semula dasar tenaga untuk menggabungkan strategi penggunaan SMR, menekankan sumber tenaga rendah karbon.
• Perubahan dalam corak guna tanah, dengan SMR memerlukan ruang yang kurang daripada loji janakuasa tradisional atau pemasangan boleh diperbaharui yang besar.
• Model pembiayaan baharu untuk projek tenaga, didorong oleh pengurangan kos modal dan kebolehskalaan SMR.
• Peningkatan penyelidikan dan pembangunan ke dalam teknologi nuklear termaju, dirangsang oleh pengalaman operasi dan data yang dikumpul daripada penggunaan SMR.

Soalan yang perlu dipertimbangkan

• Bagaimanakah SMR boleh menangani kebimbangan keselamatan dan pengurusan sisa yang berkaitan dengan kuasa nuklear?
• Apakah peranan yang boleh dimainkan oleh individu dalam membentuk dasar dan pendapat awam mengenai tenaga nuklear dan penggunaan SMR?