전 세계 에너지 수요는 향후 몇 년 동안 급격히 증가할 것으로 예상됩니다. 수십 년 동안 전문가들은 2050년에는 오늘날 우리가 생산하는 에너지 생산량의 XNUMX~XNUMX배가 필요할 것으로 추정했습니다. 하지만 이러한 요구를 충족시키기 위해 무엇이 격차를 해소할 수 있을까요? 탈탄소 전력을 풍력과 태양광에만 전적으로 의존하더라도 저장과 송전에는 여전히 어려움이 있을 것입니다. 특정 사용 사례에는 일관되고 안정적인 기본 부하 전력이 필요하며 풍력 및 태양광과 같은 간헐적인 전력원에 의존할 수 없습니다.
원자력은 순제로 목표를 달성하고 고객에게 현장에서 전력을 생산할 수 있는 방법을 제공하는 데 중요한 역할을 하지만 알려진 과제도 있습니다. 원자력의 인기는 높은 자본 지출, 유해 폐기물 생산, 저장 및 라이센스 일정을 언급하는 반대자들에 따라 변동됩니다.
첨단 원자력, 소형 모듈식 원자로(SMR) 및 마이크로 원자로 개발자는 원자력 발전의 전통적인 과제 중 많은 부분을 극복하는 솔루션을 만들고 있습니다.
소형 모듈형 원자로 개발의 기회와 과제
소형 모듈식 원자로 및 마이크로 원자로는 기존 원자력 발전소와 비교할 때 여러 가지 이점을 제공합니다. 이러한 이점에는 더 작은 토지 면적, 향상된 안전 메커니즘, 더 낮은 비용, 더 짧은 리드 타임이 포함됩니다. SMR의 비용은 다양하지만 크기에 따라 소형 원자로의 비용은 마이크로반응기의 경우 50천만 달러, 대형 장치의 경우 3억 달러 사이인 것으로 추정됩니다.
마이크로리액터 출력의 범위는 1~20MW이고 SMR의 범위는 60~300MW입니다. Gen III 원자로는 전통적인 발전소에서 사용되는 가압 경수 기술을 활용하지만 규모는 약간 더 작습니다. 이 프로젝트에서는 대부분의 국가에서 사용할 수 있는 냉각수와 LEU 연료로 물을 사용합니다. 추정에 따르면 이러한 원자로의 CAPEX 비용은 균등화 전기 비용(LCOE) 범위가 $5,000-$80/MW일 때 최대 $90/kW일 수 있습니다. 비교를 위해 미국에서 해상 풍력 건설 비용은 kW당 3,000~5,000달러이고 유틸리티 규모 태양광 비용은 kW당 700~1,500달러입니다.Statista).
일부 원자로 비용은 높지만 혁신가들은 Gen IV 원자로용 다양한 냉각제 및 연료 유형을 사용하는 새로운 원자로 설계 및 기술을 개발하여 비용을 절감하려고 합니다. 이러한 원자로의 비용은 다양하지만 일부에서는 초기 CAPEX 비용으로 kW당 2,500달러, 확장할 경우 LCOE 비용은 MW당 약 35달러로 줄일 수 있다고 제안합니다.
이러한 기술의 매력에도 불구하고 SMR이 성공하려면 극복해야 할 수많은 장애물이 있습니다. 업계에서 가장 눈에 띄는 좌절 중 하나는 추적입니다. 뉴스스케일미국 NuScale의 프로젝트 개발에서는 처음에 고객에게 58달러/MW에 가까운 비용을 제시했지만 그 후 추정치를 89달러/MW로 수정해야 했습니다. 높은 비용은 높은 자재 비용으로 인해 발생할 수 있으며, 특히 철근 콘크리트와 같은 비용이 상당히 증가했습니다. 이로 인해 CFPP(탄소 없는 전력 프로젝트)가 공개적으로 중단되었습니다. 그러나 NuScale은 계속해서 동유럽 및 기타 지역에서 프로젝트를 구축하고 학습 내용을 개발할 것입니다.
유럽, 캐나다, 미국에서는 여러 프로젝트가 진행 중이지만 중국에서는 현재 SMR이 한 대만 전력망에 연결되어 있습니다. SMR이 상용화되기 전에 극복해야 할 가장 큰 과제 중 하나는 이러한 새로운 원자로 설계를 허가받는 것입니다. 이론적으로는 기존 원자로와 유사한 Gen III 원자로가 더 빨리 허가를 받을 수 있어야 하지만, 아직 SMR 설계가 캐나다나 미국에서 허가를 받는 경우는 없습니다.
핵 규모 확대
이러한 어려움에도 불구하고 새로운 원자력 기술을 개발하는 혁신가들이 활발하게 활동하고 있습니다. 원자력은 여전히 무탄소 기저부하 전력을 제공하는 최고의 솔루션 중 하나이기 때문입니다. 낮은 운영 비용은 장기적으로 원자력을 매력적으로 만들 것입니다. SMR이 CAPEX를 상당히 줄일 수 있다면 미래 원자력 기술에서 상당한 역할을 하게 될 것입니다.
특히 원자력 기술이 높은 열을 필요로 하는 특정 응용 분야를 다루려고 할 때 이는 더욱 그렇습니다. 많은 산업 공정, 친환경 철강, 친환경 수소 생산에는 산업용 열이 필요합니다. 원자력 기술이 이러한 산업을 탈탄소화할 수 있는 경로를 제공할 수 있다면 기존 원자력으로는 이전에 불가능했던 시장에 진출할 수 있습니다. 예를 들어, 엑스에너지 is Dow Chemical과 제휴하여 고온 가스 냉각 반응기를 사용하여 텍사스의 Seadrift 산업 현장에서 화학 제조를 탈탄소화합니다.
또한 SMR은 데이터 센터, 담수화 현장 및 지역 난방 센터를 지원하는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다. 또한 기존 석탄 현장의 용도를 변경하고 청정 증기를 생산하여 센터에 전력을 공급하는 데에도 사용할 수 있습니다.
소형 모듈형 원자로 및 마이크로반응기의 혁신
- 액체 금속 냉각 고속 원자로. 이들은 더 높은 온도와 더 낮은 압력에서 작동하며 빠른 중성자 기술을 사용합니다. 많은 사람들이 나트륨을 냉각제로 사용합니다(예: 아크클린 기술)
- 용융염 원자로. 용융 불화물 또는 염화물 염은 냉각제로 사용되며 다른 원자로보다 수명이 짧은 방사성 폐기물을 생성합니다(예: 지구 에너지, 몰텍스 에너지및 핵심 전력)
- 고온 가스 냉각 원자로. 흐르는 가스는 더 높은 전력 생산량과 향상된 안전 기능을 가능하게 합니다(예: 엑스에너지 및 초안전원자력공사.
앞을
라이센싱 기술은 새로운 원자력 전력망에 도입하는 데 중요한 단계로 남아 있으므로 미국과 캐나다에서 라이센스를 취득한 최초의 기업은 어떤 유형의 기술이 확장되고 상용화될 수 있는지에 대한 추세를 설정하는 데 큰 도움이 될 것입니다.
또한 많은 SMR에 필요한 HALEU 연료 확보 문제로 인해 SMR의 지연에서 볼 수 있듯이 성장과 발전이 방해받을 수 있습니다. 테라파워와이오밍에 있는 첫 번째 공장입니다.
같은 회사 카이로스 파워, 엑스에너지 및 나노핵 HALEU 연료 공급망 개발에 힘쓰고 있으며, 다음과 같은 다른 회사도 있습니다. 몰텍스 에너지 사용후 연료 또는 LEU 연료를 사용하여 첨단 원자로를 개발하는 경우 사용 가능한 연료를 활용하여 성공할 수도 있습니다.
- SEO 기반 콘텐츠 및 PR 배포. 오늘 증폭하십시오.
- PlatoData.Network 수직 생성 Ai. 자신에게 권한을 부여하십시오. 여기에서 액세스하십시오.
- PlatoAiStream. 웹3 인텔리전스. 지식 증폭. 여기에서 액세스하십시오.
- 플라톤ESG. 탄소, 클린테크, 에너지, 환경, 태양광, 폐기물 관리. 여기에서 액세스하십시오.
- PlatoHealth. 생명 공학 및 임상 시험 인텔리전스. 여기에서 액세스하십시오.
- 출처: https://www.cleantech.com/will-small-modular-reactors-surpass-regulatory-and-supply-chain-hurdles-to-fill-the-need-for-stable-baseload-power/
