Hidrojen gibi, küçük modüler nükleer reaktörler son zamanlarda yeniden ilgi görüyor. Bunun çoğu, teknolojiye odaklanan hükümet politikaları ve yatırımları tarafından yönlendiriliyor. Çoğu nükleer endüstriden geliyor. Ve kaçınılmaz olarak, bazıları girişimcilerden geliyor ve büyük bir şekilde çıkaracağını umdukları bir teknoloji geliştirmeye çalışıyorlar, bu da onlara ve yatırımcılarına çok para kazandırıyor.

Küçük modüler reaktörler, imalat ölçeğinde ekonomiler elde etmeyecek, inşa etmek için daha hızlı olmayacak, dikey ölçeklemenin veriminden vazgeçmeyecek, daha ucuz olmayacak, uzak veya kömürlü kömür sahaları için uygun değil, yine de çok büyük güvenlik maliyetleriyle karşı karşıya kalacak yine de maliyetli ve hizmetten çıkarılması yavaş olacak ve yine de sorumluluk sigortası sınırları gerektirecektir. Kasıtlı olarak olabileceklerinden daha az verimli olmayı seçerken iddia ettikleri sorunların hiçbirini çözmezler. 1950'lerden beri varlar ve şimdi eskisinden daha iyi değiller.

Dikkat ve Finansmanın Çoğu En İyi Durumda Yanlış Yönlendiriliyor ve En Kötü Durumda İklim Eylemine Aktif Olarak Düşman

Öncelikle, küçük modüler nükleer reaktörler (SMNR) veya küçük ve orta ölçekli reaktörler (SMR) dünyasını kısaca inceleyelim. En yaygın kısaltma SMR'dir, ancak her ikisini de göreceksiniz.

Kutunun üzerinde yazdığı gibi, bunlar nükleer üretim cihazları, özellikle fisyon nükleer. Bu, buhar türbinlerini elektrik üretmek için çalıştıran buhar oluşturan bir sıvıyı ısıtmak için radyoaktif olarak çürüyen bölünebilir malzemeler, yakıtlar kullandıkları anlamına gelir. Teknik olarak, bir kömür üretim tesisi gibidirler, ancak uzun süre gömülü olan bitki maddelerinin yakılması yerine uranyumun çürümesinin sağladığı ısı ile.

Geleneksel nükleer üretim reaktörleri ile aralarında bir avuç fark var. En büyüğü, daha küçük olmaları, dolayısıyla isimlerdeki 'küçük' ve 'orta' olmalarıdır. Kapasiteleri 0.068 MW ila 500 MW arasındadır, Uluslararası Atom Enerjisi Birliği 300 MW'a kadar küçük ve 700 MW'a kadar orta kullanır.

Vızıltıya rağmen, bu yeni bir teknoloji değil. İlk nükleer üretim tesisi, 5'te devreye giren 1954 MW'lık bir Rus cihazıydı. Nükleer enerjili gemiler ve nötron kaynağı olarak yüzlerce küçük reaktör inşa edildi. Bu, iyice yıpranmış bir zemin. Lanse edilen yeniliklerin çoğu başlangıçta onlarca yıl önce düşünüldü.

Yazara göre duruma göre SMNR türlerinin tablosu Dünya Nükleer Derneği

İlk SMR'nin devreye alınmasından bu yana geçen 57 yıl içinde XNUMX farklı tasarım ve konsept tasarlanmış, geliştirilmiş ve nadiren inşa edilmiştir. İnşa edilenlerin çoğu nükleer reaktörlerin yaptıklarını yapıyor, onların yerine yenileri inşa edilmeden yaşlanıyor.

Yazara göre işletim ve yapım SMR tablosu Dünya Nükleer Derneği

Rus modelleri, uzak kuzey kasabalarında karaya dayalı dağıtım için düşünülen uzak kuzey buzkıran enerji santralleridir ve Sibirya'nın kullanım ömrü sona ermiştir. Hindistanlılar, çoğu on yıl önce kullanımda olan 14 küçük CANDU varyantıdır. Çinliler de 40 yıllık ömrünün sonuna geliyor.

Arjantin modeli, iş durdurmaları, siyasi ihtişam ve parasal sorunlar nedeniyle on yıldan fazla bir süredir yapım aşamasında ve kapalı. Gün ışığını asla göremeyebilir.

Son on yıldır yapım aşamasında olan Çin HTR-PM, uzaktan yeni teknolojiye sahip tek model. Devreye alınırsa, operasyondaki ilk Gen IV reaktör olması bekleniyor.

SMNR teknolojisi türleri, yazara göre tablo Dünya Nükleer Derneği

Ve açık olmak gerekirse, bu bir teknoloji değil, birçok teknoloji. On yıllar boyunca, 57 türün 18 varyantı öne sürüldü. Hiçbir tür baskın olarak kabul edilemez.

SMR'lerle İlgili İddialar İncelemeye Dayanmıyor

SMR savunucuları genellikle aşağıdaki iddiaların bazı alt kümelerini yaparlar:

• Onlar daha güvenli
• Ölçekli, merkezi üretim tesislerinde üretilebilmeleri için daha ucuza mal olurlar.
• Uzak tesisler veya topluluklar için temiz enerji sağlayabilirler
• Hizmetten çıkarılmış kömür üretimi kahverengi alan sahalarına yerleştirilebilirler.
• Daha hızlı inşa edilebilirler

Bunların hiçbiri aslında iyi argümanlar değil.

İlk olarak, geleneksel nükleer zaten güvenli, ağırlıklı olarak operasyonel reaktörlerin çoğundaki pasif güvenlik özellikleri ve yönetim ve operasyonlara verilen çok dikkat nedeniyle. Çernobil kötü bir tasarımdı. Fukushima son derece kötü bir konumlandırma ve operasyonel kararlardı. Bu konumlandırma ve operasyonel kararlar, muhtemelen bir maliyetle sonuçlanmıştır. trilyon ABD Doları genel Japon ekonomisine tüm faturalar sayıldığında. SMR'ler kötü konumlandırmaya ve kötü operasyonel kararlara karşı bağışık değildir, ancak sektör tarafından alınan bazı dersler vardır.

Güvenlik kaygıları, nükleer enerjinin pazarda neden başarısız olduğu değil, ekonomi nükleerin başarısız olmasının nedenidir pazarda.

İkincisi, sırayla ölçek ekonomilerinin devreye girmesi için, bir üretim tesisinin yüzlerce, bin veya milyonlarca aynı şey ve yüzlerce veya binlerce daha fazla gelecek için öngörülen bir pazar var. Alan, 18 farklı teknoloji türü ve bu türlerdeki birçok rakip tasarımla doludur. Alana hakim olacak tutarlı tek bir teknoloji yok. SMR araştırmasına katılan her ülkenin kendi tercih ettiği teknolojileri ve destekleyecek kendi şirketleri vardır.

Bu tasarımlardan herhangi birinin ölçek ekonomilerini görebilmesi için, birkaç büyük ülkenin bir araya gelmesi, tek bir özel teknolojiye karar vermesi, üretici ile ortak bir girişim oluşturması ve yalnızca bu teknolojiyi inşa etme ve kullanma taahhüdü vermesi gerekiyordu. Bu pazara dayalı bir çözüm değil, ülkelerin jeopolitik stratejileriyle uyumlu değil ve bu nedenle bu tasarımların hiçbiri belki de eski CANDU'dan türetilmiş Hint tasarımının 14 biriminin ötesine ölçeklenmeyecek.

Rusya buz kırıcı konusunda ciddidir ve küçük reaktörler indirmiştir, ancak Rusya onlar için küresel bir pazar şekillendirmeyecektir. Öngörülebilir endişelerle uzak kuzey topluluklarında birkaç tane inşa edebilirler. Çin, nükleer üretimde önemli ölçüde genişleme yapan tek ülke ve zaten bir başarısızlık durumu olan çift haneli teknoloji varyantlarına yaklaşıyor. ABD, küçük PWR'lere yeniden odaklanabilir, ancak federal düzeyde bunu zorlayacak belirli bir siyasi irade yoktur.

Ölçekli üretim yok, maliyet düşürme yok. Nu Scale'in dile getirdiği umut, üretim maliyetini MWh başına yaklaşık 65 $ olan rüzgar ve güneş enerjisi üretiminin mevcut toptan maliyetinin yalnızca iki katına düşürmektir.

Üçüncü olarak, hem uzak topluluklar hem de kahverengi alan kömür üretim tesisleri büyük güvenlik risklerine sahiptir. Nükleer teknolojiler ve yakıtlar, nükleer silahların yayılmasını önleme stratejik hedefleri nedeniyle büyük ölçüde yasaklandığından ve sınırlı olduğundan ve kirli bombalar için teröristler için yoğun radyoaktif malzeme çok arzu edildiğinden, tüm tedarik, operasyonel ve atık zinciri önemli ölçüde örtüşen savunma çevreleri gerektirir.

Nükleer reaktörler daha küçük olduğu için bu gereksinimler ortadan kalkmıyor.

ABD filosu için tüm güvenlik maliyetlerinin reaktör başına tahsisi. Yazara göre tablo 2021 yayınlanan.

Ve bu güvenlik maliyetleri büyüktür ve çoğunlukla federal, eyalet ve belediye sübvansiyonlarında gizlidir. Uzak bölgeler hala bu ek güvenlik maliyetlerine ihtiyaç duyuyor ve yüksek nakliye maliyetleri ile uzak alanların güvenliğini sağlamanın getirdiği ek zorluklar nedeniyle muhtemelen daha yüksek olacaktır. Brownfield kömür üretim sahaları, büyük güvenlik yükseltmeleri ve kanıtlanmamış teknolojilerle ekonomik olarak daha uygun hale gelmiyor.

Ölçek ekonomileri olmadan, SMR'lerin hızlı bir şekilde konuşlandırılması mümkün olmayacaktır. Standartlaştırılmış, sevk edilebilir birimler olmaları gerekir. Şu anda, inşaat halindeki birimler ve Nu Ölçeği, inşaat için ortalama on yılın yolundadır. Nu Scale, 12 yılına kadar 2029 birimin faaliyette kalacağını vaat ediyor, ancak birkaç belediyenin artan maliyetlerden ve programdan uzaklaşmasının ardından aldığı 1.4 milyar dolarlık kurtarma, bunun gerçekçi olduğunu göstermiyor.

SMR'lerde Başka Sorunlar Var mı?

Evet, evet, üç tane var.

İlk olarak, dikey ölçeklemeden yararlanmazlar. Tartışıldığı gibi, rekabet eden teknolojilerin sayısının çokluğu ve bu sorunu çözmek için herhangi bir stratejik zorunluluğun bulunmaması nedeniyle, üretim ölçeği ekonomileri elde etme olasılıkları çok düşüktür. Ancak bu yatay ölçeklendirme zorluğuna ek olarak, dikey olarak da ölçeklenmiyorlar. Termal üretim üniteleri büyüdükçe bir noktaya kadar daha verimli hale gelir. Bu nedenle çoğu kömür ve nükleer üretim, kazan veya reaktör başına bazında GW kapasiteye daha yakındır, bunun üçte biri değil. Bunun teknik nedenleri vardır, ancak çoğu, kendileri için gerekli olan malzemelere kıyasla en verimli sıvı ve buhar transferi için optimum boru çapı ile ilgilidir. Daha büyük çaplı borular, neredeyse çok fazla malzeme olmadan çok daha fazla akışkan hareket eder. SMR'ler, dikey ölçeğin bu verimliliklerinden vazgeçerler. Eğlenceli bir şekilde, Gates'in Terrapower'ı 1,200 MW kapasiteli bir reaktör tasarlıyor, bu nedenle dikey ölçeklendirme notunu almış gibi görünüyorlar. Elbette, bu onları normal reaktörlerle aynı maliyet sorununa geri döndürür.

İkinci olarak, bir nükleer reaktörün hizmetten çıkarılması milyar dolarlık bir girişimdir, 100 yıllık bir girişimdir. Bu, birkaç ülkede hizmet dışı bırakılan reaktörler tarafından ampirik olarak gösterilmiştir. ABD, hesaplarını geri tuttu bu maliyetlerin kabaca üçte biri, yani vergi mükellefi geri kalanı için yaklaşık 70 milyar dolarlık sıkıntıda olacak. SMR'ler aynı süreye ve orantılı temizleme maliyetlerine ihtiyaç duyacaktır. Nu Ölçekli konuşlandırmayı ele alırsak, toplam 12 MW kapasite için 60 adet 720 MW reaktör olması planlanmaktadır. Bu, temizlik için 720 milyon dolar aralığında olduğunu gösteriyor. SMR savunucularının reaktörlerin hizmetten çıkarılmak üzere merkezi bir işleme alanına geri gönderilmesini beklediğinden eminim, ancak dünyadaki hiçbir ülke merkezi bir nükleer atık deposu inşa etmeyi başaramadı, bu nedenle bu önermenin pek olası olmaması çok olası değil.

Üçüncü olarak, Sadece özel sigorta ile nükleer reaktör devreye alınmaz. Nükleer üretim filosuna sahip her ülke, özel sorumluluğu belirli bir düzeyde sınırlayan ve bu seviyenin üzerindeki her türlü sorumluluğu vergi mükelleflerinin omuzlarına yükleyen yasalar çıkarmıştır. ABD'de şu anda 13 milyar dolar. Kulağa büyük bir rakam gibi geliyor ve öyle ama daha önce de belirtildiği gibi, Fukushima'nın toplam yükümlülüğü trilyon USD aralığında. Bu yükümlülüğü kabul etmek isteyen ülkelerin sayısı küresel olarak azalıyor, artıyor.

Peki SMR'leri Kim ve Neden Savunuyor?

Şu anda, her ikisinde de SMR'ye tahsis edilmiş fonlar görüyoruz. Kanadalı ve ABD federal bütçeleriKanada'da 150 milyon dolar ve ABD'de 10 kat fazla, teorik olarak bir şeyler inşa etmek için NuScale'e bir milyardan fazla haricinde, çoğunlukla araştırma ve geliştirme için. Kanada'da, dört il - Alberta, Ontario, New Brunswick ve Saskatchewan - bir SMR konsorsiyumunda güçlerini birleştirdiler. Bill Gates'in Terrapower'ı, X-Energy'nin yaptığı gibi 80 milyon dolar daha aldı ABD DOE'den.

Küçük modüler reaktörlerin arıza koşulları açıktır. Önemli bir pazarın olmadığı ortada. Açık bir kazanan yaratma yeteneğinin eksikliği açıktır. Güvenlik maliyetleri ortada. Termal verime dikey ölçeklemenin eksikliği açıktır. Güvenlik riskleri ve ilgili maliyetler açıktır. Sorumluluk sigortası tavan sonuçları açıktır. Öyleyse neden tüm bu para ve enerji SMR'lere atılıyor? İki ana neden var ve bunlardan sadece biri makul.

En kötüsü ile başlayalım. SMR'lere odaklanan Kanada vilayetleri, bunu iklim değişikliği çözümlerinin önemli bir parçası olarak yaptıklarını iddia ediyorlar. Hepsi muhafazakar hükümetler. New Brunswick'in eski, pahalı ve emekliye ayrılma zamanı olan bir reaktörü ve kötü enerji fikirlerine para harcamak gibi bir geçmişi olmasına rağmen, bu vilayetlerden yalnızca birinin nükleer filosu var. Joi Scientific'in hidrojen sürekli hareket makineleri. Eyaletlerden biri olan Ontario, mevcut yönetim 758 yenilenebilir enerji sözleşmesini kesti ve seçimden sonra çok erken bir eylem olarak başvuru eksikliğini yasallaştırarak yenilenebilir enerjiye aktif bir şekilde düşman oldu.

Peki bunu neden yapıyorlar? Çünkü hükümet iklimini ertelemelerine izin veriyor iklim eylemi görünümü verirken eylem. Yenilenebilir enerjilerin amaca uygun olmadığını iddia ederek en az zeki ve bilge destekçilerine yönelebilirler, aynı zamanda SMR'ler henüz modern, konuşlandırılabilir, çalıştırılabilir bir biçimde mevcut olmadıkları için gerçek sorun hakkında hiçbir şey yapmazlar.

Diğer önemli sebep de yenilenebilir enerjiye geri dönüyor. 15 yıl önce, yenilenebilir enerjinin çok pahalı olduğunu, şebeke güvenilirliği sorunlarına yol açacağını ve büyük miktarlarda nükleerin gerekli olduğunu savunmak tartışmalı bir pozisyondu. Bu, hem 15 yıllık nükleer dağıtım başarısızlıkları hem de daha da önemlisi, maliyetlerin düşmesi ve yenilenebilir üretim ile kanıtlanmış şebeke güvenilirliği ile çürütüldü. Şimdi hemen hemen her ciddi analist, yenilenebilir enerjilerin gerekli şebeke enerjisinin% 80'ini ekonomik olarak sağlayabileceğini kabul ediyor, ancak güvenilir analistlerin kalan% 20'si hakkında hala tartışmalar var.

Mark Z. Jacobson ve Stanford ekibi bu tartışmanın merkezinde yer alıyor. 2000'lerin sonlarından bu yana, 100'ye kadar% 2050 yenilenebilir enerji tezi üzerine kapsam ve karmaşıklığı artırmaya yönelik düzenli çalışmalar yayınlıyorlar. 2015 yayını çok fazla geri tepme gördü. O zamanlar, temel anlaşmazlığa ilişkin değerlendirmem, eleştirisini yayınlayan insanların son% 20'nin çok pahalı olacağını ve hem nükleer hem de karbon yakalama ve tutmanın gerekli ve ölçeklendirilmiş bileşenler olacağı yönündeydi.

Şahsen, matematiğin çeşitli yönlerini yaptım, dünyanın dört bir yanından şebeke güvenilirliği ve dönüşüm verilerine baktım ve yardımcı hizmet gereksinimlerine baktım ve Jacobson ve ekibinin haklı olduğunu düşünüyorum. Dahası, yenilenebilir enerjilerin sorunun% 80'i için amaca uygun olduğu konusunda hepimiz hemfikir olduğumuzdan, onları olabildiğince hızlı bir şekilde devreye almalıyız.

Bununla birlikte, Son% 20'yi kapsamak için bir veya iki yan bahis yapmak çok mantıklı. SMR harcamalarının çoğu olan SMR'lere harcanan araştırma dolarlarını umursamıyorum ki bu SMR harcamalarının çoğu Nu Scale kurtarma paketinin dışında (Ohio 1.3 milyar $ 'lık kurtarma paketine eklenir ve bu da yıllık 1.7 milyar $' lık açık federal sübvansiyona eklenir. , ödenmemiş ve ödenmemiş vergi mükellefi yükümlülüğüne eklenen 4 milyar dolarlık fonsuz temizlik sübvansiyonuna eklenen yıllık 70 milyar dolarlık gizli güvenlik sübvansiyonuna eklenir). Son% 20'yi aşmamızı sağlamak için zengin ülkelerde on milyonlarca dolar harcamak makul.

Ancak, SMR'lerin enerji üretimine birincil veya tek cevap olduğunu iddia edenler, ne hakkında konuştuklarını bilmiyorlar, aktif olarak dağılmakta veya kasıtlı olarak iklim eylemini erteliyorlar.

Coinsmart. Europa İçindeki En İyi Bitcoin-Börse
Kaynak: https://cleantechnica.com/2021/05/03/small-modular-nuclear-reactors-are-mostly-bad-policy/