Oppenheimer álmának vége. Hol hibáznak a Romániában telepítendő új atomreaktormodellek – Elemzés

Az atomenergiát megújuló energiaként dicsérik, és kockázatos, drága és elavult technológiaként kritizálják. A kis moduláris reaktorok dollármilliárdokat kaptak kockázati tőkéből, és példátlan médiafigyelmet kaptak, de vajon tévútról van szó, ahol a filozófia, mint a tudomány vezérli a rögzülésünket?

Allison Macfarlane professzor feltárja a technológia jelenlegi sivár állapotát, ahol az elromlik, és a technológia iránti érdeklődés mögött meghúzódó filozófiát.

Allison Macfarlane a British Columbia Egyetem Közpolitikai és Globális Ügyek Iskolájának igazgatója, az Egyesült Államok Nukleáris Szabályozó Bizottságának (NRC) volt elnöke.

Ban,-ben elemezni sa, azt tárgyalja, hogy a kis moduláris reaktorok (SMR) milyen mértékben képesek enyhíteni az éghajlatváltozást.

Először Oppenheimer volt

A kezdetektől fogva, amikor Oppenheimer kiaknázta az atom erejét, először háborús eszközként, majd később békés célú energiatermelés eszközeként, az atomenergia ígéretes és veszélyes is volt.

Miközben a nagy atomerőművek küzdenek a deregulált piacon a megújuló energiaforrásokkal és a földgázzal szembeni versenyben, a kis moduláris reaktorok ígéretet tesznek az atomenergia megmentésére.

Az elmúlt években a befektetők, a nemzeti kormányok és a média jelentős figyelmet fordítottak a kis moduláris atomreaktorokra, amelyek megoldást jelentenek a hagyományos atomenergia költségeire és hosszú építési idejére, valamint a megújuló energia térbeli és esztétikai hátrányaira. De ennek a promóciós kampánynak a hátterében nagyon kevés konkrét technológia áll, amely ezt indokolná – állítja az Egyesült Államok Nukleáris Szabályozó Bizottságának volt elnöke.

A reaktorok modellállapotban maradnak

Az Egyesült Államokban, Kanadában, az Egyesült Királyságban, Európában, Kínában és másutt számos új kis moduláris reaktorgyártó cég létezik, és maguk a reaktorok is számosak. A könnyűvizes reaktoroknak vannak kisebb változatai is, például az Egyesült Államokban, Franciaországban, Japánban stb. Vannak még „fejlettebb” kialakítások is, például nátriumhűtéses gyorsreaktorok (Oklo és Bill Gates Terrapower projektje), magas hőmérsékletű gázreaktorok és olvadt sóreaktorok.

A mérnöki területen az új technológiák a tervezési fázistól a (általában kis léptékű) demonstrációs fázison át a teljes körű kereskedelmi fázisba kerülnek. Minden fázis során változtatásokat hajtanak végre a tervezésen az arra vonatkozó visszajelzések alapján, hogy mi működött és mi nem.

Romániába is érkezik az egyetlen USA-ban tanúsított projekt

Egy amerikai cég, a NuScale az egyetlen olyan kis reaktorprojekt az Egyesült Államokban, amely megkapta az NRC „tervezési tanúsítványát”. A NuScale megállapodást kötött az UAMPS-szel, a közműcégeket tömörítő konzorciummal az első reaktorok megépítéséről az egyesült államokbeli Idahóban.

A NuScale azonban nem építi meg a már tanúsított projektet Idahóban. A cég új pályázatot nyújtott be az NRC-hez a reaktor nagyobb és vélhetően gazdaságosabb modelljének megépítésére. Az Energiagazdasági és Pénzügyi Elemző Intézet szerint azonban a reaktor költségbecslései a 2016-os 55 dollár/megawatt áramról 2023-ra 89 dollárra emelkedtek.

• A NuScale technológia Románián keresztül jut Európába, amely az első kis moduláris reaktort készül telepíteni egy korábbi széntüzelésű erőmű helyére, a Dâmbovița megyei Doicești-ban. Kathleen Kavalec, az Egyesült Államok bukaresti nagykövete az első SMR reaktor üzembe helyezésének határidejét. A költségek egyelőre nem ismertek.

Drágább, mint a nagy reaktorok?

A közelmúltbeli elemzések alapján a nem könnyű vizes moduláris kis reaktorok közül sok valószínűleg még drágább lesz. A Massachusetts Institute of Technology tanulmánya azt sugallja, hogy a kis moduláris reaktorok lényegesen többe kerülnek, mint a nagy könnyűvizes reaktorok, különösen az összehasonlítható MW-onkénti „egynapos” költségek tekintetében (mennyibe kerülne egy új reaktor építése, ha ez lehetséges lenne). éjszaka) és az üzemeltetési és karbantartási költségek.

A fejlett reaktorok nem oldják meg a nukleáris hulladékkal kapcsolatos problémákat

Az Egyesült Államokban és Európában a közelmúltban szerzett tapasztalatok nem tesznek jót az új SMR-konstrukcióknak. A két francia tervezésű Evolutionary Power Reactor (EPR) építése jóval túllépte a költségvetést és az ütemezést.

A finnországinak eredetileg 3 milliárd euróba kellett volna kerülnie, és 2009-ben avatták fel. Végül 2023-ban kezdett áramot termelni 11 milliárd eurós költséggel. Hasonló történet létezik Franciaországban is, ahol a Flamanville EPR-nek 2012-ben kellett volna megkezdenie működését 3,5 milliárd eurós költséggel. Ehelyett még mindig építés alatt áll, és a költségek 12,4 milliárd euróra emelkedtek.

És Európa a szabály, nem a kivétel. Hasonlóan szenvedett az amerikai Westinghouse cég AP-1000-je is, amely robusztus kialakítású passzív biztonsági funkciókkal. A Dél-Karolinában épülő két létesítményt 2017-ben hagyták el egy 9 milliárd dolláros beruházás után. Egy gyár a louisianai Lake Charles-ban évekig nem tudott megfelelően hegesztett modulokat gyártani, és munkaerő-problémák gyötörték.

Az üzemanyagköltségek a kis reaktorok gyártási költségeit is megnövelik

Az egyik oka annak, hogy az SMR-ek drágábbak lesznek, az üzemanyagköltségekkel kapcsolatos. A legtöbb nem könnyű vizes kialakítás alacsony dúsítású urán (HALEU) üzemanyagot igényel. Jelenleg Oroszországon kívül nincs olyan dúsító cég, amely képes lenne HALEU-t gyártani, innen ered a tyúk-tojás probléma: egy dúsító cég a reaktorok beszállítóitól garanciákat szeretne, hogy befektessen a HALEU-termelés fejlesztésébe.

De mivel a kereskedelmi méretű SMR-ek valószínűleg évtizedekkel távolabb vannak, ha életképesek lesznek, ennek megvan a kockázata. Ezenkívül a HALEU használata fokozott biztonsági és garanciális követelményekhez vezet, ami növeli az árat.

Nem oldja meg a nukleáris hulladék problémáját

A kisebb reaktorméretek viszonylag nagyobb hulladékmennyiséget is eredményezhetnek a meglévő nagy könnyűvizes reaktorokhoz képest.

Egyes reaktortervek térfogatában sokkal több nagy aktivitású hulladékot termelnek, mint a jelenlegi könnyűvizes reaktorok, más tervek pedig olyan hulladékot termelnek, amelyet az ártalmatlanítás előtt vegyi feldolgozásra szorulnak. Az ilyen típusú problémákat alulvizsgálják, és növelik az új technológia végső árát.

Miért maradnak nyereségesek a beruházások a hátrányok ellenére?

Mindezen lehetséges hátrányok és késések mellett miért fektetne be bárki egy kis moduláris reaktorvállalatba? Ha ezek a reaktorok egy évtizedig vagy még tovább nem állnak kereskedelmi forgalomba, hogyan fognak a befektetők pénzt keresni?

„Még mielőtt eladnák (energiát), tőzsdére mennek, és így keresnek pénzt a korai befektetők… ez megfelel a mintának – a cég nem, de a befektetők kerestek pénzt” – mondja Ray Rothrock, a kockázati tőke egyik tagja. befektető. A továbbiakban elmondja, hogy a tőzsdére lépés sokkal több pénzre nyit lehetőséget, amire szükség van.

Az atomenergia ígérete messze túl van licitálva

De mindezt a jövőben. Ha az SMR-ek nem állnak használatra készen a következő tíz évben, milyen következményekkel jár ez? Van még két fontosabb. Az első az, hogy figyelembe véve az új reaktortervek fejlesztési ütemtervét, nem valószínű, hogy évtizedeken keresztül jelentős hatást gyakorolnak a CO2-kibocsátás csökkentésére, és így csökken az éghajlati érvelés szempontjából való relevanciájuk.

És ami még fontosabb, ha – amint azt egy nemrégiben végzett tanulmány kimutatta – az atomenergia lényegesen drágább lesz, mint a napelem és a szél, sőt a geotermikus energia, hogyan fog kinézni a piac 20 vagy 30 év múlva, amikor a feltételezések szerint az energiák növekedni fognak. a megújulók még olcsóbbak?

Természetesen a meglévő atomerőművek jelentős szerepet játszanak az üvegházhatást okozó gázok kibocsátásának csökkentésében, és a jövőben is ezt fogják tenni. Az SMR-ek ígérete azonban megkérdőjelezhető, és hatalmas beruházásokra lesz szükség ahhoz, hogy jelentős hatást gyakoroljanak az éghajlatváltozásra.

Akkor miért van akkora felhajtás az új nukleáris technológiák miatt, amelyek eddig nagyrészt nem léteznek, és valószínűleg nagyon drágák? Ebben szerepet játszik az energiatermelés dekarbonizálásának szükségessége, ami vonzza a környezetvédelmi aktivistákat. Egy másik tényező a rendelkezésre álló nagy mennyiségű kockázati tőke megjelenése az elmúlt évtizedben. Egy elemző szavaival élve: „nagyon sok hülye pénz van jelenleg (befektetésekre).”

A Washington Post szerint a Tech libertárius kultúrája, amely értékeli az új technológiát, irtózik a szabályozástól és felkarolja a piacot, a „nukleáris testvérek” új generációját szülte.

Sok évtizednyi távolságra

Eközben a média visszhangkamrává vált, és minden kiadvány a másikat idézi, hogy félrevezető nyelvezeten magasztalja az atomenergia előnyeit, ami azt sugallja, hogy a technológia már teljesen bevált – írja Macfarlane.

A nukleáris ünneplés jelenlegi állásában kevés a türelem vagy politikai akarat a józan hangok megvitatására, hogy az új atomenergia valójában sok évtizedre van attól, hogy mérhető hatást gyakoroljon az éghajlatváltozásra – ha lesz egyáltalán.