Στο μέλλον, οι πυρηνικοί σταθμοί θα μπορούσαν να γίνουν μικρότεροι, απλούστεροι και ευκολότεροι στην κατασκευή, δυνητικά φέρνοντας επανάσταση σε μια πηγή ενέργειας που θεωρείται όλο και πιο κρίσιμη για τη μετάβαση από τα ορυκτά καύσιμα.
Τα νέα σχέδια, που ονομάζονται μικροί αρθρωτοί αντιδραστήρες, ή εν συντομία SMR, υπόσχονται να επιταχύνουν την ανάπτυξη νέων σταθμών παραγωγής ενέργειας καθώς η ζήτηση για καθαρή ηλεκτρική ενέργεια αυξάνεται από την τεχνητή νοημοσύνη, την κατασκευή και τα ηλεκτρικά οχήματα.
Ταυτόχρονα, οι επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας σε όλη τη χώρα αποσύρουν τους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής με καύση άνθρακα ως μέρος της ενεργειακής μετάβασης, εγείροντας ανησυχίες για διαφαινόμενες ελλείψεις ηλεκτρισμού. Η πυρηνική ενέργεια θεωρείται πιθανή λύση καθώς είναι η πιο αξιόπιστη πηγή ενέργειας και δεν εκπέμπει διοξείδιο του άνθρακα.
Η κατασκευή μεγάλων εργοστασίων είναι πολύ δαπανηρή και χρονοβόρα. Στη Γεωργία, Νότια εταιρεία. κατασκεύασε τους πρώτους νέους πυρηνικούς αντιδραστήρες εδώ και δεκαετίες, αλλά το έργο ολοκληρώθηκε με επτά χρόνια καθυστέρηση και κόστισε περισσότερα από 30 δισεκατομμύρια δολάρια.
Οι μικροί αρθρωτοί αντιδραστήρες των 300 μεγαβάτ ή λιγότερο είναι περίπου το ένα τρίτο του μεγέθους των μεσαίων αντιδραστήρων του σημερινού στόλου των ΗΠΑ. Ο στόχος είναι να κατασκευαστούν σε μια διαδικασία που μοιάζει με γραμμή συναρμολόγησης, με τα εργοστάσια να εγκαταλείπουν τα εργοστάσια σε λίγα μόνο εξαρτήματα που στη συνέχεια συναρμολογούνται επί τόπου.
«Από την άποψη των επενδύσεων κεφαλαίου, αντιπροσωπεύουν ένα μικρότερο κομμάτι», δήλωσε στο CNBC ο Νταγκ Τρου, επικεφαλής επιστήμονας πυρηνικής ενέργειας στο Ινστιτούτο Πυρηνικής Ενέργειας. «Είναι ιδανικά για πράγματα όπως η αντικατάσταση ενός αποσυρμένου σταθμού ηλεκτροπαραγωγής με καύση άνθρακα, καθώς το μέγεθος των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής με καύση άνθρακα είναι συνήθως μεγαλύτερο από το μέγεθος του χώρου σχεδιασμού μικρού αρθρωτού αντιδραστήρα».
Στόχος είναι η κατασκευή του πρώτου μικρού αρθρωτού αντιδραστήρα στις Ηνωμένες Πολιτείες.
Σύμφωνα με την Υπηρεσία Πυρηνικής Ενέργειας, υπάρχουν μόνο τρία SMR που λειτουργούν στον κόσμο. Δύο από αυτά βρίσκονται στην Κίνα και τη Ρωσία, τους κύριους γεωπολιτικούς αντιπάλους των Ηνωμένων Πολιτειών. Ένας δοκιμαστικός αντιδραστήρας λειτουργεί επίσης στην Ιαπωνία.
Οι ηγέτες της πυρηνικής βιομηχανίας γενικά συμφωνούν ότι οι μικροί αρθρωτοί αντιδραστήρες δεν θα φτάσουν στην εμπορική παραγωγή μέχρι τη δεκαετία του 2030. Φιλόδοξη προσπάθεια NuScale Το έργο SMR στην τοποθεσία του Αϊντάχο ακυρώθηκε πέρυσι καθώς το κόστος του έργου αυξήθηκε από 5 δισεκατομμύρια δολάρια σε 9 δισεκατομμύρια δολάρια λόγω του πληθωρισμού και των υψηλών επιτοκίων.
Eric Carr, Πρόεδρος Πυρηνικών Επιχειρήσεων στο Dominion Energyείπε ότι η μεγαλύτερη πρόκληση αυτή τη στιγμή για την εμπορευματοποίηση της τεχνολογίας είναι η διαχείριση του κόστους ενός πρώτου στο είδος του έργου.
«Κανείς δεν θέλει να είναι πρώτος, αλλά κάποιος πρέπει να είναι», είπε ο Carr στο CNBC. «Μόλις τεθεί σε λειτουργία, θα παρέχει μια εξαιρετική και αξιόπιστη πηγή ενέργειας για ολόκληρο το εθνικό δίκτυο».
Dominion Energy
Η Dominion αξιολογεί επί του παρόντος εάν έχει νόημα να κατασκευάσει έναν μικρό αρθρωτό αντιδραστήρα στο πυρηνικό εργοστάσιό της στη Βόρεια Άννα στην κομητεία Λουίζα της Βιρτζίνια, βορειοδυτικά του Ρίτσμοντ. Η περιοχή εξυπηρέτησης του βοηθητικού προγράμματος περιλαμβάνει τη μεγαλύτερη αγορά data center στον κόσμο στην κομητεία Loudoun, λιγότερο από 100 μίλια βόρεια του εργοστασίου.
Η ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας από αυτές τις αποθήκες διακομιστών υπολογιστών αναμένεται να εκτοξευθεί στα ύψη καθώς η τεχνητή νοημοσύνη καταναλώνει περισσότερη ενέργεια. Στην περίπτωση του Dominion, η ζήτηση αιχμής ισχύος από τα κέντρα δεδομένων αναμένεται να υπερδιπλασιαστεί στα 6,4 γιγαβάτ μέχρι το 2030 και να τετραπλασιαστεί στα 13,4 γιγαβάτ το 2038.
Τον Ιούλιο, η Dominion ζήτησε από εταιρείες τεχνολογίας SMR να υποβάλουν προτάσεις για την αξιολόγηση της σκοπιμότητας ανάπτυξης ενός μικρού αντιδραστήρα στη Βόρεια Άννα. Ο Carr είπε ότι το ενδιαφέρον για τη διαδικασία πρότασης ήταν μεγάλο. Το βοηθητικό πρόγραμμα συνεργάζεται τώρα με προμηθευτές για να βεβαιωθεί ότι κατανοούν τις ανάγκες της Dominion και να καταλάβουν ποια τεχνολογία μπορεί να ταιριάζει, είπε ο Carr.
«Στη συγκεκριμένη περίπτωσή μας στο Dominion, έχουμε ευθύνη απέναντι στους μετόχους μας να κάνουμε το σωστό, και έχουμε επίσης ευθύνη απέναντι στους πελάτες μας να βεβαιωθούμε ότι μπορούμε να ανταποκριθούμε στη ζήτηση αυτής της ανάπτυξης, αλλά πρέπει να εξισορροπήσουμε και τα δύο συμφέροντα», είπε ο Καρ. Αν και η Dominion δεν έχει ακόμη δεσμευτεί για την κατασκευή ενός SMR, ένα σενάριο σχεδιασμού απαιτεί την ανάπτυξη έξι τέτοιων αντιδραστήρων από το 2034.
Οι εταιρείες τεχνολογίας που οδηγούν την έκρηξη των κέντρων δεδομένων δείχνουν επίσης αυξανόμενο ενδιαφέρον για την πυρηνική ενέργεια λόγω της αξιοπιστίας και του ρόλου της στην καταπολέμηση της κλιματικής αλλαγής. Ο Carr είπε ότι η Dominion βρίσκεται σε συζητήσεις με ορισμένους πελάτες σχετικά με πιθανές συνεργασίες για να φέρει το SMR πιο κοντά στην πραγματικότητα.
«Μιλάμε με παρόχους τεχνολογίας, καθώς και με μεγάλους πελάτες που έρχονται και λένε, «Πώς θα μπορούσε να μοιάζει αν δουλεύαμε όλοι μαζί», είπε ο Carr.
Holtec International
Η Holtec International, μια ιδιωτική εταιρεία πυρηνικής τεχνολογίας, προσπαθεί να βρει έναν δρόμο προς τα εμπρός για τη βιομηχανία σε δύο μέτωπα. Η εταιρεία βρίσκεται στη διαδικασία επανεκκίνησης του πυρηνικού σταθμού Palisades στο Μίσιγκαν, η οποία θα ήταν η πρώτη φορά που ο σταθμός, που είχε κλείσει, θα επανέλθει στο διαδίκτυο.
Η Holtec σχεδιάζει επίσης να εγκαταστήσει δύο μικρούς αντιδραστήρες στις Palisades στις αρχές της δεκαετίας του 2030, διπλασιάζοντας σχεδόν την ικανότητα του εργοστασίου. Η Kelly Trice, πρόεδρος της Holtec, δήλωσε χωρίς να αποκαλύψει ονόματα ότι τουλάχιστον έξι επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας ενδιαφέρονται να συμμετάσχουν στην επανεκκίνηση του Palisades και στην κατασκευή μικρών αντιδραστήρων.
«Εάν λάβουν μέρος, μπορούν να μάθουν όλα αυτά τα οδυνηρά μαθήματα χωρίς να χρειάζεται να πληρώσουν γι’ αυτά», είπε ο Τρις στο CNBC. «Και στη συνέχεια, όταν ένα εργοστάσιο χτιστεί στην τοποθεσία του, θα είναι ένα δεύτερο, τρίτο ή τέταρτο – το οποίο συνήθως γίνεται πολύ λιγότερο δαπανηρό μόλις μάθετε όλα τα μαθήματά σας».
Μόλις κατασκευαστεί το πρώτο SMR στις Palisades, είπε ο Trice, η Holtec σχεδιάζει να κατασκευάσει έναν αγωγό για «συνεχή παραγωγή εξαρτημάτων για κάθε εγκατάσταση που το χρειάζεται».
Ο σχεδιασμός SMR της Holtec είναι ένας αντιδραστήρας νερού υπό πίεση, της ίδιας τεχνολογίας με τα περισσότερα εργοστάσια που λειτουργούν αυτή τη στιγμή στο Ναυτικό των ΗΠΑ. «Αλλά με μερικά κομψά χαρακτηριστικά ασφαλείας που δεν απαιτούν ανθρώπινη παρέμβαση, και ως αποτέλεσμα είναι πιο εύκολο να λειτουργήσουν, απαιτούν λιγότερους ανθρώπους, πιο εύκολο να συντηρηθούν», είπε ο Trice.
«Και επίσης αναπαραγώγιμη. Στόχος μας είναι να διασφαλίσουμε ότι κάθε SMR είναι ουσιαστικά το ίδιο», είπε.
Ενέργεια Αστερισμού
Ο μεγαλύτερος φορέας εκμετάλλευσης πυρηνικών σταθμών στις Ηνωμένες Πολιτείες, Ενέργεια Αστερισμούδιερευνά επίσης τη δυνατότητα κατασκευής ενός μικρού αντιδραστήρα σε μία από τις εγκαταστάσεις της.
Η τάση στη βιομηχανία είναι να μετασκευαστούν οι υπάρχουσες μονάδες με μικρούς αντιδραστήρες, εν μέρει επειδή οι κοινότητες είναι ήδη ανοιχτές στην πυρηνική ενέργεια. Η απαραίτητη γη, το νερό, η σύνδεση στο δίκτυο και η ζώνη ασφαλείας είναι επίσης ήδη διαθέσιμα, δήλωσε η Kathleen Barron, επικεφαλής στρατηγικής της Constellation.
Ο Barron είπε ότι η ιδέα είναι να συνεργαστεί με έναν πελάτη που ενδιαφέρεται να συνάψει σύμβαση σήμερα για την παροχή ρεύματος σε ένα από τα υπάρχοντα εργοστάσια της Constellation και στη συνέχεια να συνεργαστεί μαζί του για να χρησιμοποιήσει την εγκατάσταση για να “φιλοξενήσει SMR με στόχο να παρέχει σε αυτόν τον πελάτη καθαρότερη ενέργεια στο το μέλλον.” “
«Αυτό θα συμβεί μόνο εάν υπάρχουν υποστηρικτικές κυβερνητικές πολιτικές όπως αυτές που έχουν τα κράτη για την υπεράκτια αιολική ενέργεια και υπάρχουν πελάτες που ενδιαφέρονται να αγοράσουν την ενέργεια που παράγεται από αυτούς τους αντιδραστήρες», είπε ο Barron.
Προς το παρόν, η ενεργειακή μετάβαση θα απαιτήσει μια ολοκληρωμένη προσέγγιση, με το φυσικό αέριο να λειτουργεί ως γέφυρα για καθαρότερη ενέργεια καθώς ο άνθρακας καταργείται σταδιακά – έως ότου εμφανιστεί η επόμενη τεχνολογία, είπε ο Dominion’s Carr.
«Το SMR θα μπορούσε κάλλιστα να είναι η επόμενη τεχνολογία», είπε.
