Amerykański Departament Energii opublikował badanie stwierdzające, że 80% jednostek węglowych w USA może zostać przekształconych w elektrownie jądrowe. Taki krok zapewniłby Stanom Zjednoczonym bezpieczeństwo energetyczne i pomógłby osiągnąć zeroemisyjność do 2050 roku.

Elektrownie węglowe zamienione w atomowe

Spośród 157 wycofanych z użycia i 237 działających elektrowni węglowych, które zidentyfikował zespół badawczy, aż 80% ma potencjał, aby pomieścić małe modułowe reaktory jądrowe (ang. Small Modular Reactors, SMR) o mocy do 1 GW. Mniejsze reaktory jądrowe są tańsze i uważa się je za bezpieczniejsze od większych elektrowni atomowych.

– W przypadku zakładów, które niedawno wycofano z eksploatacji, oznacza to potencjał mocy produkcyjnej wynoszący 64,8 GWe po modernizacji elektrowni w 125 lokalizacjach. W przypadku działających zakładów, oznacza to potencjał mocy 198,5 GWe do modernizacji w 190 lokalizacjach – stwierdza badanie przeprowadzone przez amerykańskie laboratoria Argonne National Laboratory, Idaho National Laboratory, Oak Ridge National Laboratory i sponsorowane przez Biuro Energii Jądrowej Departamentu Energii. 

Oznacza to, że potencjał zastosowania tego rozwiązania w USA jest ogromny – ponad 250 GW nowych mocy stanowiłoby około 2% całego miksu energetycznego Stanów Zjednoczonych, którego łączne zainstalowane moce wynoszą 1,2 mln MW. Z jakimi kosztami wiązałaby się taka transformacja energetyczna?

Czy to się opłaca?

W oparciu o hipotetyczne studium przypadku, autorzy stwierdzili, że koszty budowy elektrowni jądrowej na terenie istniejących jednostek węglowych mogą być nawet od 15% do 35% niższe w porównaniu z projektem tworzonym od podstaw (dla elektrowni węglowych o mocy rzędu 1,2 GWe).

– Projekty budowy elektrowni jądrowych na terenie istniejących jednostek węglowych mogą mieć mniejszą moc, ponieważ elektrownie jądrowe działają przy wyższych współczynnikach wydajności niż elektrownie węglowe.

W studium przypadku zastąpienia mocy węglowych reaktorami jądrowymi mocy rzędu 924 MWe, zespół badawczy stwierdził, że aktywność gospodarcza w regionie elektrowni mogłaby przynieść nawet 275 mln $ zysku i stworzyć 650 nowych, stałych miejsc pracy – czytamy w raporcie. 

Amerykański Departament Energii twierdzi, że transformacja jednostek węglowych na atomowe mogłaby zaoszczędzić miliony dolarów, m.in. dzięki ponownemu wykorzystaniu sprzętu elektrycznego elektrowni węglowych, takiego jak, np. linie przesyłowe oraz rozdzielnie. Swoje znaczenie ma także skorzystanie z istniejących zbiorników i infrastruktury służącej do chłodzenia bloków energetycznych, czy chociażby z dróg i budynków biurowych.

Kolejnym pozytywnym aspektem takiej transformacji byłoby ograniczenie emisji gazów cieplarnianych aż o 86% w porównaniu do sytuacji, w której utrzymywana byłaby praca dużych jednostek węglowych. To odpowiednik usunięcia z dróg aż 500 tys. samochodów spalinowych.  

W jakiej technologii budowane byłyby reaktory, które mogą powstać także w Polsce?

Małe reaktory jądrowe SMR

Idea budowy modułowych reaktorów atomowych nie jest nowa. Do tej pory były one jednak wykorzystywane niekomercyjnie, głównie do celów militarnych. Reaktory tego typu stosowane są od połowy lat 50. XX wieku jako napęd m.in. w łodziach podwodnych, a od lat 60. jako źródło energii np. w amerykańskich stacjach radarowych i arktycznych.

Pierwszy SMR do użytku komercyjnego zaczął działać w 1991 roku w Chinach (CNP-300), a jego konstrukcja została oparta na budowie reaktora stosowanego w łodziach podwodnych.

Do największych zalet technologii SMR względem tradycyjnych elektrowni jądrowych należą:
– krótszy czas wdrożenia dzięki prostszej konstrukcji,
– możliwość budowy stosunkowo blisko skupisk ludzkich, a co za tym idzie ograniczenie wymagań transmisyjnych,
–  niższe koszty inwestycji,
– większe bezpieczeństwo.

Dyskusja dotycząca polskich elektrowni atomowych sięga lat 60. ubiegłego wieku, ale mimo kolejnych planów, na razie nie widać konkretnych efektów. Tymczasem Polska już teraz jest jednym z krajów najbardziej zaawansowanych we wdrażaniu technologii małych reaktorów atomowych.

Małe elektrownie atomowe w Polsce? Reaktory jądrowe SMR mogą uzupełniać OZE

źródło: fuelcycleoptions.inl.gov/, electreck.co, publicpower.org

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.