Má jaderná energetika v USA budoucnost?

  • Mimo Spojené státy vstupuje jaderná energie do zlaté éry, zejména v Číně. V současných a ohlášených závodech je rekordní stavební boom, včetně více než 225 závodů jen v Číně. Náklady se snižují na mimořádně dostupnou úroveň. Nejlepší praxe současné jaderné elektrárny přinášejí náklady 0,05 USD/kwh oproti průměrnému účtu za elektřinu v USA ve výši 0,14 USD/kwh. Nejpůsobivější je, že technologie se rychle vyvíjí k bezpečné, nízkoodpadové technologii čtvrté generace neboli GEN IV, jejíž uvedení na trh se očekává do roku 2030.

    Podle amerického ministerstva energetiky vysokoteplotní nízkotlaké elektrárny GEN IV „nabízejí působivé bezpečnostní prvky a lze je snadno postavit a udržovat je cenově dostupné“. Vysoká teplota znamená, že jaderné elektrárny GEN IV mohou vyrábět elektřinu, která představuje přibližně 20 % světové poptávky po energii, a vůbec poprvé nahradit fosilní paliva ve zpracovatelském průmyslu, který je závislý na teple.

    To otevírá nový svět jaderné energii a podle amerického ministerstva energetiky bude kromě veledůležité výroby elektřiny také „výroba vodíku, odsolování, dálkové vytápění, rafinace ropy a výroba čpavku“. Protože procesní energie je druhým největším zdrojem energie poháněným fosilními palivy, má nadcházející duální elektrický a procesní tepelný výkon jaderné elektrárny GEN IV obrovský význam.

    Navzdory všem těmto pozitivním, ale prakticky nehlášeným zprávám, se v USA od jaderné energetiky v podstatě až na dvě výjimky upustilo. Provozovatelé veřejných služeb, kteří pracují prostřednictvím obnovování doplňkových licencí (SLR), se snaží prodloužit životnost stávající jaderné flotily, ale jde o pouhou provizorní snahu a nyní podléhá zmrazení ze strany Nuclear Regulatory Commission. Techničtí podnikatelé, podporovaní štědrými dotacemi ministerstva energetiky, se perspektivně zaměřují na komercializaci experimentálních reaktorů zmenšených na malou velikost, známých jako malé modulární reaktory nebo SMR.

    Výsledné vyhlídky na jadernou energii jsou brutální. V posledních pětadvaceti letech uvedly USA do provozu přesně dvě elektrárny (Watts Bar 2 v Tennessee a Vogtle [2022] v Georgii) a žádná nová továrna se neplánuje postavit, s výjimkou dvou demonstračních SMR. Při současném kursu kvůli odchodům do důchodu se očekává, že výroba jaderné energie v USA v roce 2050 poklesne o 40 %, z 20 % výroby elektřiny na 12 %, podle US Energy Information Administration.

    Jsou SMR odpovědí?

    Koncept animace SMR je poměrně jednoduchý. Rozdělte jadernou technologii na komponenty o výkonu 60 MW, které lze podle potřeby spojovat dohromady. Absolutní náklady na modul jsou nízké, což snižuje nárazy nálepek pro veřejné služby. Dodávky malých jednotek lze provádět konvenčním nákladním automobilem a železnicí. Lokality mohou být umístěny na malých pozemcích, včetně stávajících brownfield bývalých uhelných elektráren. Přidejte inovace v designu a bezpečnosti a firmy vedené průkopnickými podnikateli, jako je TerraForm Power Billa Gatese, a máte zdánlivý plán pro vzrušující novou jadernou budoucnost.

    Dosavadní realitu SMR lze shrnout jako přehnaně medializovanou a nedostatečnou. Koncept byl vyvinut v 90. letech 20. století, o třicet let později, stále neexistuje funkční komerční jednotka, přičemž ta nejbližší je nyní přislíbena na rok 2027. Ze dvou demonstračních závodů v USA, NuScale v Utahu a TerraForm ve Wyomingu, má NuScale dosud získala nejvíce finančních prostředků, včetně nedávného grantu na záchranu života ve výši 1,4 miliardy dolarů od Ministerstva energetiky USA, po dlouhé sérii zpoždění a překročení nákladů.

    Odhady nákladů na elektrárnu o výkonu 720 MW (tj. dvanáct modulů o 60 jednotkách) nyní dosahují celkové výše 6,1 miliardy USD a stále se zvyšují. Při jednotkových nákladech více než 8 000 USD/mwh je elektrárna NuScale nekonkurenceschopná, ale lze ji omluvit za první provoz svého druhu. Zatímco společnost NuScale tvrdí, že v konečném důsledku přinese udržitelné náklady, kritici tvrdí, že náklady na výstavbu SMR a náklady na kilowatthodinu budou výrazně chybět předpovědi.

    V průběhu let si SMR a zejména projekt NuScale vytvořily loajální následovníky a oddané nepřátele. Nejprominentnější mezi zastánci jsou SMR jako plakátové dítě Bidenovy administrativy, jak vyjádřila americká ministryně energetiky Jennifer Granholmová: „[Jsme velmi optimističtí ohledně těchto vyspělých jaderných reaktorů.“ Nadšení se rozšířilo do širšího tisku.

    Mezi hlasité odpůrce SMR patří „obnovitelné zdroje“, pro které je jakákoli jaderná budoucnost, malá, střední nebo velká, hrozbou. V čele útoku stojí Institut pro energetickou ekonomiku a finanční analýzu (IEEFA), který kritizuje SMR jako „příliš pozdě, příliš drahé, příliš riskantní a příliš nejisté“. Pro tyto zájmové skupiny jsou to neustále obnovitelné zdroje energie .

    Co se týče skutečných zákazníků, hlavních amerických utilit, podpora SMR je veřejně obhajována, ale výrazně utlumena. Realita SMR se nejlépe posuzuje podle skutečnosti, že po třiceti letech nemá žádná americká společnost žádné nové závazky vůči komerčnímu závodu SMR. SMR jsou spíše účtovány jako možná alternativa, mezi mnoha, včetně slunečního záření, větru, zachycování uhlíku a obnovitelného zemního plynu – a co je nejvýraznější, čtvrté generace rozsáhlých jaderných konstrukcí, které se spoléhají na roztavené soli, plyny, tekuté kovy. a další vysokoteplotní chladicí kapaliny místo současné lehké a těžké vody.

    Všechno jde do měřítka. Malý je dobrý marketing pro svět averze k riziku. Zní to uklidňující. Nic ale nemůže změnit skutečnost, že náš národní zájem na výrobě elektřiny je velký, zvláště pokud se musí zdvojnásobit, aby podpořil elektrifikaci dopravy, jak tvrdí Elon Musk.

    Pokud to jako národ myslíme vážně s výrobou masivní čisté energie – a to neděláme –, je nepravděpodobné, že bude levnější postavit tisíce modulárních jednotek o výkonu 60 MW místo stovek samostatných nádob nové generace, bezpečných a levných. , nízkoodpadové reaktory. Ekonomika z rozsahu neznamená ekonomiku malého rozsahu. Ve skutečnosti jsou SMR v USA umístěny jako přírůstková technologie k hlavnímu řešení solární a větrné energie na úkor rozsáhlého jaderného zařízení. Správnou politickou odpovědí je usilovat o rozsáhlé a SMR.

    Norští politici kritizují přesun magnáta Kjell Inge Rokke do Švýcarska
    Norští politici kritizují přesun magnáta Kjell Inge Rokke do Švýcarska

    Ironií je, že i příslib SMR prohrává se současnými osvědčenými jadernými postupy ve velkém měřítku. Jižní Korea a Čína v současnosti staví rozsáhlé jaderné elektrárny za 2 500 USD/mwh až 4 000 USD/mwh oproti zcela neprokázanému tvrzení o nákladech SMR ve výši 4 300 USD/mwh. Podobně s vyrovnanými náklady na energii ve výši 0,05 USD/kwh pro jadernou elektrárnu o výkonu 1,4 GW, kterých již bylo dosaženo a které lze snížit ve výrobním měřítku, oproti 0,058 USD/kwh slíbeným pro elektrárnu NuScale Utah ve fázi vývoje o poloviční velikosti. Energetická politika Spojených států odmítá jediné osvědčené, levné a snadno dostupné jaderné řešení s vynikajícím technologickým plánem.

    Pokud s námi jako národem nepohne nic jiného, ​​masivní čínský program výstavby jaderných zařízení – 228 oznámených nových elektráren – by měl být rozhodujícím budíčkem k tomu, aby se ve Spojených státech začaly rozšiřovat rozsáhlé jaderné elektrárny. Čína plánuje získat světovou dominanci díky čistému jadernému a špinavému uhlí. V USA k jaderné energii v požadovaném rozsahu nikdy nedojde, a co je ještě horší, je plánováno, že nikdy nenastane. Místo toho dostáváme nefunkční propagaci solární a větrné energie, s bočním pohledem na SMR. A na rozdíl od Číny nemáme uhlí jako politicky životaschopné základní palivo.

    Za pouhých třicet let přejdeme ze světového jaderného vůdce k jaderné irelevantnosti. Tuto jednosměrnou sázku na takzvané obnovitelné zdroje zaplatíme dobře a tvrdě.