header-logo2.png FindHouse

نسل جدید نیروگاه‌های هسته‌ای کوچک، ایمن، کم‌هزینه

نسل جدید نیروگاه‌های هسته‌ای کوچک، ایمن، کم‌هزینه
درحالی‌که در هر گوشه دنیا نیروگاه‌های هسته‌ای غول‌پیکر برای تولید انرژی از سال‌ها پیش فضای بسیاری از سطح زمین را تحت تصرف خود درآورده‌اند، امروز جهان به سمت ساخت نیروگاه‌های کوچک حرکت می‌کند.

نسل جدید نیروگاه‌های هسته‌ای کوچک، ایمن، کم‌هزینه

چندی پیش فرانسه اعلام کرد که ۱۴ رآکتور هسته‌ای خود را تا سال  ۲۰۳۵ تعطیل می‌کند. کشورهای دیگر هم به خاطر هزینه زیاد، زمان‌بر بودن فرایند ساخت، سطح اشغال زیاد و خطرات احتمالی به فکر ساخت رآکتورهای ماژولار کوچک افتاده‌اند. در این میان شرکت رولزرویس انگلیس و یک استارتاپ در آمریکا آستین بالا زده‌اند تا تولید این رآکتورهای جدید را عملیاتی کنند.

رولزرویس با یک چرخش عجیب، از ساخت سدان‌های لوکس میلیون دلاری به‌سوی تحقیقات وسیع درباره رآکتورهای ماژولار کوچک هسته‌ای (SMR حرکت کرده است. مجله پاپیولار مکانیک در این رابطه نوشته است: رآکتورهای ماژولار بسیار مستحکم و قابل‌اطمینان هستند. به همین دلیل رولزرویس باهدف کاهش خطرات و افزایش ایمنی انرژی هسته‌ای به همکاری با استارتاپ‌ها و دولت‌ها روی آورده است

در طراحی این رآکتورها که اندازه آنها یک‌دهم اندازه رآکتورهای معمولی است، یک رآکتور آب تحت‌فشار (pressurized water reactorبا لایه‌های ایمنی محکم محصور می‌شود بازهم ازنظر حجم رآکتور در مقایسه با یک نیروگاه هسته‌ای سنتی بسیار کوچک‌تر است. جهت این رآکتور به‌صورت عمودی است و به همین دلیل، جاذبه به حرکت آب گرم و سرد کمک می‌کند.  باوجوداندازه بسیار کوچک‌تر، برای این رآکتور تولید ۴۵۰ مگاوات برق(MWe) پیش‌بینی‌شده است.

درحالی‌که مثلاً هر دو رآکتور موجود در نیروگاه (Dungeness B در شهر کنت انگلیس روی‌هم می‌توانند ۶۰۰ مگاوات برق تولید کنند.

از اواخر دهه ۱۸۰۰، شرکت رولزرویس وارد حوزه مهندسی الکترونیک و ماشین‌آلات شده که شامل موتور هواپیما، خودرو و کشتی است. رولزرویس که در تجارت خودرو فقط به ساخت وسایل نقلیه بسیار لوکس علاقه دارد، بیش از یک قرن است که در نوک قله این صنعت قرار دارد. بااین‌حال، این شرکت در سال‌های اخیر برخی از بخش‌های تجاری جالب‌توجه خود را فروخته است.

امروز، ما در حال تلاش برای توسعه تکنولوژی SMR   در مجموعه‌ای از نیروگاه‌های جدید در اطراف انگلیس هستیم.  رولزرویسبه تولید وسایل نقلیه دست‌ساز معروف است، اما این شرکت باهدف ایجاد تحول در ابزارسازی و تولید، در بخش مهندسی زیربنایی خود تلاش فراوانی می‌کند

این شرکت می‌گوید که انگیزه‌اش از ورود به حوزه SMR به این دلیل است که حوزه تولیدات ماژولار می‌تواند در حد زیادی باعث صرفه‌جویی در منابع و هزینه‌ها شود.

 همچنین انرژی هسته‌ای پیشرفته در دوره‌ای که نیروگاه‌های هسته‌ای فعلی انگلستان در شرایط خوبی نیستند می‌تواند به‌عنوان یک گزینه قابل‌توجه در نظر گرفته شوداین در حالی است که آخرین نیروگاه سنتی انگلستان تا سال ۲۰۳۰ از کار خواهد افتاد

رولزرویس می‌گوید، به شکلی کاملاً قابل پیش‌بینی، سازندگان این رآکتورهای هسته‌ای نسبتاً قابل‌حمل، می‌توانند میزان هزینه ساخت این نیروگاه‌های هسته‌ای و همچنین هزینه تولید انرژی آنها را به میزان قابل‌قبولی کاهش دهند. در بسیاری از کشورها، نیروگاه‌های هسته‌ای غالباً جزو مراکزی هستند که از معافیت‌های مالیاتی بهره می‌برند و آنها به این شکل تشویق می‌شوند که در مناطق خاصی اقدام به ساخت نیروگاه کنند.

دو منطقه پیش‌بینی‌شده برای نیروگاه‌های SMR شرکت رولزرویس در شمال انگلیس و ولز واقع‌شده است. یکی از این مناطق محل یک پروژه هسته‌ای است که در روند ساخت تأخیرهای متناوب داشته و دیگری یک کارخانه هسته‌ای ازکارافتاده است. این تکنولوژی جدید اصطلاحاً یک «سفینه فضایی سریع‌تر» است: پروژه‌های هسته‌ای سنتی که بعضی از آنها دهه‌ها پیش آغازشده‌اند، اکنون نیازمند هزینه‌های بسیاری برای خاتمه یافتن هستند و یک پروژه سبک می‌تواند به آنها کمک کند که در مسیر خاتمه قرار بگیرند. 

مزایای نسل جدید نیروگاه‌های هسته‌ای

طرفداران نیروگاه‌های SMR  می‌گویند تقریباً همه‌چیز در مورد رآکتورهای ماژولار یک پیشرفت محسوب می‌شود. به‌طور خاص، رولزرویس می‌گوید، ساخت بسیاری از رآکتورهای کوچک به‌طور همزمان موجب صرفه‌جویی در هزینه و مخارج کلی در مقایسه با یک « پروژه بزرگ سفارشی» می‌شود

همچنین در یک برنامه قابل پیش‌بینی، از شروع کار تا زمان بهره‌برداری فقط چهار سال زمان می‌برد که تنها ۵۰۰ روز آن صرف انجام عملیات ساخت در سایت می‌شود 

در میان نیروگاه‌های هسته‌ای فعلی انگلیس، کوتاه‌ترین زمان ساخت هشت سال و طولانی‌ترین زمان برای ساخت حدوداً بیست سال بوده است.

این نیروگاه‌های SMR چیزی بین اتومبیل‌های دست‌ساز سنتی رولزرویس و قفسه‌های کتاب شرکت ایکئا قرار دارند و انتظار می‌رود که بهترین ویژگی‌های این دو محصول در این نیروگاه‌ها فراهم‌شده باشد.

رآکتوری به‌اندازه یک اتوبوس BRT

انرژی هسته‌ای سابقه خوبی در ذهن فعالان محیط‌زیست ندارد، اما تقریباً از هرکسی سؤال کنید، این انرژی را جزو لاینفکی از کربن‌زدایی تولید برق در آینده می‌داند. در آمریکا، انرژی هسته‌ای مسئول تولید دوسوم از انرژی پاک است، اما رآکتورهای فعلی این کشور، به‌سرعت در حال نزدیک شدن به‌پایان عمر خود هستند. تنها دو رآکتور جدید در این کشور در حال ساخت است که هم میلیاردها دلار بیشتر از بودجه خود صرف ساخت آنها شده و هم سال‌ها از زمان بهره‌برداری خود عقب‌تر هستند.

به همین دلیل، رآکتورهای ماژولار کوچک موردتوجه قرارگرفته‌اند تا تعدادی از آنها باهم ادغام شوند و یک واحد را تشکیل دهند. اگر فقط میزان محدودی از انرژی موردنیاز باشد، می‌توان تعداد کمتری از این رآکتورها را نصب کرد، درحالی‌که اگر به انرژی بیشتری نیاز باشد تا مثلاً برق یک شهر را تأمین کند، می‌توان تعداد بیشتری از این رآکتورها را به واحد قبلی اضافه کرد. این کار باعث می‌شود تا تأمین انرژی موردنیاز کم‌هزینه‌تر و درعین‌حال، تأمین آن نیز ساده‌تر باشد. مهم‌ترین دلیل این است که این رآکتورها، بسیار کوچک و در هر کارخانه‌ای قابل‌تولید هستند. حتی می‌توان آنها را به مکان‌های مختلف منتقل کرد و کاربردهای متفاوت را از آنها انتظار داشت. از همه مهم‌تر اینکه، رآکتورهای کوچک ماژولار می‌توانند از روش‌های خنک‌کننده و ایمن‌سازی بهتری استفاده کنند که نیروگاه‌های بزرگ‌تر فاقد آنها هستند. همه آنچه گفته شد باعث می‌شود که دیگر اتفاقات وحشتناکی مانند فاجعه نیروگاه چرنوبیل را شاهد نباشیم. 

فعالیت استارتاپی هسته‌ای

یک استارتاپ هم به نام NuScale، در آمریکا شروع به تولید این نوع رآکتورها کرده است. رآکتور این استارتاپ یک رآکتور بر پایه آب سبک است که تقریباً در بیشتر نیروگاه‌های انرژی معمولی نیز از آن استفاده می‌شود. اما این تنها شباهت این رآکتور با دیگر رآکتورهاست.

این راکتور تقریبا ۲۰ متر طول و ۷٫۲ متر قطر دارد و به عبارتی به اندازه یک اتوبوس  BRT  است. با متصل کردن ۱۰۰ رآکتور این‌چنینی به هم می‌توان به‌اندازه یک نیروگاه هسته‌ای بزرگ انرژی تولید کرد، زیرا قدرت هر رآکتور برابر با ۶۰مگاوات است. از تولید خوشه‌ای ۱۰ عددی این رآکتورها، می‌توان انرژی‌ای معادل رآکتورهای فعلی آمریکا را تولید کرد.

خوزه رئیس، بنیان‌گذاراین استارتاپ می‌گوید: کوچک‌ترشدن این رآکتورها، منفعت بسیاری را به همراه دارد. آنها امن‌تر هستند، زیرا می‌توان این رآکتورها را داخل استخرهای کوچک آب زیرزمینی هم قرارداد. خود این قضیه نیز باعث می‌شود که رآکتورهای (NuScale) را نزدیک مکان‌های موردنظر تعبیه کرد تا دیگر لازم نباشد از قانون فاصله ۱۶کیلومتری رآکتورهای معمولی پیروی کنیم.

 

منبع: پیام نفت

مقالات مرتبط

آشنایی با شبکه‌های توزیع (قسمت آخر)
مقالات نیروکالا

آشنایی با شبکه‌های توزیع (قسم . . .

در قسمت پایانی به هادی‌ها، پایه‌ها، مقره‌ها، یراق‌آلات خطوط هوایی شبکه‌های توزیع، کنسول، کراس آرم و آرایش پایه‌ها، محاسبات الکتریکی خطوط هوایی، حریم خطوط هوایی شبکه‌های توزیع، محاسبات مکانیکی خطوط هوایی توزیع، مسیریابی و نقشه‌برداری خطوط . . .

مشاهده مقاله
آشنایی با شبکه‌های توزیع (قسمت چهارم)
مقالات نیروکالا

آشنایی با شبکه‌های توزیع (قسم . . .

در قسمت قبل به مقایسه سیستم‌های زمینی و هوایی، صرفه اقتصادی، مشکلات اجرایی، تعمیر و عیب‌یابی، حفظ زیبایی محیط و حریم‌ها و حادثه‌آفرینی و ایمنی پرداختیم. در این قسمت به توضیح پیرامون توسعه شبکه‌های توزیع، خطوط فشار متوسط (ولتاژ اولیه)، خطوط . . .

مشاهده مقاله

به مجموعه بزرگ نیرو کالا بپیوندید

نیرو کالا بانک جامع نیروگاه ها ، شرکت ها و متخصصین حوزه برق و انرژی