تعلن شركة Westinghouse عن مفاعل نووي صغير جديد – وهي خطوة ملحوظة في جهود الصناعة لإعادة تشكيل نفسها

تقدم Westinghouse مفاعلًا نوويًا أصغر حجمًا في محاولة لتوسيع الوصول إلى الطاقة النووية مع تزايد الطلب على الطاقة النظيفة.

أعلنت الشركة عن إطلاق نسخة صغيرة من مفاعلها النووي الرائد AP1000 يوم الخميس. يهدف المفاعل الجديد ، المسمى AP300 ، إلى أن يكون متاحًا في عام 2027 ، وسيولد حوالي ثلث طاقة المفاعل الرائد AP1000.

خطوة وستنجهاوس هي نقطة انعطاف ملحوظة في جهود الصناعة النووية لإعادة تشكيل نفسها كطريقة لمعالجة تغير المناخ. لا ينتج عن الكهرباء المولدة من مفاعل الانشطار النووي انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.

ستولد AP300 ما يقرب من 300 ميغاواط من الطاقة ، والتي ستزود ما يقرب من 300000 منزل ، مقابل 1200 ميغاواط من AP1000 ، وفقًا لديفيد دورهام ، رئيس أنظمة الطاقة في وستنجهاوس.

المفاعلات النووية الصغيرة أقل تكلفة في البناء ، وهي نقطة بيع رئيسية. من المقدر أن تكلف AP300 حوالي 1 مليار دولار لكل وحدة ، كما قال دورهام لشبكة CNBC. دراسة 2022 من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، والتي استشهد بها دورهام لقناة CNBC ، تقدر أن تكلفتها ستكلف حوالي 6.8 مليار دولار للوقوف على AP1000.

تضيف محطة توليد الكهرباء Vogtle في جورجيا وحدتي AP1000 ، وقد تعرض هذا المشروع لانتقادات على نطاق واسع بسبب تجاوز الميزانية والجدول الزمني. لكن دورهام يقول إن تقديرات التكلفة المعلنة ، والتي وصلت إلى ما يزيد عن 30 مليار دولار ، تشمل أشياء مثل الفائدة على الأموال المقترضة لدفع تكاليف المشروع.

نظرًا لأن المفاعلات المعيارية الصغيرة أصغر حجمًا وأقل تكلفة ، فهي أيضًا أكثر تنوعًا.

“على عكس الجيل السابق من محطات الطاقة النووية ، التي كانت تستخدم فقط من قبل المرافق المتكاملة الكبيرة ، فإن أحجام المفاعلات المتقدمة التي تتراوح من المفاعلات الدقيقة التي تبلغ نصف ميغاوات إلى 300 ميغاواط أو أكثر ، تعني أن هناك عددًا أكبر بكثير من المرافق ميريفيلد ، محامي الطاقة النووية والمفوض السابق للجنة التنظيم النووي الأمريكية ، لشبكة CNBC. (لم تكن أخبار AP300 الخاصة بـ Westinghouse علنية قبل صباح يوم الخميس ، لذلك كانت ميريفيلد تتحدث مع قناة CNBC حول الاتجاهات العامة في الصناعة النووية).

وقال ميريفيلد لشبكة CNBC إن المنتجين الصناعيين ينظرون إلى المفاعلات النووية الصغيرة كمصادر خالية من الكربون للحرارة.

“أحد جوانب العديد من تقنيات المفاعلات المتقدمة ، بما في ذلك مفاعلات الغاز ذات درجة الحرارة المرتفعة والملح المنصهر والصوديوم السريع ، هي أنها يمكن أن تنتج حرارة صناعية للأغراض غير المتعلقة بالطاقة أو تطبيقات الحرارة والطاقة المشتركة للصناعات مثل صناعة الصلب ، وقال ميريفيلد “إنتاج الكيماويات وإنتاج الأسمنت والطحن والتعدين من بين أشياء أخرى كثيرة”.

من الأسهل أيضًا توصيل المفاعلات الصغيرة بشبكة الطاقة. في الولايات المتحدة ، يتم استغلال خطوط النقل فعليًا. قد يستغرق توصيل مصادر جديدة للطاقة سنوات لأنها تتطلب غالبًا ترقية سعة النقل. لكن المفاعل النووي AP300 سينتج تقريبًا نفس كمية الكهرباء التي تنتجها محطة الفحم النموذجية ، لذا فإن استبدال محطة فحم بمفاعل نووي صغير سيكون أسهل.

لكي تكون AP300 متاحة للعملاء في نهاية عام 2027 في الولايات المتحدة ، سيتعين على هيئة التنظيم النووي تقديم الموافقة ، لكن دورهام قال إنه واثق من حدوث ذلك.

وقال دورهام لشبكة سي إن بي سي: “لدينا ثقة مطلقة ، لأن المجلس النرويجي للاجئين قد قام بالفعل بترخيص كل جزء من هذه التكنولوجيا”. “هذا هو نفس الشيء بالضبط.”

وقال دورهام إن AP300 تتمتع أيضًا بنفس ميزات الأمان الخاصة بـ AP1000. يعتبر نظام التبريد السلبي بالغ الأهمية بشكل خاص في كلا النموذجين.

يحافظ الماء على برودة قضبان الوقود ، مما يمنعها من السخونة الزائدة. عندما يتم إغلاق مفاعل نووي ، لا تزال قضبان الوقود بحاجة إلى أن تبقى باردة ، الأمر الذي يتطلب مصادر احتياطية للكهرباء.

وقال دورهام: “إذا لم يكن لديك مصادر احتياطية للكهرباء ، أو مصادر مياه احتياطية ، فيمكن أن يكون لديك موقف يسخن فيه الوقود بشكل زائد ، كما حدث في فوكوشيما”. “تحافظ أنظمة الأمان السلبية على الوقود باردًا من تلقاء نفسها دون أي تدخل بشري ، أو مصدر احتياطي للكهرباء ، أو مصدر احتياطي للمياه ، لأن كل ما تحتاجه للحفاظ على برودة الوقود موجود داخل المفاعل.”

في نظام التبريد السلبي ، توجد مجموعة كبيرة من الماء فوق المفاعل. إذا احتاج المفاعل إلى الإغلاق ، يتم إطلاق الماء ويسقط على قضبان الوقود. وقال دورهام إنه مع ارتفاع درجة حرارة الماء ، فإنه ينتج بخارًا يرتفع ويتكثف مرة أخرى في الماء ثم يواصل ركوب الدراجات لمدة ثلاثة أيام تقريبًا. في نهاية ثلاثة أيام ، إذا كان المفاعل لا يزال معطلاً ، يجب إضافة المزيد من الماء في الخزان الموجود أعلى المفاعل.

وقال: “هذه تقنية تغير قواعد اللعبة”. “لو كان AP1000 قيد التشغيل في فوكوشيما ، لكان ذلك بلا حدث.”

في حين أن المفاعلات النووية الصغيرة هي مجال جديد من مجالات الاهتمام للصناعة ، فإن الطلب على المفاعلات الكبيرة لا يزال قوياً خارج الولايات المتحدة

وقال دورهام “في معظم البلدان ، المرافق مملوكة للدولة”. “إذا التزمت الدولة بإزالة الكربون ، فإن المنفعة هي الوسيلة لتنفيذ عملية إزالة الكربون.”

في معظم أنحاء الولايات المتحدة ، تفوز الطاقة الأقل تكلفة ، والطاقة النووية ليست الأرخص عادة.

يوجد مفاعلان AP1000 في الولايات المتحدة في محطة فوغتل للطاقة – أحدهما سيكون قيد التشغيل في وقت لاحق من هذا العام ، والثاني بحلول أوائل عام 2024. لكن أربعة منها تعمل في الصين ، وستة أخرى قيد الإنشاء.

قال دورهام لشبكة CNBC إن Westinghouse لديها اتفاقية لبناء تسعة AP1000s في أوكرانيا ، وقد تم اختيارها لبناء ثلاثة AP1000s في بولندا ، وهي قيد التشغيل لـ 11 AP1000s أخرى في جميع أنحاء أوروبا.

هناك أيضًا اهتمام بمفاعلات نووية كبيرة من عدة دول أخرى في إفريقيا وآسيا ، بما في ذلك مصر وإندونيسيا ونيجيريا والفلبين والمملكة العربية السعودية والإمارات العربية المتحدة ، من بين دول أخرى ، وفقًا لميريفيلد.

المفاعلات الأكبر حجمًا ، رغم ارتفاع تكلفة بنائها ، ستنتج الكهرباء بسعر أرخص.

قال دورهام: “ستكون SMR ذات قيمة كبيرة ، وستلعب دورًا مهمًا في العديد من المجالات”. “ستكون الكهرباء الخاصة بهم أغلى قليلاً من الوحدات الأكبر. ولذا إذا كانت دولة ما تبحث عن طاقة أساسية كبيرة لتوليد الكهرباء خالية من الكربون ، فعادة ما ينظرون إلى تلك الوحدات الأكبر.”

يشاهد: كيف تتغير الطاقة النووية