Co oznacza "zielona rewolucja przemysłowa" dla trzech kolejnych fal reaktorów energetycznych
Plan jest zgodny z zaleceniami brytyjskiej
Nuclear Innovation and Research Advisory Board, bowiem rząd zobowiązuje się do budowy dużych obiektów jądrowych w oparciu o obecną technologię, a następnie do wsparcia finansowego dla dwóch kolejnych fal technologii reaktorów ("małe" i "zaawansowane" reaktory modułowe).
To wsparcie jest ważną częścią planu osiągnięcia zerowej emisji netto do 2050 r., ponieważ w nadchodzących latach energetyka jądrowa będzie miała kluczowe znaczenie dla dekarbonizacji nie tylko dostaw energii elektrycznej, ale całego społeczeństwa.
Poniższy wykres pomaga zilustrować zakres wyzwania, przed którym stanął rząd:
Źródło: Komitet ds. Zmian Klimatu Wielkiej Brytanii
Jak wynika z tego wykresu wytwarzanie energii elektrycznej jest odpowiedzialne tylko za niewielki procent emisji w Wielkiej Brytanii.
Wysiłki mające na celu redukcję emisji doprowadziły do tej pory tylko do częściowej dekarbonizacji sektora wytwarzania energii elektrycznej. Osiągnięcie zera netto będzie wymagało ogromnych wysiłków, aby obniżyć emisyjność również ogrzewania, transportu, a także przemysłu i rolnictwa. W planie proponuje się inwestycje w produkcję wodoru i pojazdy elektryczne, aby zająć się tymi czterema obszarami - które będą wymagały znacznie większej produkcji energii.
Energetyka jądrowa jest dobrze usytuowana, aby zapewnić część tej energii. Osiągnięcie zera emisji netto będzie ogromnym wyzwaniem, a bez energii jądrowej może być nieosiągalne. Zatem co ogłoszenie tego planu oznacza dla trzech "fal" energetyki jądrowej.
Kto za to zapłaci?
Aby zrozumieć strategię, ważne jest, aby zdać sobie sprawę, że powód, dla którego od lat 90. XX wieku odnotowano tak małą aktywność w sektorze jądrowym w Wielkiej Brytanii, wynika z trudności w jego finansowaniu. Elektrownie jądrowe są tanie w eksploatacji, jeśli chodzi o paliwo i działają przez długi czas. Teoretycznie równoważy to olbrzymi początkowy koszt kapitałowy i skutkuje ogólnie konkurencyjną ceną energii elektrycznej.
Ale od czasu prywatyzacji sektora elektroenergetycznego rządy niechętnie wydają publiczne pieniądze na elektrownie. To, w połączeniu z wynikającymi z tego wyższymi kosztami finansowania i tańszymi rozwiązaniami alternatywnymi (energia gazowa), oznaczało, że w praktyce energia jądrowa została odsunięta na bok na dwie dekady. Chociaż zmiana klimatu daje szansę na ożywienie, to problemy finansowe pozostają.
Duże obiekty jądrowe
Hinkley Point C to duża elektrownia jądrowa, która jest obecnie budowana w Somerset w Anglii. Projekt jest bardzo zaawansowany i ma rozpocząć dostarczanie energii elektrycznej do sieci w połowie bieżącej dekady. Chociaż elektrownia będzie pokrywać około 7% obecnego zapotrzebowania na energię elektryczną w Wielkiej Brytanii, uzgodniona cena tej energii jest stosunkowo wysoka.
Nowy plan rządu głosi: "Realizujemy nowe projekty jądrowe na dużą skalę, z zastrzeżeniem opłacalności". Prawdopodobnie jest to odniesienie do proponowanego Sizewell C w Suffolk, w sprawie którego spodziewana jest wkrótce ostateczna decyzja. Sizewell C byłby kopią zakładu Hinkley - budowa kolejnych identycznych reaktorów prowadzi do redukcji kosztów kapitałowych, a alternatywny model finansowania zostanie prawdopodobnie wdrożony w celu zmniejszenia kosztów finansowania.
Inne potencjalne elektrownie jądrowe, takie jak Wylfa i Moorside (odłożone na półkę odpowiednio w 2018 i 2019 r. ze względów finansowych) nie są wymienione, ich przyszłe kontrakty prawdopodobnie również objęte są klauzulą "z zastrzeżeniem stosunku wartości do ceny".
Mały atom
Następna generacja technologii jądrowej, z różnymi projektami opracowywanymi na całym świecie, to małe reaktory modułowe (SMR), takie jak Rolls Royce "UK SMR". Są to zasadniczo pomniejszone wersje reaktorów, które można znaleźć w dużej elektrowni.
Reaktory na tyle małe, że można je produkować w fabrykach i dostarczane w postaci modułów, można montować na miejscu w znacznie krótszym czasie niż w przypadku większych projektów, które są konstruowane głównie na miejscu. W ten sposób, koszty kapitałowe na jednostkę (a tym samym koszty finansowania zewnętrznego) mogą być znacznie niższe niż w przypadku obecnych nowych obiektów.
Plan przewiduje, że "do 215 milionów funtów" będzie dostępnych dla SMR, których 2 faza wdrażania rozpocznie się w przyszłym roku, a dostawa jednostek komercyjnych spodziewana jest za około dekadę.
Zaawansowana energetyka jądrowa
Trzecią proponowaną falą jądrową będą zaawansowane reaktory modułowe (AMR). Są to naprawdę innowacyjne technologie, z szerokim zakresem korzyści w porównaniu z obecnymi projektami i, podobnie jak małe reaktory, są modułowe, aby utrzymać niskie ceny.
Co najważniejsze, zaawansowane reaktory działają w znacznie wyższych temperaturach - niektóre obiecują ponad 750 ° C w porównaniu z około 300 ° C w obecnych reaktorach. Jest to ważne, ponieważ ciepło to może być wykorzystywane w procesach przemysłowych, które wymagają wysokich temperatur, takich jak ceramika, obecnie otrzymywane poprzez ogrzewanie elektryczne lub bezpośrednie spalanie paliw kopalnych. Gdyby te fabryki ceramiki mogły zamiast tego wykorzystywać ciepło z AMR umieszczonych w pobliżu, zmniejszyłoby to emisje CO₂ z przemysłu (patrz wykres powyżej).
Wysokie temperatury mogą być również wykorzystywane do wytwarzania wodoru, który według planu rządowego może zastąpić gaz ziemny w ogrzewaniu, a ostatecznie także w pionierskich pojazdach, statkach i samolotach o zerowej emisji. Większość wodoru jest wytwarzana z gazu ziemnego, co ma wadę polegającą na wytwarzaniu CO₂ w tym procesie. Alternatywą bezemisyjną jest rozdzielanie wody za pomocą energii elektrycznej (elektroliza), chociaż jest to raczej nieefektywne. Bardziej wydajne metody, które wymagają wysokich temperatur, nie zostały jeszcze skomercjalizowane, jednak w przypadku ich realizacji sprawiłoby to, że wysokotemperaturowa energia jądrowa byłaby szczególnie użyteczna.
Rząd przeznacza "do 170 milionów funtów" na badania nad reaktorami AMR i określa cel dla demonstracyjnej instalacji na wczesne lata 30-te XXI wieku. Najbardziej obiecującym kandydatem jest prawdopodobnie reaktor wysokotemperaturowy chłodzony gazem, który jest możliwy do zbudowania w tej perspektywie czasowej. Chińczycy są obecnie liderem tej technologii i ich wersja takiego reaktora jest wkrótce spodziewana.
Podsumowując, plan to dobra wiadomość dla sektora jądrowego. Chociaż brakuje w nim pewnych szczegółów, mogą one zostać szczegółowo opisane w przygotowywanej przez rząd białej księdze dotyczącej energii
Energy White Paper. Rząd uznał sugerowane zalecenia Rady, a sumy pieniędzy, o których mowa w całym dokumencie, są wystarczająco duże, aby naprawdę rozpocząć niezbędne badania i rozwój.
Osiągnięcie zera emisji netto jest ogromnym przedsięwzięciem, a uznanie, że energia jądrowa może wnieść znaczący wkład, jeśli będzie odpowiednio wspierana, jest ważnym krokiem w kierunku osiągnięcia tego celu.