您将如何为军事和远程行动提供无碳,不间断的动力?铝制工厂的运营商如何在具有不稳定电源的发展中国家获得他们所需的持续稳定电力?
据爱达荷州国家实验室的专家说,一种新型的核反应堆可以解决这些问题,同时还为可再生能源奠定了基础。
最初旨在在集中的电网(例如军事基地)之外使用,该小型反应堆称为微型反应器,最多可产生20兆瓦的电力。通常,大多数微反应器将在设施中制造,并在运输集装箱中分配到全球各个站点。这些“核电池”可以连接到微型或微电网,而无需进行任何基础设施调整。结果,他们可以以最低的运营和维修成本提供多年的电力。
The INL research, Global Market Analysis of Microreactors, evaluates market opportunities for microreactors in 63 countries between 2030 and 2050. An INL nuclear energy economist, David Shropshire, collaborated with Dr. Geoffrey Black of Boise State University and Dr. Kathleen Arajo of Boise State’s Center for Advanced Energy Studies Energy Policy Institute.
什罗普郡说,建造这些反应堆的挑战是确定利润率很高的市场细分市场。
他说:“核能在能源市场中的份额预计在未来几十年中将减少,这主要是由于退休的旧浅水反应堆而导致的。”“但是,如果您考虑未来市场中这些新反应堆的非传统应用,核可能会在将来增加股票。”
目前,美国大约一半的无碳电力是由轻水反应堆产生的。但是,先进的核技术,例如模块化反应堆和微反应器,可能通过去除燃煤电厂和提供网格服务来为可再生能源的未来崛起提供至关重要的基础。此外,小型模块反应器有可能减少其他溶液失败的碳排放。
“我们不再在谈论祖父的核,”什罗普郡继续说道。“我们正在谈论使用微反应器来帮助填补一些特定的利基市场。问题是,在这些市场中,微反应器是否可以真正经济。”
根据本文的作者,微反应器开发人员在管理市场期望,技术绩效,预算,监管要求和公众采用方面面临许多挑战。
长期以来,核专家一直在考虑利用微反应器在经常在柴油燃料上运行的偏远地区发电,而柴油燃料越来越昂贵。尽管微反应器可能仍然适用于偏远地区,但什罗普郡和他的团队寻求其他可能性。
他说:“我们正在寻找具有相当高的能源需求的市场,而这个村庄可能有限地扩大其资源基础的机会。”“诸如采矿之类的工业用途可能更合适。”
另一种选择是利用微反应器作为孤立的,集成的能量系统的基础。微反应器可能是这些系统的基石,而不是与风能和太阳能等可再生能源竞争。他们可以帮助提供可靠的能源并与各种来源合作。
什罗普郡说:“我们认为微反应器可能是平衡和为风和太阳能提供弹性的好选择。”“问题是,‘您如何保持合理的成本?”
此外,可以将微反应器放置在具有欠发达的电网的区域,以便需要高用途的设施,例如水净化厂,铝或氢生产厂。即使电力系统负担过重或形状,微反应器也可以协助这些机构提供重要的服务。
微反应器也可以用于为灾难响应提供能量。例如,可运输的微反应器可以替代医院和净水厂中的柴油发电机,从而供应能量或热量。微反应器也可用于为商用运输船或各种大型海洋船提供动力。
什罗普郡说:“目前,集装箱船使用了许多超级肮脏的燃料,他们必须拖着这艘船来推动这艘船。”“这是浪费和污染的。”
但是,在微反应器促进无碳未来之前,他们必须克服各种障碍,包括成本,公众看法和监管挑战。
会议成本目标尤其重要。作者说:“……[F]或微反应器以在市场上深入渗透将需要实现特定的积极成本目标。”
但是,微反应器通常会在能源成本较高的利基市场中运作,而不是与低成本,中央控制能源竞争。根据该报告,东欧和亚洲等能源需求不断扩展的地区可能为具有小模块化反应器的分布式系统中的微反应器提供足够的潜力。此外,在核份额可能下降或保持稳定的地区,微反应器具有很大的潜力,他们可能会替代昂贵的碳发射能源,同时补充可再生能源。
什罗普郡说:“所有这些用途都是很难脱碳的利基市场。”
该行业将获得大量生产的反应堆,降低价格的好处,并使微反应器成为专业能源需求的替代方法,如果它可以揭开这些利基市场并在2040年至2050年之间创建足够的微反应器。
作者说:“……[m] icRORAPITOR可以通过更换化石来源来帮助缩小零碳的差距,以替换化石来源的电力和非电动用途,并协助能源系统中可变可再生能源的增加。”
资源:爱达荷州国家实验室