Ядролық электр станциялары қанша қосымша қуат бере алады?
Электр энергиясына деген сұраныс жылдам өсу үстінде болған кезеңде барынша көп қуат алу маңызды мәселе ретінде қарастырылады. Әсіресе ядролық электр станцияларын бар қуатынан барынша тиімді пайдалану жайында соңғы уақытта көп ақпарат тарады. АҚШ-та Constellation компаниясы 11 реакторда шамамен бір гигаватт қосымша қуат алу мақсатында жоспарын таныстырды. Сонымен қатар, Энергетика департаменті Vistra компаниясына үш нысан бойынша жаңғырту жұмыстарына 4,2 миллиард доллар несие бөлді. Бұл жағдайлар ядролық электр станцияларын жаңғыртып, олардан таза энергия алуды жедел арттыруға мүмкіндік туғызады. Алайда, ядролық станциялардың нақты қанша қосымша қуат беруі мүмкін?
Ядролық станцияларды қуат тұрғысынан жаңғырту ұғымы
Жабдықтарды жаңғырту арқылы ядролық электр станцияларының қуатын арттыру әдісі қуатты ұлғайту деп аталады. АҚШ-та 1970 жылдардан бері осы тәсіл кеңінен қолданылады. Бірақ соңғы жылдары электр энергиясына деген сұраныстың бәсеңдеуі мен арзан табиғи газ ресурстарының ядролық электр станцияларға қаржылық қысым жасауы себепті бұл үрдіс жиі байқалмады. Кейбір станциялар жабылды, ал басқаларында қосымша инвестиция жұмсау тиімсіз көрінді. 2001-2010 жылдары АҚШ-та 80-нан астам қуат ұлғайту жобасына рұқсат берілсе, 2011-2020 жылдары олардың саны 33-ке дейін қысқарды.
Қуат ұлғайту тәсілдері және олардың сипаты
Қуат ұлғайту іс-шаралары кейде аспаптар мен есептеулердің параметрлерін өзгерту арқылы жеңіл өтеді. Дегенмен, реактор қуатын 20%-ға дейін арттыруға мүмкіндік беретін ауқымды жаңғырту үшін жабдықтарды ауыстыру жатты. Бұған реакторда жанарғының концентрациясын жоғарылату немесе тұщы жанарғы көлемін арттыру кіреді. Бұл электр энергиясын өндіретін турбинаны айналдыратын будың көлемін ұлғайтады. Сонымен қатар, қосымша энергияға төтеп беру үшін негізгі турбиналар, сорғылар, қозғалтқыштар, генераторлар мен трансформаторлар жаңартылады.
Контекст пен мысалдар
АҚШ-тағы соңғы ірі қуат ұлғайту жобасы Алабама штатындағы Browns Ferry станциясында жүзеге асты. 2018-2019 жылдар аралығында бұл жобаның көлемі 475 миллион доллар шамасында болды және қуат көрсеткіші 14 пайызға өсті. Constellation компаниясы 11 реакторда 4,3 миллиард доллар шығынмен қуатты арттыруды жоспарлап отыр. Бұл қосымша қуат шамамен 700 мың қарапайым американ үйінің қажеттілігін өтейді. Қаржылық қолдау көрсеткен ірі технологиялық компаниялар да нақ осы жобаларды іске асыруға себепші болды. Мысалы, Google энергияны ұзақ мерзімге сатып алу туралы келісімге қол қойды.
Соңғы аптада Энергетика департаменті Vistra компаниясы үшін Пенсильвания мен Огайо штатындағы үш зауытты жаңғыртуға 4 миллиард доллардан астам қаржы бөлуін жариялады. Бұл жоспарларға Meta корпорациясы да ұзақ мерзімді энергетикалық келісіммен қосылды. Осындай іс-шаралардың қуат қосылуы 433 мегаваттты құрады.
Практикалық маңызы және әсері
Қуатты ұлғайту жобалары бір киловатт энергияға келетін шығын жағынан жаңа реакторлар салынысынан үнемді, алайда күн энергиясы немесе табиғи газбен жұмыс істейтін станцияларға қарағанда қымбат. Дегенмен, жасанды интеллекттің және басқа технологияның дамуынан электр энергиясына деген қажеттілік артып, жаңғырту жобаларына сұраныс күшейді. АҚШ-тағы ядролық электр станцияларының жалпы қуаты бүгін 98 гигаватт көлемінде сақталған. Қуат ұлғайту жобалары негізінде тағы 3-тен 8 гигаваттқа дейін қосымша әлеует бар деп есептеледі, бұның 2,4 гигаваттына рұқсаттар қалыптастырылуда. Бірақ, мысалы, Шығыс жағалаудың электр жүйесін басқаратын PJM операторына қарағанда 2030 жылға қарай жасанды интеллекттен туындайтын қосымша шыңдық сұраныс шамамен 30 гигаватт болады деп күтіледі. Ядролық ұлғайту мүмкіндіктері бұл қажеттіліктің тек бір бөлігін ғана жабады.
Осындай жағдайларда, бар ядролық реакторларды барынша тиімді пайдалану – көміртексіз энергия көздерін жылдам жетілдірудің тиімді жолы. Дегенмен, электр энергиясына деген сұраныс артқан сайын жаңа реакторлар салу опциясы да маңызды болып қалады.
Қорытынды
Ядролық электр станцияларын қуат жағынан жаңғырту экологиялық таза энергия өндіру әлеуетін арттыруға бағытталған маңызды қадам. Бұл бұрын жабылған станцияларды қайта әшкерелеуге және бұрынғы қуатты жоғарылатуға мүмкіндік береді. Дегенмен, қосымша энергетикалық сұранысты толық жабу үшін жаңа құрылыс қажет болмақ. Қуат ұлғайту жобалары бүгінгі күні электр энергиясының қажеттілігін қанағаттандыруда маңызды рөл атқарады, әсіресе жасанды интеллекттің дамуымен байланысты сұраныстың күрт өсу кезеңінде.
Дереккөз: MIT Technology Review
