В то время как угольные заводы США закрываются, возобновляется фокус на ядерной энергетике

Автор: Кевин Стоклин и Эндрю Моран «Времена Эпохи» (выделено нами)

В то время как Соединенные Штаты продолжают закрывать оставшиеся угольные электростанции в стране, энергетические аналитики обсуждают, что должно заполнить этот пробел, чтобы удовлетворить растущую потребность в электроэнергии. Все чаще в качестве решения проблемы указывают на ядерную энергетику.

По данным Министерства энергетики (DOE), Почти треть существующих Угольные заводы США планируется закрыть к 2035 году.

Это происходит по мере того, как спрос со стороны центров обработки данных, электромобилей, электрического отопления дома и других продуктов увеличивает потребление в сети.

Регулирующее учреждение, которому поручено оценивать надежность энергосистемы, заявило, что его ключевые показатели пикового спроса на электроэнергию растут быстрее, чем когда-либо за последние пять или более лет. "

Агентство North American Electric Reliability Corporation (NERC) ссылается на «явные доказательства растущей обеспокоенности по поводу достаточности ресурсов в течение следующих 10 лет» в своей долгосрочной оценке надежности в декабре 2023 года.

По прогнозам NERC, быстрый выход на пенсию функциональных угольных электростанций, которые произвели более 16 процентов производства электроэнергии в США в 2023 году, оставит большие пробелы в способности страны удовлетворить прогнозируемый спрос на электроэнергию, оставляя большинство регионов Северной Америки с высоким или повышенным риском дефицита и отключений.

Как американская электроэнергетика может заполнить эту дыру? Варианты на столе - ветер, солнечная энергия, природный газ и ядерная энергия - каждый со своими преимуществами и недостатками.

Многие из тех, кто считает изменение климата экзистенциальной угрозой, считают ветровую и солнечную энергию лучшими альтернативами, утверждая, что они являются самым дешевым и чистым вариантом.

В январе Управление энергетической информации (EIA) предсказало, что «ветер и солнечная энергия будут способствовать росту производства электроэнергии в США в течение следующих двух лет. "

Критики говорят, что увеличение ветровых и солнечных мощностей может платить больше за меньшее, поскольку дополнительная зависящая от погоды мощность не позволяет производить электроэнергию, когда потребители в ней нуждаются.

"Мы построили чертовски много ветровых мощностей в 2023 году в Соединенных Штатах, но фактическое количество вырабатываемой ветровой электроэнергии снизилось просто потому, что у вас есть ветровые засухи.«Энергоэкономист Дэн Киш, старший вице-президент по политике Института энергетических исследований (IER), сказал The Epoch Times.»

«Самые ветреные места довольно сильно пострадали от ветряных турбин, поэтому теперь они попадают в места, которые менее плодовиты с точки зрения ветра, и в результате вы получаете меньше ветра на установленный мегаватт энергии ветра, чем раньше. "

В то время как общее производство «возобновляемой» энергии выросло на 2% в 2023 году, в основном из-за увеличения биотоплива и солнечной энергии, потребление энергии ветра снизилось впервые за 25 лет.

"Вся наша сеть была построена с целью передачи энергии людям, когда они в ней нуждаются.Киш сказал, но отметил, что все чаще это переходит на обеспечение электричеством, когда дует ветер или светит солнце. "

Комиссар Комиссии по ядерному регулированию США Дэвид Райт наблюдает за процессом демонтажа компонентов реактора во время экскурсии по блоку 2 на атомной станции Сан-Онофре. (Южная Калифорния Edison/CC BY 2.0)

Природный газ поднимается, падает

Ветер и солнечная энергия требуют дорогостоящего резервного производства энергии, обычно газа или батарей, чтобы заполнить пробелы, когда солнце не светит или ветер не дует, что приводит к увеличению затрат для потребителей.

Угольные электростанции, выделяя больше углекислого газа (СО2), обеспечили доступное, надежное и гибкое электроснабжение, которое может быть увеличено или уменьшено для удовлетворения спроса.

На сегодняшний день, в то время как установленная ветровая и солнечная мощность увеличилась, природный газ был основным бенефициаром перехода от угля - как поставщик энергии базовой нагрузки, так и в качестве резервного источника энергии ветра и солнца, когда погода не сотрудничает.

Потребление природного газа в США достигло рекордных 89,1 миллиарда кубических футов в день в 2023 году и увеличилось в среднем на 4% в год с 2018 года, согласно апрельскому отчету EIA.

Потребление природного газа установило новые рекорды каждый месяц в период с марта 2023 года по ноябрь 2023 года, поскольку мощность генерирующих мощностей на угле снизилась.

«Сочетание [искусственного интеллекта] и повышенной зависимости от прерывистых возобновляемых источников энергии означает больше природного газа — как потому, что солнечная энергия, так и ветер не могут легко обеспечить электричество с низкими гармоническими искажениями, которые требуются для тонкого набора центров обработки данных, — но также потому, что ненадежные источники питания проникают в сеть, гарантируя, что поставка 24×7 все больше зависит от диспетчерской традиционной энергии, которая является газом», — сказал Саймон Лак, основатель и управляющий партнер SL Advisors LLC.

В отличие от угля, газ не хранится на электростанциях, а доставляется вовремя по трубопроводам. Например, во время зимнего шторма Ури в Техасе замораживание температуры и перебои с электричеством нарушили поставки газа, сообщила Федеральная комиссия по регулированию энергетики, усугубив кризис, который закончился широко распространенными отключениями электроэнергии и гибелью примерно 246 человек.

В то время как природный газ в изобилии, доступен и сжигается чище, чем уголь, он не удовлетворяет нулевым целям «декарбонизации» энергии и сокращения глобальных выбросов по крайней мере на 43 процента к 2030 году, 60 процентов к 2035 году и достижения нулевого уровня к 2050 году.

Учитывая это, ядерная энергия все чаще рекламируется как идеальное решение.

Природный газ вспыхивает на заводе за пределами города Куэро, штат Техас, 26 марта 2015 года. Управление энергетической информации США сообщило, что потребление природного газа устанавливает новые рекорды каждый месяц в период с марта по ноябрь 2023 года. (Спенсер Платт / Getty Images)

Ядерный Ренессанс?

По данным EIA, 54 атомные станции США и 93 ядерных реактора США, расположенные в 28 штатах, в настоящее время производят около 19 процентов электроэнергии страны.

Коэффициент мощности атомной станции, который измеряет количество полезной энергии, которую она производит, в процентах от максимального количества, которое она может потенциально производить, является самым высоким из всех источников энергии, в среднем более 92%.

Для сравнения, Факторы мощности для ветра и солнца являются самыми низкими из всех основных источников энергии в США - 35% и 25% соответственно.

Атомные электростанции рассчитаны на работу 24 часа в сутки, семь дней в неделю, что делает их идеальными для надежной электроэнергии с базовой нагрузкой.

Энергетический экономист Райан Йонк, директор Американского института экономических исследований, сказал, что со временем безопасность атомных станций улучшилась, и, хотя риск не был полностью устранен, это оставляет ядерную энергетику в качестве «безуглеродной энергии» будущего, при условии, что отрасль может строить заводы, которые решают проблемы риска и проблемы регулирования.

"Если вы действительно заботитесь о CO2 и рассматриваете его как серьезную проблему, у нас есть установленная технология, которая не производит CO2, которая производит большое количество недорогой энергии при относительно низком риске.- сказал он.

Администрация Байдена, похоже, также пришла к этой точке зрения, и Закон о сокращении инфляции, принятый администрацией, предлагает 30-процентный федеральный инвестиционный налоговый кредит для новых ядерных проектов.

Белый дом объявил в марте, что он «подписал прошлогоднюю многострановую декларацию на COP28, чтобы утроить потенциал ядерной энергии во всем мире к 2050 году; разработка новых конструкций реакторов; продление срока службы существующих ядерных реакторов; и наращивание импульса за новыми развертываниями. "

Среди правительственных инициатив было выделено 6 миллиардов долларов на новые кредиты, гранты и налоговые льготы для ядерных объектов, чтобы поддерживать стареющие заводы и возобновить некоторые из них, которые были закрыты. Это включало в себя кредитные гарантии на 1,5 миллиарда долларов для Holtec Palisades, LLC, чтобы довести закрытую АЭС Palisades мощностью 800 МВт в Коверт-Тауншип, штат Мичиган, до 2050 года.

"Наряду с возобновляемыми источниками энергии, такими как ветер и солнечная энергия, новое поколение ядерных реакторов теперь привлекает внимание широкого круга заинтересованных сторон к способности ядерной энергии производить чистую, надежную энергию и удовлетворять потребности быстро растущей экономики.- говорится в информационном бюллетене Белого дома.

Это в дополнение к новому законодательству об упрощении процесса утверждения для атомных электростанций, в частности, к Закону об ускоренном развертывании универсальной передовой ядерной энергии для чистой энергии (ADVANCE Act) от 2023 года.

Законопроект включает в себя увеличение штата сотрудников Комиссии по ядерному регулированию (NRC), что теоретически ускорит процесс лицензирования, снизит плату за заявителей на заводы и обновит заявление миссии NRC, предусматривающее, что он не будет «необоснованно ограничивать» производство ядерной энергии.

Завод ядерного реактора Turkey Point в Хоумстеде, штат Флорида, 18 мая 2017 года. Атомные электростанции рассчитаны на работу 24 часа в сутки, семь дней в неделю. (Rhona Wise/AFP, Getty Images)

Партнерство с атомной промышленностью

Министерство энергетики также работает над тем, чтобы облегчить преобразование существующих угольных электростанций в атомные.

По данным Управления по атомной энергии Министерства энергетики США, «нам потребуется дополнительно 200 гигаватт ядерных мощностей для достижения чистых нулевых выбросов к 2050 году, и некоторые из них могут иметь место на или вблизи отходящих угольных электростанций. "

Агентство заявило, что более 300 существующих и выведенных из эксплуатации угольных электростанций могут быть преобразованы в ядерную энергию, и это увеличит ядерные мощности США более чем на 250 гигаватт, что почти утроит его текущую мощность в 95 гигаватт.

Заимствование земельных участков, станций, трансмиссионных соединений и дорог у существующих угольных электростанций может сэкономить до 35 процентов затрат на строительство новых атомных электростанций.

Штаты, которые рассматривают возможность замены угольных электростанций на ядерные, включают Аризону, Колорадо, Кентукки, Мэриленд, Монтану, Северную Каролину, Пенсильванию, Юту, Западную Вирджинию, Висконсин и Вайоминг.

Министерство энергетики также сотрудничает с частной промышленностью через инициативу под названием «Ворота для ускоренных инноваций в ядерной энергетике» (GAIN), которая предоставляет государственную поддержку для коммерциализации ядерных энергетических технологий и «обучения тех, кто новичок в ядерной энергетике, ее преимуществам, приложениям и роли в нашем чистом будущем энергетическом переходе».

«К 2030 году ядерная промышленность США будет оснащена для того, чтобы возглавить мир в развертывании инновационных ядерных технологий для обеспечения срочно необходимой чистой энергии как внутри страны, так и во всем мире."Гейн читает.

Некоторые аналитики говорят, что это равносильно тому, что одно правительственное агентство тратит деньги, чтобы попытаться убрать другое правительственное агентство с дороги.

«У нас есть NRC, который, похоже, не может выдать разрешение или дать большой палец проекту, и чтобы компенсировать это, у нас есть Министерство энергетики, которое вкладывает сотни миллионов долларов денег налогоплательщиков, помогая им получить разрешение», — сказал Киш.

Флот атомных электростанций США приближается к пенсионному возрасту, что вызывает вопросы о том, как долго существующие станции могут продолжать работать. Средний срок службы атомной электростанции составляет около 40 лет, сообщает Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ).

По состоянию на апрель средний возраст коммерческих ядерных реакторов в США составлял 42 года. Самый старый действующий реактор - Nine Mile Point Unit 1 в штате Нью-Йорк, который начал работать в 1969 году.

Американская ядерная строительная отрасль, которой десятилетиями избегали, теперь демонстрирует новые признаки жизни.

Основываясь на своей ежегодной оценке в конце 2023 года, МАГАТЭ заявило, что в настоящее время во всем мире к 2050 году будет установлено на четверть больше ядерных энергетических мощностей, чем в 2020 году, подчеркивая, что все большее число стран ищут этот чистый и надежный источник энергии для решения проблем энергетической безопасности, изменения климата и экономического развития. "

Читать далее здесь...