Будущее американской атомной энергии

[SergeyM800]

Любопытная статья попалась. Кто что думает. Пойдет это или нет в Штатах? Процесс запущен и пошло даже строительство.

This September the design for a Small Modular Reactor (SMR), designed by NuScale Power, gained approval from the federal government. It’s the first such reactor to be approved, ever. Small reactors like NuScale’s offer the possibility of fundamentally changing the economics of nuclear power.

...
The mass-produced nature of these small reactors creates a wallet of benefits. The plants can be built far more cheaply while retaining the same safety guardrails of a larger plant. Once installed, each 100-megawatt plant would cost around $500 million to construct but generate $1.3 billion in sales and create 7,000 permanent jobs, according to a study on the design.

...
After providing $400 million in funding for NuScale’s sea-changing project according to Baranwal, the first-ever such plants will receive final approval for construction this year.
...
After three decades passing without the construction of a single new large commercial reactor in the entire country, two brand new ones — part of Vogtle Electric Generating Plant in Georgia — are now nearly complete. They’ll pave the way for more next-generation plants across the country, Baranwal says.
“The completion of Vogtle Units Three and Four in Georgia, which had been supported by the DOE, are using AP1000 technology, which is the most advanced light water reactor system that has been licensed by the NRC,” she said. “Those units are the first new large-scale reactors to be built in the United States in more than three decades and they’re scheduled to come online in the next two years — a very, very exciting time.”

Additionally, the administration has approved and funded designs in even newer tech via the Advanced Reactor Demonstration Program.

https://thefederalist.com/2021/01/15/th ... your-mind/

[mavr]

Любопытная статья попалась. Кто что думает. Пойдет это или нет в Штатах? Процесс запущен и пошло даже строительство.

Мировая добыча урана 40 тыс т.
Мировое потребление 60-70 тыс т.
Что собираются жечь в этих реакторах?

[Ruger]

Любопытная статья попалась. Кто что думает. Пойдет это или нет в Штатах? Процесс запущен и пошло даже строительство.

Будем надеятся что взлетит.

[liamkin]

Любопытная статья попалась. Кто что думает. Пойдет это или нет в Штатах? Процесс запущен и пошло даже строительство.

Мировая добыча урана 40 тыс т.
Мировое потребление 60-70 тыс т.
Что собираются жечь в этих реакторах?

вы про обогащение плутония в реакторах слышали?

[major Major Major Major]

У американской атомной энергетики нет будущего, по-крайней мере сейчас не видно.
ВОУ-НОУ убил обогатительную индустрию а тотальные распилы строительных бюджетов плюс закручивание гаек до упора со стороны регуляторов делают строительство станций практически невозможным (в штатах за последние лет 20 построили один реактор ЕМНП, со окончательной стоимостью в разы выше чем изначально планировали). Это не только тут - погуглите станцию в Финляндии которую Areva строит. Феерично.

[SergeyM800]

Речь же о малых реакторах, которые получили аппрувал US властей. К тому же они не будут огромными градирнями с паром пугать зеленых. Правда паблисити сейчас на нуле, я удивился что что-то вообще удалось сделать.

Advanced SMRs offer many advantages, such as relatively small physical footprints, reduced capital investment, ability to be sited in locations not possible for larger nuclear plants, and provisions for incremental power additions. SMRs also offer distinct safeguards, security and nonproliferation advantages.

The Department has long recognized the transformational value that advanced SMRs can provide to the nation’s economic, energy security, and environmental outlook. Accordingly, the Department has provided substantial support to the development of light water-cooled SMRs, which are under licensing review by the Nuclear Regulatory Commission (NRC) and will likely be deployed in the late 2020s to early 2030s. The Department is also interested in the development of SMRs that use nontraditional coolants such as liquid metals, salts, and gases for the potential safety, operational, and economic benefits they offer.

The Department issued a multi-year cost-shared funding opportunity (U.S. Industry Opportunities for Advanced Nuclear Technology Development, DE-FOA-0001817) in 2018 to support innovative, domestic nuclear industry-driven concepts that have high potential to improve the overall economic outlook for nuclear power in the United States. This funding opportunity will enable the development of existing, new, and next-generation reactor designs, including SMR technologies.
https://www.energy.gov/ne/nuclear-react ... r-reactors

Интерес же в мире большой

2020
ADVANCES IN SMALL MODULAR REACTOR
TECHNOLOGY DEVELOPMENTS

A major milestone has been reached in SMR technology deployment. The Akademik Lomonosov floating power unit in the Russian Federation with two-module KLT40S has been connected to the grid and started commercial operation in May 2020. There are more than seventy (70) SMR designs under development for different application. Two industrial demonstration SMRs are in advanced stage of construction: in Argentina (CAREM, an integral PWR), in People’s Republic of China (HTR-PM, a high temperature gas cooled reactor).
They are scheduled to start operation between 2021 and 2023.
https://aris.iaea.org/Publications/SMR_Book_2020.pdf

[Nikifor]

не будут огромными градирнями с паром пугать зеленых.

30% в электричество, 70% в тепло (те самые градирни) - стандартно вроде.
Или действительно что-то новенькое и удалось изменить соотношение?

[SergeyM800]

Слышал собирались дотянуть до 44% с современными материалами. Я особо и не интересовался. Тип охладителя малых реакторов тоже разный. Вообще удивительно что больше 70 разных дизайнов малых реакторов в проектах. По ссылке вверху достаточно подробно о каждом. Я бегло проглядел. Читать много, да и много специфического. Во всем не разберешься, если только читатель

Вообще КПД как-то перестало быть показателем. Вон солнечную везде пихают, а там КПД 20% пока. Как я понимаю топливо и его цикл главный показатель сейчас в ядерных реакторах.

[voyager3]

Вообще КПД как-то перестало быть показателем. Вон солнечную везде пихают, а там КПД 20% пока. Как я понимаю топливо и его цикл главный показатель сейчас в ядерных реакторах.

В солнечной топливо дармовое.

[SergeyM800]

Пока самая высокая отдача от воды. Гидро наверное никто не сможет перебить в этом столетии вовсяком случая. Но так или иначе малые реакторы думаю будующее человечества с учетом продолжения освоения ближнего космоса и арктического шельфа.

[StrangerR]

Хреново донельзя в США с атомом. Я посмотрел на атоминформ (благо там числюсь, работал когда то в ИАЭ).

Вот список прожектов в США

http://www.atominfo.ru/newsz02/a0866.htm

И обсуждение. В общем в выигрыше Россия и Китай, может еще Корея. В жопе - США.

http://forum.atominfo.ru/index.php?show ... 65&st=1120

[Ruger]

Пока самая высокая отдача от воды. Гидро наверное никто не сможет перебить в этом столетии вовсяком случая.

В гидро начальные вложения гигантские. Плюс стоимость обслуживания. На данный момент по цена/отдача газотурбинные станции оптимальный вариант

[SergeyM800]

Хреново донельзя в США с атомом.

Не так уж все плохо. В загоне да. Но проекты указанные выше не отменили и они движутся. Когда настроят ветряков и солнечных панелей и поймут что это пшик, к атому повернуться лицом. Лет через 10 думаю. Кадры. Сложно сказать, вроде как он не исчезли. Тут очень много политики. Но пошли посылы и в политической среде.

* * *
Вопрос тут в другом. Как двигаться - понастроить монстров или таки работать с малыми реакторами в большем количества. Им и большого количества воды не нужно для охлаждения и персонала.

[SergeyM800]

В гидро начальные вложения гигантские. Плюс стоимость обслуживания. На данный момент по цена/отдача газотурбинные станции оптимальный вариант

Так я думаю новых уже раз и обчелся. Как я понимаю гидро не может увеличить нагрузку по желанию. Под силу ли это атому ? Возможно.

[Flash-04]

В Канаде тоже поддерживают эту программу.

[SergeyM800]

Все больше слышу о продлении жизни существующих ядерных электростанций типа до 100 лет. 80 уже в меню для 4 реакторов.

This fall, Exelon plans to retire the Dresden nuclear power plant in Illinois after more than 51 years in operation, one of the longest life spans any commercial nuclear power reactor has ever achieved. The only older operating power reactor in the country, unit 1 at Exelon's Nine Mile Point plant, came online in 1969, a few months before the older of the two units at Dresden.

Now, nuclear regulators, industry groups and power plant owners have begun talking about the possibility of doubling these record run times and operating some U.S. nuclear plants for up to 100 years.

The discussions cut quickly followed the 2019 and 2020 Nuclear Regulatory Commission approvals of the first licenses for reactors in Florida and Pennsylvania to operate for 80 years, which would themselves be unprecedented milestones.
....
Four reactors — two at NextEra Energy subsidiary Florida Power & Light's Turkey Point plant and two at Exelon's Peach Bottom plant in Pennsylvania — have already received approval from the NRC to operate for up to 80 years, while six more — four at Dominion Energy's North Anna and Surry plants in Virginia and two at NextEra Energy's Point Beach plant in Wisconsin — have asked for license extensions to 80 years.
https://www.utilitydive.com/news/how-lo ... rs/597294/

[Flash-04]

это логическое продолжение идеи не строить новые реакторы. То есть протянуть жизнь существующих как можно дольше, а если SMR взлетит, то и хорошо.

[SergeyM800]

это логическое продолжение идеи не строить новые реакторы.

Да точно. Т.е. это скорее минус тогда.

* * *
Тогда так. Вот спутники размером с машину летают на малых реакторах. Может это и есть будующие и автомобильное. EV со своим реактором? Заправка топливом на дилерской раз в 30 лет (скажем). Да даже раз в год подойдет.


Вот скажем Канадский как раз:

The ARC-100 is an advanced small modular reactor that utilizes proven prototype experience while integrating modern design improvements. It is a 100 MW(e) sodium-cooled, fast flux, pool-type reactor with metallic fuel that builds on the 30-year successful operation of the EBR-II reactor, built and operated by the Argonne National Laboratory in the U.S.

The ARC-100 effectively addresses the four challenges which have limited the public acceptance and expansion of the nuclear industry.

First,
its 100 MW(e) electrical generation capacity is less than one-tenth the capacity of traditional nuclear power plants, and, consequently, its upfront cost will be affordable by a much broader range of customers in both the developed and developing worlds.
Second,
because its coolant is liquid sodium instead of water, its ‘fast’ neutrons have much more energy, giving it the capacity to be fuelled with and recycle its own used fuel.
Third,
the ARC-100 utilizes a metallic alloy of uranium instead of uranium oxide, which provides the foundation for its inherent, walk away safety.
And fourth,
the operator refuels this power plant only once every 20 years, rather than every 18-24 months which is typical of the light water reactors which dominate the current worldwide market. The long refueling cycle reduces operational costs and complexity, opening markets in the third world and many isolated off-grid applications. Replacement of the entire 20-year fuel cartridge and its removal by the vendor for recycling greatly reduces the risk of nuclear proliferation.

Cтр 201
https://aris.iaea.org/Publications/SMR_Book_2020.pdf

[Flash-04]

Я надеюсь что эту идею не зарубят, все таки Канада - одна из немногих стран ещё умеющая разрабатывать реакторы.

[StrangerR]

Хреново донельзя в США с атомом.

Не так уж все плохо. В загоне да. Но проекты указанные выше не отменили и они движутся. Когда настроят ветряков и солнечных панелей и поймут что это пшик, к атому повернуться лицом. Лет через 10 думаю. Кадры. Сложно сказать, вроде как он не исчезли. Тут очень много политики. Но пошли посылы и в политической среде.

* * *
Вопрос тут в другом. Как двигаться - понастроить монстров или таки работать с малыми реакторами в большем количества. Им и большого количества воды не нужно для охлаждения и персонала.

Ну, я не нашел сейчас но народ на атом инфо писал что ряд интереснейших проектов в США имеется. Но что будет с нынешней администрацией, не знает никто. Потом еще поищу, видел информацию но на неделе поискал и... не откопал.

[adb]

Как сказали выше весь вопрос в топливе. Урана реально не хватает. Уже почти доели "дешевый" уран. Есть "дорогой", но он не будет таким конкурентным.
РосАтом не просто так ударился в замкнутый цикл.
Какой КПД у такой штуки. Сомневаюсь, что большой. Какой способ конвертации энергии? В классическом стоит турбина, залитая маслом. После остановки она еще крутиться в течении суток. И все равно КПД меньше 40%. Есть смысл изводить уран на такую штуку, ради временной выгоды и удобства?
Утилизация?

[Flash-04]

Чего это не хватает? В Америке - Канада, у России - Казахстан под боком. Новых реакторов сейчас практически не строят.

[adb]

Чего это не хватает? В Америке - Канада, у России - Казахстан под боком. Новых реакторов сейчас практически не строят.

Согласно последним официальным оценкам, конвенционные ресурсы или сколько урана на Земле составляет 5,5 млн. тонн, которые могут быть добыты по ценам ≤ 130 долл. США за кг. Из этой цифры разумно гарантированные ресурсы составили 3,3 млн. тонн, а предполагаемые, но еще не обнаруженные ресурсы-2,2 млн. тонн. Кроме того, были неразведанные ресурсы оцениваются в 10,5 млн т.

Таким образом, общее количество урана на Земле 16 млн. тонн.

Реакторы обычно используют 20,7 тонн природного ядерного топлива для производства одного ТВтч электроэнергии (0,0036 Эдж). Если бы все мировое производство электроэнергии в объеме 20 202 ТВтч было произведено на атомных станциях, то доказанный извлекаемый запас урана в размере 3,3 млн т. продержался бы всего 7,9 года, а все 16 млн т.—чуть более 38 лет – срок службы типичного реактора.

При темпах производства ядерной электроэнергии 16 млн. тонн хватит почти на 300 лет.

Т.е. при современном потреблении урана его хватит всего на 300 лет. Это если разведать и научиться добывать 2/3 запасов. А если брать только то, что есть, то 100 лет максимум.

[Flash-04]

Понятно. Примерно также про нефть недавно говорили.

[StrangerR]

Как сказали выше весь вопрос в топливе. Урана реально не хватает. Уже почти доели "дешевый" уран. Есть "дорогой", но он не будет таким конкурентным.
РосАтом не просто так ударился в замкнутый цикл.
Какой КПД у такой штуки. Сомневаюсь, что большой. Какой способ конвертации энергии? В классическом стоит турбина, залитая маслом. После остановки она еще крутиться в течении суток. И все равно КПД меньше 40%. Есть смысл изводить уран на такую штуку, ради временной выгоды и удобства?
Утилизация?

Где это и кому урана не хватает то? В долговременном плане да, такой консен есть. Но на данный момент я что то о таком не слышал.