„Rolls-Royce“ SMR reikia 10,000 XNUMX kartų mažiau žemės nei vėjo energijos, įrodo „geležinį galios tankio dėsnį“

Praėjusį mėnesį „Rolls-Royce“ pranešė, kad iki 2024 m. tikisi gauti Didžiosios Britanijos vyriausybės patvirtinimą savo 470 megavatų galios mažam moduliniam reaktoriui. ir kad ji pradės gaminti energiją Didžiosios Britanijos elektros tinkle iki 2029 m.

Ar taip nutiks? Laikas pasakys. Daugelis branduolinių projektų ir startuolių praėjo savo numatytą eksploatavimo datą. Tačiau „Rolls-Royce“ pranešimas svarbus dėl dviejų priežasčių. Pirma, tai dar labiau sustiprina sampratą, kad iš tikrųjų vyksta pasaulinis branduolinis renesansas. Antra, „Rolls-Royce“ naujoji 470 megavatų galios reaktoriaus konstrukcija rodo, kad dėl savo neprilygstamo galios tankio branduolinė energija yra Tai vienintelis būdas gaminti elektros energiją dideliu mastu išsaugant natūralią aplinką ir mažinant šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą.

Kodėl? „Rolls-Royce“ planuojamų statyti atominių elektrinių galios tankiui prireiks 10,000 1,000 kartų mažiau žemės nei vėjo jėgainių projektui ir maždaug XNUMX XNUMX kartų mažiau žemės, nei reikės saulės energijos projektui. Dėl stebėtinai didelio galios tankio naujosioms atominėms elektrinėms reikės daug mažiau išteklių, tokių kaip žemės, plieno, neodimio, vario ir betono, o tai įrodo tai, ką aš pavadinau geležiniu galios tankio įstatymu. Daugiau apie tai akimirksniu.

Jei vidurinėje mokykloje praleidote fiziką (aš tai padariau), galite nesuprasti, kodėl galios tankis yra svarbus. Jokiu problemu. Štai greitas gruntas. Energija (matuojama džauliais arba Btu) yra gebėjimas atlikti darbą. Galia (matuojama vatais arba arklio galiomis) yra darbo atlikimo greitis. Mums nerūpi energija. Mes norime galios. Mums nebūtinai rūpi, kokia energija (nafta, saulė, anglis ar dujos) naudojama mūsų automobiliui pajudinti, televizoriaus veikimui ar mijono filė virti, mums rūpi tik tai, kad turime energijos, kurios mums reikia. mūsų atliktas darbas. Ir iš to išplaukia taip pat tiesa: kuo daugiau energijos turime (skaičiavimo galia, šildymo galia, varomoji galia, maisto gaminimo galia), tuo daugiau darbo galime atlikti.

Galios tankis yra energijos srauto, kurį galima panaudoti iš tam tikro ploto, tūrio ar masės, matas. Tai yra, kiek vatų galime gauti už kvadratinį metrą, litrą ar kilogramą. Ir tai veda prie geležinio galios tankio įstatymo. Geležinės teisės koncepciją pasiskolinau iš autoriaus ir Kolorado universiteto profesoriaus Rogeris Pielke'as jaunesnysis, kuris sukūrė Geležinį klimato įstatymą, kuriame sakoma, kad kai bus priversti rinktis tarp ekonomikos augimo ir klimato veiksmų, politikai ir sprendimus priimantys asmenys visada rinksis ekonomikos augimą.

Geležinis galios tankio dėsnis yra Pielkės edikto pusbrolis. Jame sakoma: kuo mažesnis galios tankis, tuo didesnis išteklių intensyvumas. Jei naudojatės mažo galios tankio šaltiniu, pvz., kukurūzų etanoliu (0.1 vatas kvadratiniam metrui) arba vėjo energija (1 vatas kvadratiniam metrui), turite neutralizuoti šį menką energijos srautą naudodami daug kitų išteklių. Etanoliui tai reiškia, kad reikia naudoti daug žemės, trąšų ir dyzelino, kad užaugintumėte pakankamai kukurūzų, kad būtų galima pagaminti reikšmingą skystojo kuro kiekį. Praėjusiais metais „Bloomberg“ žurnalistas ir duomenų analitikas Dave'as Merrillas pranešė, kad „Du trečdaliai viso Amerikos energijos pėdsako yra skirta ... kukurūzams, auginamiems etanoliui. Tam reikia daugiau žemės nei visiems kitiems energijos šaltiniams kartu paėmus. Merrill nustatė, kad biokuras (daugiausia kukurūzų etanolis) naudoja apie 80,000 XNUMX kvadratinių mylių, o tai yra didesnis nei Nebraskos valstija.

Vėjo energija turi tą pačią problemą kaip ir etanolis. Norint pagaminti reikšmingą elektros energijos kiekį, vėjo projektams reikia didžiulių žemės plotų ir stulbinamo plieno, betono, vario ir retųjų žemių elementų kiekio. Šie žemės naudojimo reikalavimai yra viena iš pagrindinių priežasčių, dėl kurių vėjo energija susiduria su tokiu dideliu pasipriešinimu visoje šalyje. Kaip parodysiu Atsinaujinančių energijos šaltinių atmetimo duomenų bazė, maždaug 331 bendruomenė visoje šalyje atmetė arba apribojo vėjo projektus nuo 2013 m.. Paskutinis atmetimas įvyko gegužės 5 d. Crawford apygardoje, Ohajo valstijoje, ir buvo atmestas vėjo projektas, kurį pasiūlė „Apex Clean Energy“, įmonė, kuri patyrė aršų pasipriešinimą savo projektams, įskaitant dabar jau mirusius. „Lighthouse Wind“ projektas Niujorke, kuris turėjo apimti apie 20,000 XNUMX akrų.

Kaip paaiškinu savo naujausioje knygoje, Galios klausimas: elektra ir tautų turtas, o aukščiau esančiame paveikslėlyje vėjo energijos mažas galios tankis reiškia, kad norint patenkinti esamą Amerikos elektros poreikį naudojant vėjo turbinas, reikia dvigubai didesnio žemės ploto nei Kalifornijoje. Tai absurdiškas teritorijos kiekis, ypač atsižvelgiant į tai, kad Kalifornijoje beveik neįmanoma sukurti vėjo energijos.

O saulės energija? Jo galios tankis didesnis nei etanolio ar vėjo (apie 10 vatų kvadratiniam metrui), tačiau jam taip pat reikia daug medžiagų, įskaitant polisilicį, plieną ir varį. Tam taip pat reikia daug žemės, todėl daugybė bendruomenių visoje šalyje atmeta „Big Solar“..

Dabar grįžkime prie „Rolls-Royce“. Bendrovės 470 megavatų SMR kainuos apie 2.3 milijardo JAV dolerių ir jam reikės apie 10 akrų ploto. Tai reiškia, kad naujosios elektrinės galios tankis bus didesnis nei 10,000 470,000,000 vatų kvadratiniam metrui. Štai matematika: 40,489 11,608 90 vatų padalytas iš 90 10,447 kvadratinių metrų = 2,000 XNUMX vatai kvadratiniam metrui. Jei darysime XNUMX % galios koeficientą (tai reiškia, kad gamykla dirbs visa galia XNUMX % laiko), kuris pasiekia XNUMX XNUMX vatus vienam kvadratiniam metrui. Kad būtų aišku, tai labai didelis skaičius. Kaip parodysiu antrame paveikslėlyje tiesiai aukščiau, neseniai uždaryto Indian Point energijos centro Buchanane galios tankis buvo apie XNUMX vatų kvadratiniam metrui.

Rodas Adamsas, pirmaujantis branduolinės energijos analitikas ir leidėjas Atominės įžvalgos ir „Atomic Show“ podcast'o vedėja, žiūri į „Rolls-Royce“ reaktorių. Jis sakė, kad bendrovė turi pinigų ir vyriausybės paramą, kuri turėtų leisti jai sėkmingai veikti ir sukurti naują SMR. „Tai techniškai sudėtinga įmonė, turinti dešimtmečių patirtį kuriant sudėtingas mašinas, įskaitant orlaivių variklius ir atomines elektrines povandeniniams laivams“, – ketvirtadienį sakė jis.

Kitas teigiamas ženklas: Didžiosios Britanijos ministras pirmininkas Borisas Johnsonas stipriai apkabina branduolinę energiją. Anksčiau šį mėnesį lankydamasis Anglijos Hartlpulio atominėje elektrinėje jis sakė, kad branduolinė energija yra „neabejotinai svarbi atpratinant mus nuo iškastinio kuro, įskaitant rusišką naftą ir dujas“. Jis taip pat sakė, kad JK statys daug reaktorių. „Vietoj naujo kas dešimtmetį statysime vieną kasmet, aprūpindami namus švaria, saugia ir patikima energija.

Be abejo, Borisas sako daug dalykų. Ir taip, apie pasaulinio branduolinio sektoriaus atsigavimą girdėjome anksčiau. Tačiau šį kartą iš tikrųjų gali būti kitaip. Keletas veiksnių, įskaitant sparčiai didėjančias pasaulines gamtinių dujų ir anglies kainas (šiuo metu Niukaslio etalonas yra apie 400 USD už toną) ir didžiulis netikrumas dėl Putino invazijos į Ukrainą, suteikia branduolinės energetikos sektoriui vilties ir kapitalo. Tačiau atminkite, kad tai ne tik „Rolls-Royce“. Anksčiau šį mėnesį „NuScale Power“ (žymė: SMR) pasirodė Niujorko vertybinių popierių biržoje. Prancūzija pareiškė, kad sustiprins savo branduolinę pramonę.

Šie pokyčiai yra gera žinia natūraliai aplinkai, mūsų paukščiams, šikšnosparniams, vabzdžiams ir, taip, žmonėms. Vietoj kraštovaizdį gadinančio energijos plitimo, atsirandančio dėl vėjo ir saulės projektų, naujoji branduolinė era žada pristatyti itin didelio galingumo tankio reaktorius, kurie tausos gamtą ir į mūsų elektros tinklus atneš daugiau anglies dioksido neišskiriančių sulčių. „Rolls Royce“ turi ne tik technologiją, kuri yra geresnė už vėją ar saulę. Tai technologija, kuri yra 10,000 XNUMX kartų geresnė.