Studie vědců z Michiganské univerzity hodnotí proveditelnost přestavby 245 provozovaných uhelných elektráren v USA na pokročilé jaderné reaktory a poskytuje cenné poznatky pro zákonodárce a energetické společnosti, aby splnili cíle dekarbonizace.
V roce 2022 se uhelné elektrárny podílely na celkové výrobě energie v USA téměř 20 %. To vedlo k vypuštění 847 milionů tun CO2, což odpovídá 55 % celkových emisí CO2 z energetického sektoru v zemi.
V mnoha zemích včetně USA se postupně ukončuje provoz uhelných elektráren. Americké energetické společnosti začlenily do svých plánů přechod od výroby energie z uhlí k čistším zdrojům energie. Některé z nich navíc chtějí uzavřít všechny své uhelné elektrárny během příštích 15 let.
Součástí tohoto přechodu je potřeba přeměnit vyřazené uhelné elektrárny na alternativní čisté zdroje – jednou z možností je jaderná energie, která může produkovat stejnou stabilní základní zátěž jako uhlí, ale s nulovými emisemi uhlíku, uvádí studie.
Namísto schvalování nových lokalit může přeměna uhelných lokalit na jaderné ušetřit čas a peníze díky využití stávajících zařízení, jako jsou přenosová vedení a součásti energetické soustavy. Z přechodu mohou těžit i okolní obce, které si po ukončení provozu uhelných elektráren zachovají pracovní místa a daňové příjmy.
Nová studie Michiganské univerzity systematicky vyhodnocuje potenciál přechodu od uhelné k jaderné energetice (coal-to-nuclear – C2N) v USA pomocí nástroje STAND (Siting Tool for Advanced Nuclear Development). Nástroj STAND, vyvinutý Michiganskou univerzitou, Národním inovačním centrem pro reaktory ve spolupráci s Argonne National Laboratory, Idaho National Laboratory a Oak Ridge National Laboratory, umožňuje uživatelům zadávat socioekonomické faktory, bezpečnostní parametry a další hlediska pro výběr potenciálních lokalit pro rozvoj pokročilých jaderných reaktorů.
„Schopnost nástroje hodnotit více lokalit současně a zároveň vyvažovat soubor cílů nabízí škálovatelnější a robustnější analýzu než předchozí studie, které se zaměřovaly na několik konkrétních elektráren,“ poznamenali výzkumníci.
Studovaných 245 provozovaných uhelných elektráren bylo rozděleno do dvou různých skupin na základě jejich jmenovitého výkonu. „Vzhledem k tomu, že pokročilé jaderné reaktory jsou rozděleny do různých tříd, jako jsou mikroreaktory, střední reaktory a malé modulární reaktory, je nutné odpovídajícím způsobem kategorizovat uhelné elektrárny, aby svým výkonem odpovídaly těmto kategoriím a přechod k jaderné energetice mohl proběhnout hladce,“ uvádí se ve studii.
Výsledky odhalily široké spektrum úrovní vhodnosti a kompromisů v různých lokalitách, což poukazuje na proveditelnost i složitost přechodu z uhelné na jadernou výrobu. Ve skupině menších elektrických výkonů se skóre proveditelnosti pohybovalo od 51,52 do 84,31 ze 100 s mediánem 66,53 bodu. U skupiny větších elektrických výkonů se skóre proveditelnosti pohybovalo v rozmezí od 47,29 do 76,92 s mediánem 63,97.
Uhelná elektrárna Schahfer v Indianě se ukázala jako nejlépe realizovatelná lokalita s menším elektrickým výkonem (do 1000 MWe), zatímco elektrárna Petersburg v Indianě byla nejlépe hodnocena mezi lokalitami s větším elektrickým výkonem (nad 1000 MWe).
„Analýza provedená nástrojem STAND může být přínosem pro autory energetických strategií, akcionáře, zákonodárce, energetické společnosti a energetický průmysl při přijímání informovaných rozhodnutí,“ uvádí se v závěru studie. „Je však nezbytné zdůraznit, že před přijetím rozhodnutí týkajících se licencování reaktorů je nutné provést další geologický průzkum v místě, posouzení vlivu na životní prostředí a procesy pro zapojení komunity.“
„Doufám, že tato práce, která se zabývá potenciálem přechodu od uhlí k jádru velmi podrobně, pro každou uhelnou elektrárnu v celé zemi, může být podkladem pro rozhovory na národní a státní úrovni, které se nyní odehrávají,“ uvedla Aditi Verma, odborná asistentka jaderného inženýrství a radiologických věd na Michiganské univerzitě a hlavní autorka studie.
Studie publikovaná v časopise Energy Reports byla sponzorována Úřadem pro jadernou energetiku amerického ministerstva energetiky a financována prostřednictvím Univerzitního programu pro jadernou energetiku.
Možnost nahrazení uhelných elektráren jadernými zdroji se v USA i jinde aktivně zkoumá. Společnost TerraPower v roce 2021 oznámila plány na výstavbu demonstračního bloku svého sodíkem chlazeného rychlého reaktoru Natrium v areálu vyřazené uhelné elektrárny ve Wyomingu; v roce 2022 udělil Marylandský energetický úřad podporu pracím na vyhodnocení možnosti opětovného využití uhelných elektráren s malým modulárním reaktorem Xe-100 společnosti X-energy; a společnost Holtec International nedávno uvedla, že zvažuje lokality uhelných elektráren jako možné lokality pro svůj reaktor SMR-160 s plány na uvedení prvního bloku do provozu již v roce 2029. V Polsku společnost NuScale zkoumá s energetickou společností Unimot a výrobcem mědi a stříbra KGHM možnosti, jak by její reaktory mohly nahradit uhelné elektrárny.
Zdroj: World Nuclear News
