Jason Bordoff Ако се нуждаете от доказателство за връщането на

FP: Три причини за връщането на ядрената енергетика в енергийния дебат

Jason Bordoff Ако се нуждаете от доказателство за връщането на ядрената енергетика в дебата след десетилетия на недружелюбност, то би трябвало да отчетете непредвидената поддръжка, която тя получи от редица звезди през предишния месец. Главният изпълнителен шеф на Tesla Илон Мъск и канадската певица Граймс без значение един от различен използваха славата си, с цел да се разгласят против затварянето на атомни електроцентрали и натискът върху Калифорния да преразгледа проектите си за затварянето на последната си АЕЦ. Нов подтик е и изтеклият план на проекта на Европейската комисия през предходната седмица за включването на ядрената енергетика във визията й за нулеви въглеродни излъчвания и за „ зелени вложения “. Независимо от от дълго време плануваното от Германия затваряне на три от останалите шест атомни централи в навечерието на Нова година и то в миг, когато Европа се бори с дефицита от енергия, поддръжката от известни персони и проектите на Европейски Съюз са част от поредицата от позитивни вести за ядрената енергия през 2021 година В Съединени американски щати частните вложения на фирмите в ядрени планове доближиха впечатляващо равнище. Министърът на енергетиката на Съединени американски щати Дженифър Гранхолм все по-чести надига глас в поддръжка на ядрената енергия като енергиен източник с нулеви въглеродни излъчвания. Няколко страни в Европа, в това число Франция оповестиха неотдавна новите си проекти за построяване на ядрени реактори, с цел да може да се впишат в крайните периоди за декарбонизиране на електрическите си системи. Десет години след ядрената повреда във Фукушима, която промени вероятностите за ядрената енергетика в международен мащаб, най-сетне има някакъв ярък лъч заради три аргументи: нуждата от бързо реализиране на все по-амбициозните цели в региона на климата, забележителния прогрес на ядрените технологии и опасенията за националната сигурност заради възходящото водачество на Китай и Русия в ядрената енергетика. Доскоро вероятностите за ядрената енергетика изглеждаха мрачни. След Фукушима, Япония спря напълно всичките си 50 ядрени реактора – през днешния ден единствено девет са възобновили активността си. Няколко други страни, най-много Германия взеха решение да прекратят ядрената енергия. Други като Испания, Швейцария и Италия се отхвърлиха от проектите си за нови ядрени централи. Между 2011 година и 2020 година са спрени, или не са удължили срокът си на употреба общо 65 реактора. В Съединени американски щати броят на ядрените реактори доближи своят пик от над 100 през 2012 година Оттогава са спрени 12 реактора, а е издигнат единствено един. (Ядрената енергия не престава да многовя към 20 % от общото произвеждане на електрическа енергия в САЩ). Евтиният природен газ, добиван вследствие на шистовата гражданска война и мощния спад на разноските за вятърна и слънчева енергия е усложнение за ядрената енергия във връзка с конкуренцията. Междувременно плановете за построяване на нови атомни електроцентрали в Съединените щати усилиха цената си, периодите бяха удължени, или изцяло анулирани. Двата реактора, които се строят в Джорджия се чака в този момент да костват два пъти повече, а времето за завършването им да е двойно повече спрямо първичното очакване. Два други строящи се реактора в Южна Каролина бяха бракувани през 2017 година след разноски от 9 милиарда $, без данъкоплатците да получат нещо за парите си.
Защо обаче е този неочакван интерес към ядрената енергетика, макар неуспехите? Първо, защото нуждата от бързи ограничения за битка с климатичната рецесия нараства, от ден на ден се признава, че пътят към чисти нулеви излъчвания ще е по-бърз, по-лесен и по на ниска цена, в случай че ядрената енергия е част от микса от решения. Както Граймс сподели във виртуалното си видео, призоваващо Калифорния да анулира решението си за затваряне на атомната електроцентрала Diablo Canyon, „ Това е режим на рецесия и би трябвало да използваме всички благоприятни условия, които имаме “. Тя продължи, „ Ако отложим затварянето с 10 години това ще е от помощ за по-бързо декарбонизиране на страната и за преход към по-чиста енергия “. Твърденията на поп звездата са подкрепени от разбори. За постигането на чисти нулеви излъчвания до 2050 година световното ползване на електрическа енергия ще би трябвало да се удвои, считат и от Международната организация по енергетика (EIA), защото колите, отоплението на домовете и други браншове ще бъдат електрифицирани. Ще е належащо и голямо количество електрическа енергия за производството на горива, като водород и амоняк изключително за секторите, които са по-трудни за декарбоинзиране като корабния превоз, производството на стомана. Цялото това електричество ще би трябвало да се обезпечава от източници с нулеви въглеродни излъчвания. Слънчевата и вятърната енергия могат да обезпечат огромна част от тази енергия, само че не цялата. Освен това те обезпечават променлива електрическа енергия, защото слънцето не всеки път грее, нито пък вятърът духа, а са изправени е пред ограничението от нуждата от огромна земна повърхност. Батериите, чиито разноски спаднаха внезапно могат да съхраняват възобновима енергия с часове, само че към момента не за дни или седмици, с цел да се оправят със сезонните съмнения, или нескончаем срок на слаб вятър и неналичието на слънце. Така най-евтиният метод за декарбонизиране на електрическата енергия (оценките варират) е част от фирменото произвеждане да е от надеждни източници, които могат да създават нисковъглеродна енергия при нужда. Днес ядрената енергия е единственият безвъглероден енергиен източник, който може по благонадежден метод и в нужните мащаби да многовя енергия когато и да е. В собствен разбор Net-Zero America, специалистите от Принстънския университет моделираха редица сюжети за декарбонизацията на страната до 2050 година и откриха, че всички те ще изискват напълно същото непрекъснато произвеждане като през днешния ден, даже при трагичен растеж на възобновимите източници на енергия. Най-евтиният метод съгласно техният модел е този, при който ядрената енергия в Съединени американски щати се усилва до три пъти от настоящето си равнище, до момента в който най-скъпият сюжет допуска, че всички енергийни потребности ще бъдат покрити единствено от възобновими енергийни източници. Скорошно изследване на откриватели от Масачузетския софтуерен институт и Станфордския университет откриха, че продължаването на употребата на Diablo Canyon (15 % от производството на безвъглеродна енергия в Калифорния) след датата на плануваното затваряне през 2025 година ще докара до понижаване на излъчванията от щата, ще увеличи надеждността на мрежата и ще спести 2,6 милиарда $ за Калифорния до 2035 година Без ядрена енергия, потреблението на природен газ в Калифорния ще се усили, даже, когато потреблението на възобновими източници нарасне, защото ще би трябвало да се разчита на централи за природен газ, с цел да може да се отговори на търсенето в пиковите часове. Точно това се случи, когато атомните централи Vermont Yankee и калифорнийската San Onofre бяха затворени преди близо десетилетие. Ядрената енергия изисква също по този способ по-малко земна повърхност и нова преносна инфраструктура за производството на едно и също количество енергия. Изследователите от Принстън да вземем за пример, откриха, че пътят към нулеви излъчвания въз основа единствено на възобновима енергия изисква петкратно увеличение на съществуващия транспорт на електрическа енергия, до момента в който този, който е основан на по-малки размери от възобновима енергия изисква единствено удвояване. Това е значимо, защото построяването на електропроводи на дълги дистанции остава много мъчно, в това число и заради опасения за околната среда, електрическата енергия за бита и забавянията за разрешителни от държавното управление. Президентът на Съединени американски щати Джо Байдън даде обещание да улесни процеса за построяване на нова преносна инфраструктура и федералните управляващи разполагат с няколко инструмента, само че това е по-лесно да се изговори, в сравнение с да се реализира. Работех в Белия дом, когато тогавашния държавен глава Барак Обама се опита да форсира разрешителните за седем нови преносни линии – единствено две бяха приключени. Разбира се, Съединени американски щати би трябвало да създават и придвижват по-големи размери от възобновима енергия, само че поради провокациите с разрешителните и местата за построяване има смисъл да се включи и ядрената енергия. Във Вашингтон републиканците и демократите не могат да се спогодят кой знае какъв брой, само че една от областите за това е нуждата от вложения в ядрена енергия. Наскоро признат законопроект планува 6 милиарда $ за попречване на затварянето на атомните електроцентрали. Без тази поддръжка другояче се планува половината от атомните електроцентрали в страната да бъдат затворени до 2030 година съгласно отчет на Rhodium Group. Освен това законопроектът включва 2,5 милиарда $ в поддръжка на съвременни реактори. Законът Build Back Better Act (оттеглена поддръжката от сенатор Джо Манчини) ще усили данъчния кредит за производството, който може да бъде пожелан от ядрената енергия. Ако погледнем оттатък Съединените щати, нуждата от ядрена енергия за постигането на задачите в региона на климата е още по-голяма в целия свят. Днес ядрената енергия е вторият по величина източник на енергия с нулеви излъчвания в света след хидроенергията. В своята пътна карта за чисти нулеви излъчвания до 2050 година МАЕ планува производството на ядрена енергия в международен мащаб напълно да се удвои. До 2030 година би трябвало да бъдат издигнати 100 нови ядрени централи – единствено за късите 8 години. Едно китайско изследване предвижда, че страната може да реализира новата си цел за чисти нулеви излъчвания през 2060 година при петкратно увеличение на производството на ядрена енергия – нарастването е по-голямо от това, което е изчислено за вятърната енергия. По идентичен през 2019 година МАЕ откри, че при неналичието на спомагателни вложения за удължаването на живота на реакторите, или в нови ядрени планове, изкопаемите горива ще имат по-голям дял в производството на електрическа енергия, с която ще компенсират спада на ядрената енергия, а сметките за консуматорите ще нарастнат. „ Без вложения в ядрени мощности постигането на устойчива енергийна система ще бъде много мъчно “, обясниха от МАЕ. Втората причина за по-силна вероятност на ядрената енергетика е софтуерният прогрес по повод намаляването отпадъците, както и опасенията свързани с сигурността. Компании като NuScale Power, TerraPower, X-energy, GE, Kairos Power и други са пионери в дизайна на реактори с усъвършенствана сигурност и произвеждане на по-евтина енергия от предходни модели. В развой на разработка са редица усъвършенствани дизайни на реактори. Много компании възнамеряват също по този способ и модулен метод при построяването на атомните електроцентрали. При него някои съставни елементи на централата се сглобяват в следена фабрична среда, преди да бъдат изпратени за монтаж до строителния обект. Това може да понижи времето за построяване на атомна електроцентрала, а също и разноските. Повече от фирмите са ориентирани също по този способ към построяване на по-малки планове, които биха изложили на по-малък риск капитала, за разлика от огромните планове за леководните реактори от предишното. Така че тези дребни модулни реактори може да са значима част от бъдещето на ядрената енергетика. Ядрената енергия може също по този способ да има по-светло бъдеще, в случай че технологията за ядрен синтез стане търговски жизнеспособна. И макар, че тази технология към момента е пробна има действителен прогрес. Най-малко 35 частни компании за термоядрен синтез бяха основани през последните години, като събраха финансиране за над 2,3 милиарда $. През месец май 2021 година пробен реактор в Китай съумя да поддържа реакция на синтез при 120 млн. градуса по Целзий за рекордните 101 секунди. За стартирането на ядрен синтез Масачузетския софтуерен институт преди малко разгласи набирането на капитал от 1,8 милиарда $ след сполучлива проява през септември на високотемпературен свръхпроводящ електромагнит, основен стадий по пътя за създаване на пробен реактор до 2025 година През ноември друга започваща компания за ядрен синтез Helion обезпечи 500 млн. $ за построяване на това, което може да е и първото оборудване за синтез до 2024 година Обещаваща е и TAE Technologies, която набра 800 млн. $ и има проекти за произвеждане на първообраз на търговски термоядрен реактор до края на десетилетието. Третата причина, заради която ядрената енергетика още веднъж е в центъра на енергийния спор в Съединени американски щати, е националната сигурност, която стимулира напъните за вложение в съвременни реактори и опазване на локалната ядрена промишленост. Откакто държавният глава Дуайт Д. Айзенхауер изнесе известната си тирада “Atoms for Peace” в Организация на обединените нации през 1953 година, държавното управление на Съединени американски щати вижда ядрената енергетика като част от национална сигурност с опция за ангажиране на други страни по гражданската ядрена енергия. Участието с снабдители на горива и съоръжение, да вземем за пример, дава на Вашингтон опция за въздействие за образуване на аспектите за неразпространението посредством гражданските стратегии на други страни. Ситуацията обаче се промени много от 20-ти век. Съединени американски щати към този момент не са доминиращ снабдител на реактори. Тази купа сега се държи от Русия. От 72-та ядрени реактора, планувани или строящи се отвън границите на Русия през 2018 година, повече от 50% включват съветски компании, а към 20% – китайски. По-малко от 3 % се строят от американски компании. Китай е изключително добре позициониран в световната ядрена енергетика поради голямата стратегия за построяване на реактори в страната. След по-малко от десетилетие Китай наподобява евентуално ще изпревари Съединените щати във връзка с най-големия ядрен флот в света, който в този момент имат. Две трети от новите мощности за ядрена енергия ще бъдат построени в разрастващите се пазари и разрастващите се стопански системи, съгласно отчета на МАЕ за чисти нулеви излъчвания до 2050 година Държавите по света ще могат да избират измежду много други позитивни снабдители, в случай че Съединените щати излязат от ядрения енергиен бранш – съзнателно или по други аргументи. В подобен случай Пекин и Москва ще са тези, които ще дефинират бъдещите правила за ядрена търговия и сигурност, с евентуално отрицателни последствия за напъните за неразпространение на ядрено оръжие. Миналогодишната инвестиция от повече от 5 милиарда $ от Съединените щати в съвременни реактори беше стимулирана до известна степен от тези опасности за националната сигурност, дружно с тези от изменението на климата. Нека да е ясно – ядрената енергия никога не е сребърен патрон и носи със себе си обилни провокации и опасности. По-специално обезопасяването на отработено ядрено гориво остава непрекъснато предизвикателство. Докато страните, в това число Съединените щати, са отворили хранилище за нискоактивни ядрени боклуци, напредъкът по обезвреждането на високоактивните боклуци от търговски реактори е неосезаем. Финландия в този момент има евентуална опция да стане първата страна, която сполучливо обезврежда отработено ядрено гориво от своите енергийни реактори. Други страни също реализират осезателен прогрес. Но в някои страни напредъкът е муден, в случай че въобще е видим, а американската стратегия на процедура спря да напредва през последното десетилетие. Чернобил и Фукушима остават запечатани в паметта на обществото, отслабвайки публичната поддръжка за ядрената енергия. И въпреки всичко ядрената енергия е довела до много по-малко смъртни случаи спрямо други енергийни източници – изключително, когато основата за съпоставяне е количеството генерирана енергия. Например, броят на смъртните случаи, свързани с енергията от въглища, в това число от повреди в минно дело и замърсяване на въздуха, е към 350 пъти по-висок, в сравнение с от атомни централи на тераватчас създадена енергия. Ядрената енергия не е без проблеми. Но в това време, когато приказваме за изменението на климата като рецесия и екзистенциален риск, прекомерно постоянно ние не се държим по този способ, като че ли имаме вяра, че тази изразителност е вярна. Ако беше по този способ, щяхме да подходим по друг метод към много от компромисите, свързани с ускоряването на темпа на дейностите в региона на климата. Що се отнася до ядрената енергия, поддръжката би била много по-силна, в случай че одобряваме личната си изразителност съществено. Това не е, с цел да пренебрегнем рисковете и многото други аргументи да бъдем скептични по отношение на ядрената енергия. Въпросът, който би трябвало да се зададе обаче, е дали е по-лесно да се справите с рисковете и провокациите на ядрената енергетика, в сравнение с да се опитате да постигнете чисти нулеви излъчвания без ядрена енергия в микса. Наличните доказателства сочат, че е по този способ. Използването на електрическа енергия ще нарасне фрапантно, защото се декарбонизира енергийната система. Включването на ядрена енергия с нулев въглерод като част от разнообразна композиция от източници на електрическа енергия ще понижи общите разноски, ще усъвършенства надеждността и устойчивостта и ще помогне за постигането на бърза декарбонизация, от която светът по този способ незабавно се нуждае. Със съкращения, по FP Jason Bordoff е американски специалист по енергийна политика и някогашен представителтант в Белия дом по време на държавния глава Обама, професор в Колумбийския университет, съосновател на Columbia Climate School.