الملخص:
حصلت هيئة وادي تينيسي (TVA) على موافقة من الهيئات التنظيمية الفيدرالية الأمريكية لبناء مفاعل معياري صغير من طراز BWRX-300 في موقع محطة الطاقة النووية Clinch River بالقرب من أوك ريدج بولاية تينيسي. هذه هي المرة الأولى التي تحصل فيها شركة مرافق أمريكية على موافقة تنظيمية لبناء مفاعل BWRX-300 الذي صممته شركة GE Vernova Hitachi. ويُنظر إليه أيضًا على أنه خطوة مهمة في الولايات المتحدة لإعادة تطوير تسويق المفاعلات النووية الصغيرة.
أكملت اللجنة التنظيمية النووية الأمريكية (NRC) المراجعة ذات الصلة في 14 شهرًا فقط، أي قبل الموعد المحدد بحوالي 4 أشهر. هذه الموافقة هي رخصة بناء، مما يعني أن TVA يمكنها الآن البدء رسميًا في بناء المفاعل، لكن هذا لا يعني أن الوحدة قد حصلت على رخصة تشغيل. ويجب على TVA أيضًا الحصول على رخصة تشغيل منفصلة قبل تحميل الوقود النووي وتوليد الكهرباء رسميًا.
BWRX-300 هو مفاعل صغير للمياه المغلية. إن مسارها الفني الأساسي ليس مبدأ مفاعل نووي جديد تمامًا، ولكنه يعتمد على تكنولوجيا مفاعل الماء المغلي الذي يتمتع بعقود من الخبرة في التشغيل التجاري. وكما يوحي الاسم، يستخدم المفاعل الماء كمبرد ويحرك عملية التبريد من خلال الدورة الطبيعية للمياه.
تبلغ القدرة التصميمية لتوليد الطاقة لمفاعل BWRX-300 واحد حوالي 300 ميجاوات، وهو ما يعادل تقريبًا ربع قدرة الوحدة الفردية الحالية لأحدث مفاعل واسع النطاق في محطة Vogtle للطاقة النووية في جورجيا بالولايات المتحدة الأمريكية. بالمقارنة مع المفاعلات النووية الكبيرة التقليدية، فإن الفكرة الأساسية للمفاعلات المعيارية الصغيرة هي تقليل حجم وتعقيد مشروع واحد، ثم إنشاء تأثيرات واسعة النطاق من خلال بناء وحدات موحدة متعددة.
يعتمد BWRX-300 أيضًا عددًا من تصميمات السلامة السلبية. في حالة حدوث ظروف غير طبيعية، يمكن لبعض أنظمة السلامة استخدام الجاذبية والضغط والمياه المخزنة لإكمال التبريد، بدلاً من الاعتماد كليًا على المضخات التي تعمل بالكهرباء وغيرها من المعدات النشطة. يمكن لهذا التصميم أن يقلل من بعض الأنظمة الميكانيكية والكهربائية، وهو ما من المتوقع أن يقلل من تعقيد النظام ويحسن هامش الأمان في ظروف الحوادث.
تأمل شركة GE Vernova Hitachi وشركاؤها في استخدام هذا التصميم الأكثر بساطة لتقليل عدد الأجزاء المطلوبة للمفاعل وتقليل مساحة أرضية المصنع. وفي الوقت نفسه، يمكن نظريًا تصنيع عدد كبير من المكونات مسبقًا في المصنع ثم نقلها إلى الموقع للتجميع، وبالتالي تقليل عبء العمل في البناء في الموقع.
إن الميزة الاقتصادية الحقيقية للمفاعلات المعيارية الصغيرة لا تأتي بالكامل من الحجم الأصغر لوحدة واحدة، ولكن من حقيقة إمكانية بناء وحدات متعددة بشكل مستمر بنفس التصميم القياسي. إذا كان من الممكن استخدام نفس الأجزاء وسلاسل التوريد وعمليات البناء بكميات كبيرة، فيمكن تقليل التكاليف وأوقات البناء تدريجيًا من خلال الشراء بالجملة وإنتاج المصنع وتراكم خبرة البناء.
تقوم TVA حاليًا بتقييم ما إذا كان سيتم بناء ما يصل إلى أربعة مفاعلات BWRX-300 في Clinch River في المستقبل. ومع ذلك، لم تعلن TVA عن وقت محدد للبدء، ولم تكشف عن التكلفة النهائية للمشروع.
جددت الولايات المتحدة تركيزها على المفاعلات النووية الصغيرة في السنوات الأخيرة، وهو ما يرتبط ارتباطًا وثيقًا بزيادة الطلب على الطاقة نتيجة للتوسع السريع في مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي. تتطلب مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي واسعة النطاق إمدادات طاقة مستمرة، وقد يتوسع حجم استهلاك الطاقة بشكل أكبر في المستقبل. بالنسبة لمشغلي الشبكات، فإن مصادر الطاقة التي يمكنها توليد الكهرباء بشكل موثوق على مدار الساعة ومستقلة عن الظروف الجوية تكتسب أهمية متزايدة.
ونتيجة لذلك، أصبحت الطاقة النووية مرة أخرى أحد مصادر الكهرباء التي جذبت الاهتمام أثناء توسع البنية التحتية للذكاء الاصطناعي في الولايات المتحدة. بالمقارنة مع الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، فإن أكبر ميزة للطاقة النووية هي أنها يمكن أن توفر طاقة حمل أساسية مستقرة لفترة طويلة، وفي الوقت نفسه، لا تنتج انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بشكل مباشر أثناء التشغيل. ولكن من ناحية أخرى، واجهت محطات الطاقة النووية الجديدة منذ فترة طويلة مشاكل مثل دورات البناء الطويلة، ونطاقات الاستثمار الضخمة، وتجاوز التكاليف.
يُعد المفاعلان الكبيران اللذان تم بناؤهما حديثًا في محطة فوجتل للطاقة النووية في الولايات المتحدة حالة نموذجية. وتبلغ التكلفة الإجمالية النهائية للوحدتين حوالي 35 مليار دولار أمريكي، وتم تشغيل المشروع بعد سنوات عديدة من الموعد المخطط له في الأصل. تعتقد الشركات التي تدعم المفاعلات المعيارية الصغيرة أن BWRX-300 يعتمد تصميمًا أكثر توحيدًا ويمكنه زيادة نسبة التصنيع المسبق في المصنع، مما لديه الفرصة لتجنب بعض المشكلات التي تواجهها مشاريع الطاقة النووية التقليدية واسعة النطاق.
ومع ذلك، لا تزال هذه النظرية بحاجة إلى إثبات من خلال المشاريع الفعلية. سيصبح مشروع Clinch River حالة مهمة في الولايات المتحدة لاختبار الجدوى التجارية لـBWRX-300. وحتى لو كان تصميم المفاعل نفسه يمكن أن يقلل من تعقيد البناء، فإن عملية البناء الفعلية قد تظل متأثرة بعوامل مثل سلسلة التوريد والإشراف والتمويل والبناء في الموقع.
أصبحت كندا ساحة اختبار مهمة أخرى في عملية تسويق BWRX-300. تستعد شركة أونتاريو للطاقة لبناء مجموعة من مفاعلات BWRX-300 وأكملت البناء الأساسي للوحدة الأولى. وتتوقع كل من TVA وOntario Power اكتساب وفورات الحجم في خبرات الشراء والتصنيع والبناء باستخدام نفس تصميم المفاعل.
كما أن هناك شركات في تكساس بالولايات المتحدة الأمريكية تتبنى أفكارًا مماثلة. تقدمت شركة Blue Energy بطلب لبناء مفاعل BWRX-300 وتخطط لاستخدامه لتشغيل مراكز البيانات. كما تأمل في خفض التكاليف بشكل أكبر من خلال تصنيع مكونات المفاعل على نطاق واسع.
إذا استمرت مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي في التوسع بالمعدل الحالي في المستقبل، فسوف تصبح البنية التحتية للطاقة أحد العوامل المهمة التي تقيد بناء مراكز البيانات. لدى الغاز التقليدي، وطاقة الفحم، والطاقة الشمسية وطاقة الرياح مشكلات مختلفة في البناء أو الانبعاثات أو الاستقرار. يمكن للطاقة النووية أن توفر طاقة مستقرة على المدى الطويل. ولذلك، بدأت بعض شركات المرافق وشركات التكنولوجيا الأمريكية في إعادة تقييم دور الطاقة النووية في نظام الطاقة في عصر الذكاء الاصطناعي.
ومع ذلك، لا يزال من غير الواضح ما إذا كان BWRX-300 يمكن أن يصبح حقًا مصدر طاقة اقتصاديًا لمراكز بيانات الذكاء الاصطناعي. حصلت TVA فقط على تصريح بناء، ولم يبدأ المشروع بعد في التشغيل التجاري، ولا توجد بيانات نهائية عن التكلفة. ولذلك، فإن سرعة البناء المستقبلية والتكلفة الفعلية وتكلفة توليد الطاقة ستحدد بشكل مباشر ما إذا كان من الممكن الترويج لهذا المفاعل المعياري الصغير على نطاق واسع.
أكمل المجلس النرويجي للاجئين المراجعة ووافق على مشروع نهر كلينش قبل الموعد المحدد، مما يعني أن المفاعل النووي المعياري الصغير الأمريكي قد انتقل أخيرًا من مرحلة التصميم والموافقة إلى مرحلة البناء الفعلية. إذا تمكنت TVA من بناء الوحدة كما هو متوقع والتحكم في تكاليف البناء، فمن المتوقع أن يصبح BWRX-300 أحد الحلول القياسية المهمة للجيل الجديد من مشاريع الطاقة النووية في الولايات المتحدة. وقد يوفر أيضًا حلاً جديدًا للطاقة النووية لتلبية الطلب المتزايد على الطاقة في جميع الأحوال الجوية لمراكز بيانات الذكاء الاصطناعي.
التعليقات