مقدمه: گذرگاه های انرژی

چشم انداز جهانی انرژی در حال تغییر عمیق است زیرا کشورها به دنبال کاهش کربن هستند (در حالی که حفظ برق قابل اعتماد و مقرون به صرفه در میان بحث های پراهمیت مقایسه بین انرژی هسته ای و گاز طبیعی است. هر دو منابع انرژی پایه را ارائه می دهند، اما ساختارهای هزینه آنها، ردپای زیست محیطی و پروفایل های خطر به شدت متفاوت است.این تجزیه و تحلیل یک بررسی دقیق هزینه مناسب انرژی هسته ای در مقابل گاز طبیعی [F2] را به اطلاع رسانی اطلاعات فعلی و سیستم های تجاری می دهد.

هزینه های سرمایه در مقابل اقتصاد چرخه سوخت

نیروگاه های هسته ای نیاز به سرمایه گذاری اولیه گسترده دارند، به طور معمول از 6000 تا 9000 دلار برای ظرفیت ساخت های جدید، در مقایسه با 700 تا 1،300 دلار برای هر کیلووات برای نیروگاه های گاز طبیعی ترکیبی، این اختلاف تنها با توجه به الزامات قانونی دقیق، مهندسی تخصصی و زمان بندی های ساخت و ساز طولانی (اغلب تا 10 سال) همراه با پروژه های هسته ای، صرف هزینه های چرخه عمر می شود.

هزینه های سطح شده برق (LCOE)

هنگامی که در طول عمر گیاه طبیعی شده است، LCOE هسته ای در بسیاری از مناطق رقابتی است. IEA پروژه های هسته ای LCOE با قیمت 60:3 تا 90 دلار در هر مگاوات برای پروژه های آینده، در حالی که گیاهان گاز طبیعی از 45 دلار به 75 دلار در هر مگاوات، بسیار حساس به نوسان سوخت هسته ای است [در مقایسه با قیمت کل سوخت هسته ای].

حذف و مدیریت زباله

معادله هزینه-سود هسته ای باید شامل حذف (معمولا ۵۰۰ میلیون دلار به ۱.۵ میلیارد دلار در هر راکتور بزرگ) و ذخیره سازی طولانی مدت زباله باشد. وزارت انرژی آمریکا تخمین می زند که یک مخزن دائمی می تواند بیش از ۳۰ میلیارد دلار هزینه داشته باشد، زیرساخت گاز طبیعی هزینه های زندگی را کاهش می دهد، اما حذف خطوط لوله و تقاضای سرمایه گذاری بسیار مهم، عدم مسئولیت پذیری دائمی گاز طبیعی قابل مقایسه است.

اثرات زیست محیطی: کربن شدید و چرخه عمر

گاز طبیعی اغلب به عنوان یک "سوخت پل" ترویج می شود زیرا تقریباً نیمی از CO2 زغال سنگ را در هر کیلووات ساعت منتشر می کند، با این حال، تجزیه و تحلیل چرخه عمر نشان می دهد که نشت متان در هنگام استخراج، حمل و نقل و توزیع می تواند این بهره وری آب و هوا را کاهش دهد و در حدود 12LT 0 سال، متان پتانسیل گرمایش جهانی 80-86 بار دارد که حتی میزان انتشار گازهای طبیعی را کاهش می دهد.

مصرف زمین و آب

نیروگاه های هسته ای نیاز به زمین کمتر از خورشیدی یا باد دارند، اما بیش از نیروگاه های گاز طبیعی، یک نیروگاه هسته ای معمولی 1000 مگاوات حدود 1 تا 2 مایل مربع را اشغال می کند، در حالی که یک کارخانه گاز طبیعی از 0.2 تا 0.5 مایل مربع استفاده می کند، مصرف آب هسته ای برای خنک کردن تقریبا 30 تا 40 درصد بیشتر از هر کیلووات ساعت نسبت به گیاهان گازی که اغلب از آب سرد کننده استفاده می کنند، می تواند این فاکتور آب را متعادل کند.

زباله رادیواکتیو در مقابل آلودگی هوای محلی

سوخت هسته ای Spent برای هزاران سال خطرناک است و نیاز به ذخیره سازی پایدار زمین شناسی دارد (تا سال ۲۰۲۴ هیچ کشوری دارای یک مخزن دائمی عملیاتی نیست، اگرچه فنلاند در حال ساخت یک ساختمان است که می تواند تا سال ۲۰۲۶ آماده شود، در همین حال، گاز طبیعی، هیچکس، SOx و ذرات کشنده ای را که به smog، اسید و بیماری های تنفسی کمک می کند، صادر می کند.

ایمنی، ریسک و انعطاف پذیری

درک عمومی از ایمنی هسته ای با قابلیت پایین، حوادث با چگالی بالا شکل می گیرد.ف.ف.ف فاجعه چرنوبیل (1919) و فوکوشیماچی (2011) منجر به ترس گسترده شده است، اگرچه راکتورهای نسل 3+ شامل سیستم های ایمنی منفعل هستند که احتمال ذوب هسته را به کمتر از 1 در 10 میلیون سال گاز طبیعی کاهش می دهند، اما معمولاً کمتر فاجعه بار هستند: انفجار لوله کشی، و همچنین مرگ طبیعی بالتیمور.

ادغام شبکه و قابلیت اطمینان

هر دو گاز هسته ای و طبیعی قدرت بارگذاری پایه را با عوامل ظرفیت بالا (هسته ای -92٪، گاز -55-85٪ بسته به دوچرخه سواری) فراهم می کند، با این حال، گیاهان گاز طبیعی می توانند به سرعت بالا و پایین بروند و آنها را برای متعادل کردن راکتورهای هسته ای جدید، ایده آل کنند: راکتورهای بزرگ آب به طور ایده آل در خروجی ثابت اجرا می شوند.

ملاحظات امنیتی ژئوسیاسی و انرژی

بازارهای گاز طبیعی به شدت تحت تأثیر ژئوپلیتیکهای ژئوپولیتیک قرار می گیرند. تهاجم روسیه به اوکراین موجب بحران جهانی انرژی شد، با افزایش قیمت گاز اروپا بیش از ۴۰۰ درصد.سازمان ملل متحد به کاهش گازهای لوله ای وابسته است؛ گاز طبیعی Lfied (LNG) واردات متنوع اما نیاز به ترمینال های گران قیمت و قراردادهای بلند مدت دارد، سوخت اورانیوم در سطح جهانی توزیع شده است؛ و راکتور حمل و نقل داخلی قزاقستان می تواند تعداد اندکی از آن را کاهش دهد.

ایجاد شغل و چندگانگی اقتصادی

یک کارخانه هسته ای 1000 مگاوات تقریبا 400 تا 700 کارگر دائمی را استخدام می کند (به علاوه 1500 تا 3000 نفر در طول ساخت و ساز، شدت کار در GWh با انرژی تجدید پذیر قابل مقایسه است.کارخانه های گاز طبیعی کارکنان دائمی کمتری (معمولا 20 تا 40) را به دلیل اتوماسیون بالا، 0.1 سال، زنجیره تامین گاز - لوله کشی، ذخیره سازی - مطالعه اشتغال پراکنده تر را در مقابل راکتور انرژی طبیعی ایالات متحده انجام می دهند.

سیاست و زیرسیاسی: حذف مقایسه

هر دو صنایع حمایت دولت را دریافت می کنند.در ایالات متحده، مزایای گاز طبیعی از درمان های مالیاتی مطلوب (به عنوان مثال، هزینه های حفاری نامشهود) و یارانه های هسته ای از لحاظ تاریخی بودجه R&D، تضمین وام و بدهی قانون پایین قیمت (که از خدمات از هزینه های تصادف پیشرفته محافظت می کند) دریافت کرده است.

مسیر های تکنولوژیکی: Reactors پیشرفته و متان میت مییگیز

نسل بعدی طرح های هسته ای - SMRs، راکتورهای نمک ذوب شده و پرورش دهندگان تاوریوم - هزینه های سرمایه پایین تر، ایمنی ذاتی و کاهش زباله را افزایش می دهند. NuScliiceYGR SMR، در حال حاضر تحت بررسی قانونی، هدف 6 / USDh LCOE، هزینه های اولیه از نوع بالا باقی مانده است.در سناریوهای گاز کربن و ذخیره سازی گاز (S) با استفاده از 50٪ کاهش می تواند کاهش یابد.

تولید هیدروژن Synergies

هر دو گاز هسته ای و طبیعی می توانند برای تولید هیدروژن، یک سوخت پاک متنوع، الکترولیز هسته ای (pink هیدروژن) تولید کربن صفر را ارائه می دهد. اصلاحات گاز طبیعی بخار متان ( هیدروژن خاکستری) ارزان است، اما CO2- فشرده؛ با CCS آن را هیدروژن آبی می شود. تجزیه و تحلیل گران قیمت باید مصرف نهایی را در نظر بگیرند: اگر هیدروژن برای تولید سنگین، در حالی که ممکن است ذخیره سازی گاز فصلی قابل اعتماد تر باشد، می تواند صرفه جویی بیشتر باشد.

نتیجه گیری: بهینه سازی نمونه کارها استراتژیک

تجزیه و تحلیل هزینه ای واقع گرایانه در برابر تفکر باینری مقاومت می کند (گاز طبیعی انعطاف پذیری، هزینه های پیش رو پایین تر و استقرار سریع را ارائه می دهد، و آن را به یک انتخاب عملی برای جایگزینی زغال سنگ در کوتاه مدت تبدیل می کند، اما آب و هوا و بهداشت آن باید سرعت قابل توجهی را در کاهش دهد و خطرات نشت کربن در حال حاضر کاهش می یابد.