מערכות חימום מחוזיות, אשר מפיץ חום שנוצר במיקום מרכזי למגורים ובניינים מסחריים, הן אבן הפינה של יעילות אנרגיה באקלים קר יותר רבים.מנוהל באופן מסורתי על ידי דלקים מאובנים, מערכות אלה נמצאים תחת לחץ גובר על מנת להדהיר. כורים מהירים (FBRs) מציעים פתרון ייחודי ורב עוצמה: מקור של טמפרטורה גבוהה, חום מתמשך אשר יכול לייצר במקביל חשמל ואספקה של רשתות אוויריות, בניגוד לדלקתיים פוטנציאליים, הם הופכים אתגרים לטווח ארוך יותר, כדי להפוך את כוח פעיל יותר, לפתח אנרגיה לטווח ארוך יותר מאשר כוח חום, לפתח כוח אווירי חשמל, יעיל יותר, שנועדוחם יעיל יותר, אשר תוכנן כדי להפוך את כוח אווירי חשמל, 000 ארוך יותר, כדי להפוך את כוח רצון יעיל יותר, 000 ארוך יותר, 000 ארוך יותר, 000, 000, 000, 000, 000, יעיל יותר, יעיל יותר, יעיל יותר, 000 כוח פעיל, 000, 000 לטווח ארוך, 000 לטווח ארוך, כדי להפוך את כוח, כדי להפוך את כוח פעיל, 000, 000, 000, 000 יעיל יותר, 000 כוח פעיל, 000 אנרגיה לטווח ארוך, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 כוח יעיל יותר, 000, 000, 000 כוח פעיל, 000 כוח יעיל יותר, 000 כוח,

מה הם תגובה מהירה של ברדר?

כורכור מהיר הם שיעור של כור גרעיני שפועל עם נויטרונים מהירים (אנרגיה סביב 1 MeV או גבוה יותר) ללא צורך של מתווך נויטרונים כגון מים או גרטוט. בכור מים טיפוסי (LWR), נייטוונים יכולים להיקלט יותר (המתורגים) כדי להגדיל את ההסתברות של נפיחות עם 235.

העיצוב הנפוץ ביותר עבור FBRs משתמש נתרן נוזלי כקרר בגלל תכונות ההעברה החום המעולה שלה וקליטת נויטרונים נמוכה (הבסיס מוקף בדרך כלל בשמיכה של אורניום מדולדל או חומר פורייה אחר.יש שתי תצורה עיקריים: 3502:0pool-type של רוסיה BJ) אשר נכללו כיום ב-FRGA (ב-FI) אשר כללורכבי תיבות של BR) של BR) ב-FI (R) אשר נבנותחילוני (R.

כמה מהר מגיבים ברדר יכולים לרכז את הכוח

ההפיכה של כור גרעיני עם מערכות חימום מחוזיות אינה מושג חדש.מדינות מספר, כולל רוסיה, שוויץ וסין, השתמשו בכורי מים קונבנציונליים כדי לספק חום לקהילות סמוך. FBRs, עם זאת, מציעים כמה יתרונות ייחודיים עבור יישום זה טמפרטורות המלט הגבוה שלהם - בדרך כלל 500-550 מעלות צלזיוס עבור עיצובים מנומנמים-קו בהשוואה ל-300 מעלות צלזיוס לייצור LWR - לספק טמפרטורה גבוהה יותר עבור חימום או חום באופן ישיר יותר.

דוגמה בולטת היא תחנת הכוח הגרעינית של אטל:0 (400-800FreaLT:1 כורים) במפעל הכוח הגרעיני Beloyarsk ברוסיה, אשר סיפק חום לעיר הסמוכה של זרצ'ני מאז הסטארט-אפ שלו.החום מועבר באמצעות מחליף חום לרשת חימום אזורית, המספקת חום אמין במהלך החורף סיביר.

היתרונות של FBRs עבור מחוז Heating

  • (FLT:0) יעילות גבוהה ומבצע רציף: ההרחבה 1 (FBRs) נועדו לרווחי דלק ארוכים (12-18 חודשים ומעלה) ויכול לפעול בגורמים בעלי יכולת גבוהה.זה מספק מקור יציב ואמינה של חום שאינו סובל מהתמדה של השמש או הרוח.
  • (FLT:0)פלול אוחוסן וקיימות: ⁇ FLT 1 FBRs יכול לחלץ כ 60–70% מהאנרגיה שעשויה להיות זמינה אורניום, בהשוואה ל-1% במחזורים של LWR. על ידי המרת אורניום פורייה-238 לתוך פייתול פלוטוניום 239, הם מרחיבים את המשאב הגרעיני הניתן על ידי גורם של 50 או יותר זה הופך אותם למקור אנרגיה בר קיימא עבור אנרגיה שיכולה להיות פעיל.
  • (FLT:0Waste Reduction: FLT:1 מחזורי דלק סגור, שבו הדלק המבזבז מ FBRs מעובד וממוחזר, יכול להפחית באופן דרמטי את נפח ו רעילות של פסולת ברמה גבוהה. קטין ארוך ימים כמו americium ו curium ניתן לטבול בספקטרום הניטריוט המהיר, להפוך אותם למוצרי אפילציה קצרים יותר.
  • (FLT:0)מלאי תפקיד עם Renewables:BuildFLT) 1 מערכות חימום מחוזיים לעתים קרובות להתמודד עם עומסי שיא במהלך לילות החורף כאשר כוח השמש אינו זמין ורוח עשויה להיות נמוכה. FBRs יכול לספק חום בסיס וכוח, בעוד ניתוח גמיש (למשל, עלייה של מיצוי חום) יכול לעזור לאזן את הרשת.
  • (FLT:0) לחנך טביעת רגל פחמן: כוח גרעיני 1FLT1, כולל FBRs, יש פליטות גזי חממה מחזור חיים דומות למזג אוויר הידרואלקטרי, מה שהופך אותו לאופציה פחמן נמוך לחימום.

אתגרים ושיקולים

ה Hurdles הטכניים והכלכליים

למרות ההבטחה שלהם, FBRs מציב אתגרים משמעותיים. השימוש של נתרן נוזלי כמו קירור מציג מורכבות בטיחות ותחזוקה. Sodium מגיב נמרצות עם מים ואוויר, הדורש טיפול זהיר ושמיכות גז אינרטי. Sodium שריפות, למרות נדיר, יכול להיות קשה להסלים. ⁇ גבוה גם גורם חומרים להיות נתון נזק קרינה גבוה, המוביל לנפיחות פוליסת ודרישות גבוהות יותר של זמן, 000 גרם לפיתוח גבוה יותר מאשר עלות רדיו, 000, 000, 000 זמן מתקדם, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 מוקדם יותר, 000, 000 מוקדם יותר מאשר עלויות מחקר זה היה קשה יותר, 000, 000 זמן, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 זמן גבוהה יותר, 000, 000, 000, 000, 000 זמן, 000 זמן, 000, 000 זמן עבר בדיקות מעבדה מתקדמת יותר, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 זמן עבר בדיקות מעבדה מתקדמת יותר, 000, 000, 000, 000 זמן, 000 זמן, 000, 000 זמן, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000,

סיכון לתפוצה ולדלק

היצירה וההפרדה של פלוטוניום במחזור הדלק מעוררים חששות.בעוד פלוטוניום של כורים לא אידיאלי לשימוש בנשק, זה יכול לשמש באופן תיאורטי במכשיר גס.המתקנים הממעבדים הדרושים כדי לסגור את מחזור הדלק הם מתוחכמת ויכולים להיות כפול-שימושי. אמצעי הגנה בינלאומיים, כגון אלה מ- IEA, צריך להיות חזק יותר, תחבורה של טרי המכילה פוליניום דורש ניקוי מאובטח.

קבלה ציבורית ותקנות

כוח גרעיני בכלל עומד בפני ספקנות ציבורית במדינות רבות, וכורים מהירים נתפסים לעתים קרובות כניסיוניים ומסוכנת יותר מאשר עיצובים מבוססים. מסגרות תגמול עבור FBRs פחות בוגר מאשר ל-LWRs, המוביל לתהליכי רישוי ארוכים.בכמה אזורים, מדיניות אוסרת במפורש על השימוש בחום גרעיני לחימום מחוזי (למשל, כמה מדינות אירופיות) לבנות רישיון חברתי לחימום אזורי גרעין דורשות שקופה על בטיחות, הטבות ניהול פסולת, פסולת, .

שילוב עם רשתות ההשינג האזוריות קיימות

רשתות חימום מחוזיות רבות נועדו לטמפרטורות נמוכות יותר (80-120 מעלות צלזיוס) אופייניות לרתיחה של דלק מאובנים. בעוד FBRs יכול לספק טמפרטורות גבוהות יותר, התשתית הקיימת עשויה לדרוש רטרופיטינג לקבל את הלחץ הגבוה יותר או להפחית את הטמפרטורה באמצעות ערבוב.המרחק בין האתר למרכז האוכלוסייה הוא גם גורם: העברת חום על פני מרחקים ארוכים (יותר מ -30 עד 50 ק"מ) בהפסדים תרמיים ועלויות גבוהות עבור צינורות אוויריים.

פיתוחים גלובליים ב- Fast Breeder Reactors for District Heating

רוסיה: להוביל את הדרך

רוסיה היא החוויה הגדולה ביותר עם תפעול FBR מסחרי.The BN-600 (600 MW חשמלי) פועלת מאז 1980, ו- BN-800 (820 MW חשמל) החלה לספק חום למערכת החימום של זרצ'ני בשנת 2016 פרויקט BN-1200M, עיצוב הדור הבא, שמטרתו לשפר את הכלכלה והבטיחות, עם פוטנציאל פריסה בשנת 2030 גם מפעילה את אזורי ה- MBR ולהפחית את חלקי הפיתוח הגרעיני של גזי החממה של רוסיה.

הודו: החזית הבריטית ומעבר

תוכנית הגרעין של הודו מדגישה מאוד את הטכנולוגיה הצומחת בשל עתודות אורניום מקומיות מוגבלות ושפע thorium. 500 MWe PFBR ב Kalpakkam הוא ליד השלמת והוא נועד לספק חום עבור מערכת חימום מחוז 200 מגה-וואט. הודו מתכננת לבנות יותר FBRs של גודל דומה, עם עיצובים מתכתיים לאחר מכן באמצעות דלק עבור יחסי גידול גבוהים יותר.

סין: התקדמות מהירה

סין הזמינה את ה-CFR של סין ל-ITR (CEFR) בשנת 2010 וכעת בונה את CFR-600 הגדול יותר במחוז Xiapu ב-Fujian.CFR-600 תוכנן עם יכולת ייצור, המתכוון לספק חום למשתמשי תעשייה ומגורשים הסמוכים, סין מתכננת סדרה של מטוסי FBRs מסחריים עד 2035 ומשקיעים במתקני דלק סגורים.

מדינות אחרות

צרפת הפעילה את כורים ה- Phénix ו- Superphénix אבל מאז הפסיקה את תוכנית FBR שלה. הכור של יפן מונקו נסגר לצמיתות בשנת 2016 לאחר בעיות טכניות והתנגדות ציבורית.ארה"ב לא בנתה את מסד הנתונים המסחרי FBR מאז שנות ה-90, אם כי המחקר ממשיך בעיצובים מתקדמים כמו הכור המהיר של נתרן (SFR) תחת תוכנית GAIN דרום ובריטניה לא עשו במיוחד את ה-FIA.

השוואה עם מקורות חלופיים

חימום אזורי יכול להיות מקורן מטכנולוגיות שונות. Fosil דלק רותחים (coal, Oil, גז טבעי) הם כיום דומיננטיים אך עומדים בפני תמחור פחמן ומדיניות שלב-out. Biomass ו-פסולת לאנרגיה מתחדשת הם מוגבלים אך מוגבלים על ידי זמינות דלק, לוגיסטיקה, ופליטות אוויריות גבוהות יותר, אך חום גאוותרמי הוא מוגבל אזורי ולעתים נמוך יותר הטמפרטורה הסולארית יכול לתרום אחסון עונתית וגיבוי חום.

תחזית ואינטגרציה עתידיים עם חידושים

העתיד של FBRs עבור אזורי חימום מחוזיים על על עלות גבוהה ובטיחות חומרים מתקדמים, כולל פלדה חד-חמצני-דיסקרטית מופעלת וצורות דלק חדשות (למשל, דלק מתכתי עם כוויות גבוהות), יכול להפחית את ההשפלה ולשפר את הכלכלה. מולטן מלחים גם נחקרים כחלופות לסוליום, המציעות כימיקלים ברטיות גבוהות יותר ויותר רתום (כולל פרוצדורות מתקדמות) כמו גם מערכת דלק).

אינטגרציה עם מאובנים תהיה מפתח.כורים מהירים יכולים לספק חום הניתן לאוזן את ההתערבות של השמש והרוח.לדוגמה, רשת חימום מחוזית המשמשת FBR יכול לאחסן חום עודף בטנקים גדולים מבודדים (כגון אחסון אנרגיה תרמית) ולהפיץ אותו במהלך שיא הביקוש, המאפשר למתקן להתמקד על ייצור חשמל כאשר הביקוש חום הוא נמוך.

תמיכה במדיניות תהיה קריטית.ממשלות יכולות להאיץ את הפריסה באמצעות מימון מחקר והדגמה, להזרים רישוי, לספק אשראי פחמן לחום גרעיני, כולל גרעיני בסטנדרטים חמים נקיים.שיתופי פעולה אזוריים, כגון מתקני מחזור דלק משותפים, יכול להפחית עלויות עבור מדינות קטנות יותר.המשרד לאנרגיה:0U.S. המחלקה לאנרגיה FLT:1 הוא מימון מחקר על כורים מתקדמים, כולל SFR, באמצעות תוכניות כמו ורטרינר"ל (RTR) אשר יכול לתמוך בעתיד של חומרים מתקדמים, אשר יכול לתמוך מיומנויות תפעוליים (V).

מסקנה

כורים מהירים מציגים אפשרות משכנעת לפירוק מערכות חימום מחוזיות בקנה מידה גדול.היכולת שלהם לייצר יותר דלק מאשר הם צורכים, תוך הפעלת טמפרטורות גבוהות לאספקת חום יעילה, מתייחסת לשני אתגרים האנרגיה הדוחקת ביותר: משאבי דלק בר קיימא וחום פחמן נמוך. דוגמאות בעולם האמיתי ברוסיה והודו מראות כי הטכנולוגיה אינה רק תיאורטית; היא יכולה להיות משולבת ומשתלבתלבתבת לתוך רשתות אזוריות, אתגרים משמעותיים, להישאר גמישים, ולייצרת, תמיכה, תמיכה, ולהשיג תמיכה, תמיכה, תמיכה, ולהשיג תמיכה, ופעולות אבטחה מהירה, ומערכת אבטחה מהירה, יכולות לפתח תשתית יעילה, פיתוח, עמידות, פיתוח, פיתוח, וקידום בטיחותית, פיתוח, פיתוח, וקידום בטיחותית, וקידום בטיחותית, יכולות להיות יעילה, וקידום, וקידום יעיל יותר, וקידום יעיל יותר, יכולות להיות יעילה, יכולות להיות יעילה, יכולות להיות יעילה, ומערכת אבטחה יעילה, ומערכת אבטחה יעילה, יכולות להיות יעילה, ומערכת אבטחה יעילה, פיתוח, פיתוח, פיתוח, יכולות להיות יעילה, פיתוח יעילה, פיתוח אסטרטגיות סביבתית, וקידום יעיל יותר, יכולות להיות יעילה, פיתוח אסטרטגיות אבטחה יעילה, והגנתית, פיתוח אסטרטגיות אבטחה יעילה, ומערכת אבטחה יעילה, יכולות להיות יעילה, פיתוח, פיתוח, פיתוח,