Elektrownie jądrowe w USA udowadniają, że wiek w rzeczywistości to tylko liczba

Ponieważ średni wiek amerykańskich reaktorów jądrowych zbliża się do 40 lat, eksperci twierdzą, że nie ma technicznych ograniczeń dla tych jednostek aby wytwarzały czystą i niezawodną energię przez dodatkowe 40 lat lub dłużej.

Dzięki badaniom przeprowadzonym w ostatnim dziesięcioleciu przez Departament Energii USA (DOE) i Instytut Badań Energii Elektrycznej (EPRI), operatorzy elektrowni jądrowych są przekonani i posiadają niezbędne dane, których potrzebują, aby występować do organu regulacyjnego Nuclear Regulatory Commission (NRC) o drugą 20-letnią licencję na produkcję energii elektrycznej w swoich elektrowniach.

Pięć koncernów energetycznych ogłosiło plany przedłużenia koncesji, a pierwsze pozwolenia mogą zostać wydane przez NRC już pod koniec bieżącego roku. Pozwoliłoby to utrzymać działanie prawie jednej czwartej narodowej floty energetycznych reaktorów jądrowych po 2050 r.

Wydłużenie okresu eksploatacji reaktorów

Jaka jest żywotność reaktora jądrowego? - Badania nie wykazują ograniczeń technicznych dla reaktorów działających do 80 lat. Osiemdziesiąt osiem z 96 reaktorów w Ameryce otrzymało zgodę na pierwsze 20-letnie przedłużenie ich okresu eksploatacji. Większość uzyskanych licencji wygasa w latach 2030. Ze względu na czas niezbędny na przygotowanie się do przeglądu regulacyjnego, operatorzy elektrowni określają teraz, kiedy powinni rozpocząć ubieganie się o zezwolenie na dodatkowe 20 lat pracy.

Przygotowując się do tego zadania, które nie było realizowane wcześniej, DOE ustanowił w 2010 r. program LWRS (Light Water Reactor Sustainability), mający na celu zbadanie obszarów, które mają zasadniczy wpływ na dalsze długoterminowe działanie reaktorów.

DOE, EPRI, NRC i inni interesariusze zidentyfikowali listę kluczowych materiałów i części wykorzystywanych w elektrowniach. Dotyczyło to rdzenia reaktora (i znacznej części znajdującego się w nim osprzętu), a także okablowania i betonu wokół zakładu. Następnie zmierzyli parametry każdego elementu, aby określić jego stan techniczny i zmiany sposobu działania wraz z upływem czasu.

Większość z tych materiałów spełniała standardy wytrzymałości wymagane dla długotrwałego działania. Zidentyfikowano również materiały, które wykazywały oznaki normalnego starzenia się i degradacji, tak aby operatorzy elektrowni mogli aktywnie je monitorować i utrzymywać w dobrym stanie technicznym w ciągu pracy elektrowni.

Klub 80-latków

Sześć reaktorów już wykorzystuje wyniki tych badań do ubiegania się o zezwolenie na drugie przedłużenie pracy bloków jądrowych o kolejne 20 lat. Bloki nr 3 i 4 EJ Turkey Point zarządzane przez Florida Power&Light mogą być pierwszymi reaktorami dopuszczonymi przez NRC do eksploatacji przez okres do 80 lat. Decyzja w tej sprawie może zostać podjęta do końca bieżącego roku.

NRC dokonuje obecnie również przeglądu aplikacji o przedłużenie pracy bloków jądrowych złożone przez Dominion Energy and Exelon Corporation. Kilku innych operatorów, w tym Duke Energy i Xcel Energy, ogłosiło takie plany rozszerzenia okresu pracy swoich elektrowni jądrowych.

Do tej pory operatorzy 20 reaktorów, stanowiących ponad jedną piątą floty krajowej, planują lub zamierzają je eksploatować do 80 lat. Oczekuje się, że kolejni będą występować o takie zgody w przyszłości, gdy będą zbliżać się do końca swoich koncesji.

Dlaczego jest to tak ważne

Stany Zjednoczone posiadają największą flotę reaktorów na świecie. Energia jądrowa wytwarza rocznie ponad 800 miliardów kilowatogodzin energii elektrycznej i stanowi ponad połowę czystej energii kraju. Reaktory jądrowe działają z pełną mocą przez ponad 92% czasu i od połowy lat 90. dostarczyły około jednej piątej całkowitej energii elektrycznej kraju.

Pomimo tych spektakularnych wyników osiąganych w energetyce jądrowej 9 reaktorów zostało wyłączonych od 2013 r. przed terminem wygaśnięcia ich licencji z powodu trudnych warunków rynkowych, a kolejne 8 jednostek ma zostać wycofanych do 2025 r.

Utrata tych reaktorów znacznie ograniczy amerykańskie dostawy na dużą skalę niedrogiej i niezawodnej czystej energii, a także uszczupli wiedzę fachową i łańcuch dostaw, które towarzyszą całemu przemysłowi jądrowemu w USA.

Co dalej?

Oprócz prowadzenia badań materiałowych program LWRS obejmuje także prace nad modernizacją innych systemów elektrowni jądrowych mające na celu zmniejszenie kosztów eksploatacji, obsługi technicznej i konserwacji. W ramach LWRS badana jest również możliwość dywersyfikacji produktów wytwarzanych przez elektrownie jądrowe poprzez zastosowania nieelektryczne, takie jak odsalanie wody i dostarczanie energii do produkcji wodoru.