Het is niet duidelijk of het ministerie van Defensie zich moet blijven ontwikkelen nieuwe soorten microreactoren - voornamelijk omdat ze onzekere kosten en regels hebben. We kunnen echter een systematisch en herhaalbaar raamwerk gebruiken om informatie in te pluggen zodra deze beschikbaar komt om de weg vrij te maken voor effectieve DoD-investeringsbeslissingen. We kunnen zelfs de momenteel beschikbare gegevens en informatie gebruiken om voorlopige bevindingen te identificeren.
De kleinste microreactoren, die een vermogen hebben van 1-5 megawatt elektrisch, zijn bijvoorbeeld te duur voor bijna alle DoD-locaties in de Verenigde Staten wanneer de gemiddelde elektriciteitskosten worden vergeleken met de status-quo energiekosten - zelfs wanneer de kosten van koolstof, waarde van energieveerkracht en productie-efficiëntie zijn inbegrepen.
Aan de andere kant van het spectrum hebben grotere, geavanceerde kernreactoren (80-300 MWe) lagere gemiddelde elektriciteitskosten, maar produceren ze te veel stroom voor bijna elke DoD-locatie om onafhankelijk te verbruiken.
Tussen deze twee uitersten kan een middelgrote microreactor (17 MWe) een waardevolle investering zijn tot 21 verschillende DoD-locaties in de Verenigde Staten.
Ongeacht hun grootte hebben microreactoren aanzienlijke kapitaalkosten. De DoD heeft onlangs aangekondigd een Contract van $ 300 miljoen een prototype van een microreactor ontwerpen, bouwen en testen. Dit is vier tot twintig keer hoger dan de schattingen van de bouwkosten van a Rapport van het Instituut voor Kernenergie gepubliceerd in 2019. Hoewel het contract meer omvat dan alleen de bouw, sluit de forse kostenstijging aan thema's uit onderzoek van het Massachusetts Institute of Technology - dat schattingen van de bouwkosten van kerncentrales de neiging hebben toe te nemen naarmate de microreactor van een concept tot een prototype rijpt.
In plaats van alleen naar de bouwkosten te kijken, is een effectievere manier om verschillende elektriciteitsopwekkingsbronnen te vergelijken, hun genivelleerde elektriciteitskosten, de gemiddelde elektriciteitskosten over de gehele levensduur. Voor microreactoren is dit grotendeels afhankelijk van hoeveel stroom er in een oogwenk kan worden geproduceerd — het vermogen, of MWe — het percentage van het volledige vermogen dat in de loop van de tijd wordt geleverd — de capaciteitsfactor als percentage — en hoe productie-efficiëntie verlaag de kosten voor elke volgende eenheid.
Microreactoren zijn kosteneffectiever als ze een groot vermogen (MWe) hebben, als ze gedurende hun hele levensduur consistent worden gebruikt (een capaciteitsfactor van bijna 100%) en als er veel eenheden worden geïmplementeerd.
De voorlopige bevindingen hierboven richten zich op het plaatsen van microreactoren op DoD-locaties in de Verenigde Staten. Hierdoor kunnen ze een groter vermogen (MWe) hebben dan draagbare of mobiele reactoren. De analyse vereiste ook dat DoD-locaties een gemiddeld stroomverbruik hadden dat groter was dan de stroomcapaciteit (MWe) van de microreactor om ervoor te zorgen dat de microreactor gedurende zijn hele levensduur consistent wordt gebruikt. Dit verhoogt de capaciteitsfactor tot bijna 100% en houdt de gemiddelde elektriciteitskosten zo laag mogelijk.
Omdat de meeste DoD-locaties een relatief lage gemiddelde stroomvraag hebben, is er een wisselwerking tussen microreactoren met een grotere stroomcapaciteit (MWe) en het aantal DoD-locaties dat ze kan gebruiken met een capaciteitsfactor van bijna 100%. Dit verklaart gedeeltelijk waarom een middelgrote microreactor van 17 MWe een waardevolle investering zou kunnen zijn voor het Ministerie van Defensie.
Om een DoD-investering in een microreactor van 17 MWe de moeite waard te maken, moet de DoD rekening houden met koolstofkosten en een waarde van energieveerkracht; de kostenramingen van de microreactor kunnen niet stijgen; en alle 21 locaties moeten levensvatbare hosts zijn - allemaal zodat de productie-efficiëntie de microreactorkosten per eenheid verlaagt.
Daarom willen DoD-beslissers misschien eerst investeren in nauwkeurigere kostenramingen en een gerichter onderzoek uitvoeren naar DoD-locaties om te bepalen of de investering de moeite waard is.
Vandaag de dag, de DoD ontwikkelt een stationaire en verplaatsbare microreactor, maar dit is niet de eerste keer dat het Ministerie van Defensie in deze technologie investeerde. Het Army Nuclear Power Program, of ANPP, ontwierp, bouwde en exploiteerde microreactoren van 1954-1976 — toen kernenergie nog in de kinderschoenen stond. ANPP demonstreerde acht microreactoren met verschillende ontwerpen; drie waren stationair, drie waren draagbaar (voor transport en montage) en twee waren mobiel (op een vrachtwagen/binnenschip). Het programma werd uiteindelijk stopgezet omdat geen van de reactoren een uniek operationeel vermogen bood - elk had kunnen worden vervangen door een alternatieve energiebron - en omdat ze waarschijnlijk duurder waren dan die alternatieve energiebronnen.
Een archiefanalyse suggereert dat de energie geproduceerd door ANPP-microreactoren drie tot vijf keer duurder was dan wanneer dieselgeneratoren dezelfde hoeveelheid energie zouden produceren met een volledig belaste dieselbrandstofkosten, die bovenop de brandstof zelf komen, zoals transportkosten. , bescherming, personeel, enz. Deze historische voorbeelden laten zien hoe belangrijk de kosten zijn bij het overwegen van een investering in een vervangbare technologie.
Uiteindelijk is de beslissing om te investeren in een microreactor complex; tal van aannames en onzekerheden kunnen op elkaar inwerken om te bepalen of de investering de moeite waard is. Daarom moeten DoD-besluitvormers een systematisch en herhaalbaar beslissingskader gebruiken om deze complexiteiten te helpen beheersen; een mogelijk kader is te vinden in mijn proefschrift. Het raamwerk kan DoD-besluitvormers uitrusten om effectief met elkaar te communiceren over de beslissing om in een microreactor te investeren en kan in de toekomst opnieuw worden toegepast, aangezien de capaciteiten van microreactoren en DoD-locatievereisten onvermijdelijk veranderen.
Eerste luitenant Kyle D. Haak van de Amerikaanse luchtmacht is gepromoveerd in beleidsanalyse aan de Pardee Rand Graduate School. De standpunten die in dit commentaar worden geuit, vertegenwoordigen niet noodzakelijkerwijs de standpunten van de denktank Rand, de Amerikaanse luchtmacht, het Amerikaanse ministerie van Defensie of de Amerikaanse regering. Voor meer details, online een presentatie bekijken en lees het proefschrift over dit onderwerp.
- Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
- Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
- Bron: https://www.defensenews.com/opinion/commentary/2022/12/27/should-the-pentagon-invest-in-microreactors/
- 2019
- 70
- a
- Over
- boven
- Account
- accounts
- accuraat
- vergevorderd
- AIR
- Air Force
- Lijnt uit
- Alles
- toestaat
- alternatief
- Hoewel
- bedragen
- analyse
- en
- aangekondigd
- Leger
- Beschikbaar
- gemiddelde
- omdat
- wordt
- tussen
- kan niet
- mogelijkheden
- Inhoud
- hoofdstad
- carbon
- verandering
- duidelijk
- dichterbij
- communiceren
- vergelijken
- vergelijk anders
- vergelijken
- complex
- complexiteit
- concept
- aangezien
- bouwen
- bouw
- consumeren
- voortzetten
- contract
- Kosten
- kostenefficient
- Kosten
- kon
- gegevens
- beslissing
- besluitvormers
- beslissingen
- verlagen
- Verdediging
- geleverd
- Vraag
- gedemonstreerd
- afdeling
- ministerie van Defensie
- afhankelijk
- Design
- ontworpen
- ontwerpen
- gegevens
- Bepalen
- ontwikkelen
- het ontwikkelen van
- anders
- elk
- effectief
- effectief
- efficiëntie
- Elektrisch
- elektriciteit
- energie-niveau
- verzekeren
- Geheel
- schattingen
- etc
- Zelfs
- voorbeeld
- voorbeelden
- duur
- Verklaart
- uitgedrukt
- uitersten
- Voornaam*
- eerste keer
- Focus
- Dwingen
- gevonden
- Achtergrond
- oppompen van
- Brandstof
- vol
- geheel
- toekomst
- generatoren
- Overheid
- afstuderen
- meer
- hulp
- Markeer
- historisch
- Hoe
- Echter
- HTML
- HTTPS
- identificeren
- afbeeldingen
- geïmplementeerd
- belangrijk
- in
- inclusief
- omvat
- Laat uw omzet
- Verhoogt
- onafhankelijk
- onvermijdelijk
- informatie
- moment
- Instituut
- interactie
- Investeren
- investeerde
- onderzoek
- investering
- IT
- zelf
- Groot
- grotendeels
- groter
- Life
- Waarschijnlijk
- plaats
- locaties
- op zoek
- Laag
- beheer
- productie
- massachusetts
- rijpt
- miljoen
- MIT
- Mobile
- meer
- meest
- Nabij
- nodig
- nucleair
- Kernenergie
- aantal
- vele
- EEN
- bediend
- operationele
- bestellen
- Overige
- vijfhoek
- percentage
- uitvoeren
- Personeel
- Plato
- Plato gegevensintelligentie
- PlatoData
- beleidsmaatregelen
- mogelijk
- energie
- presentatie
- in de eerste plaats
- produceren
- geproduceerd
- Programma
- bescherming
- prototype
- mits
- gepubliceerde
- rand
- onlangs
- reglement
- relatief
- herhaalbare
- vervangen
- vertegenwoordigen
- nodig
- Voorwaarden
- onderzoek
- veerkracht
- dezelfde
- School
- moet
- aanzienlijke
- Maat
- So
- bron
- bronnen
- Spectrum
- Staten
- Status
- volgend
- dergelijk
- Stelt voor
- doelgerichte
- Technologie
- proef
- De
- hun
- daarom
- denktank
- drie
- niet de tijd of
- keer
- naar
- ook
- top
- onderwerp
- vervoeren
- vervoer
- types
- ons
- Amerikaanse overheid
- Tenslotte
- onzekerheden
- unieke
- eenheid
- United
- Verenigde Staten
- eenheden
- .
- waarde
- rendabel
- .
- of
- welke
- wil
- de moeite waard
- youtube
- zephyrnet