Det är inte klart om försvarsdepartementet ska fortsätta att utvecklas nya typer av mikroreaktorer — främst för att de har osäkra kostnader och regelverk. Däremot kan vi använda ett systematiskt och repeterbart ramverk för att plugga in sådan information när den blir tillgänglig för att bana väg för effektiva DoD-investeringsbeslut. Vi kan till och med använda för närvarande tillgängliga data och information för att identifiera preliminära fynd.
Till exempel är de minsta mikroreaktorerna, som har en effektkapacitet på 1-5 megawatt elektrisk, för dyra för nästan alla DoD-platser i USA när man jämför genomsnittliga elkostnader med status quo energikostnader - även när en kostnad för kol, värdet av energitålighet och tillverkningseffektivitet ingår.
I andra änden av spektrumet har större, avancerade kärnreaktorer (80-300 MWe) en lägre genomsnittlig elkostnad men producerar för mycket ström för att nästan alla DoD-platser ska kunna konsumera självständigt.
Mellan dessa två ytterligheter kan en medelstor mikroreaktor (17 MWe) vara en värdefull investering för upp till 21 olika DoD-platser i USA.
Oavsett storlek har mikroreaktorer betydande kapitalkostnader. DoD meddelade nyligen en $ 300 miljoner kontrakt att designa, konstruera och testa en mikroreaktorprototyp. Detta är mellan fyra och 20 gånger större än byggkostnadsberäkningar från en Kärnenergiinstitutets rapport publicerades 2019. Även om kontraktet omfattar mer än bara byggande, överensstämmer den betydande kostnadsökningen med teman från forskning från Massachusetts Institute of Technology — att uppskattningar av byggnadskostnaden för kärnkraftverk tenderar att öka när mikroreaktorn mognar från ett koncept till en prototyp.
Istället för att bara titta på byggkostnaderna är ett mer effektivt sätt att jämföra olika elproduktionskällor deras utjämnade kostnad för el, vilket är den genomsnittliga kostnaden för el under hela livslängden. För mikroreaktorer beror detta till stor del på hur mycket ström som kan produceras på ett ögonblick — effektkapaciteten, eller MWe — Procentandelen av full effektkapacitet som levereras över tiden — kapacitetsfaktorn i procent — och hur tillverkningseffektivitet minska kostnaderna för varje efterföljande enhet.
Mikroreaktorer är mer kostnadseffektiva om de har en stor effektkapacitet (MWe), om de används konsekvent under hela sin livslängd (en kapacitetsfaktor nära 100%) och om många enheter implementeras.
De preliminära resultaten ovan fokuserar på placering av mikroreaktorer vid DoD-platser i USA. Detta gör att de kan ha en större effektkapacitet (MWe) än bärbara eller mobila reaktorer. Analysen krävde också att DoD-platser hade ett genomsnittligt effektbehov som var större än mikroreaktorns effektkapacitet (MWe) för att säkerställa att mikroreaktorn används konsekvent under sin livslängd. Detta ökar kapacitetsfaktorn närmare 100 % och håller den genomsnittliga kostnaden för el så låg som möjligt.
Eftersom de flesta DoD-platser har relativt lågt genomsnittligt effektbehov, finns det en avvägning mellan mikroreaktorer med en större effektkapacitet (MWe) och antalet DoD-platser som kan använda dem med en kapacitetsfaktor nära 100 %. Detta förklarar delvis varför en medelstor mikroreaktor på 17 MWe kan vara en värdefull investering för DoD.
För att en DoD-investering i en 17-MWe mikroreaktor ska vara värd besväret måste DoD ta hänsyn till en kostnad för kol och ett värde av energiresiliens; mikroreaktorkostnadsberäkningarna kan inte öka; och alla 21 platser måste vara livskraftiga värdar - allt så att tillverkningseffektivitet minskar mikroreaktorkostnaderna med varje enhet.
Därför kanske DoD-beslutsfattare vill först investera i mer exakta kostnadsuppskattningar och utföra en mer riktad undersökning av DoD-platser för att avgöra om investeringen kommer att löna sig.
I dag, DoD utvecklar en stationär och transportabel mikroreaktor, men det är inte första gången DoD investerar i denna teknik. Army Nuclear Power Program, eller ANPP, designade, konstruerade och drev mikroreaktorer från 1954-1976 — när kärnkraften var i sin linda. ANPP visade åtta mikroreaktorer med olika design; tre var stationära, tre var bärbara (för transport och återmontering) och två var mobila (på en lastbil/pråm). Programmet avbröts slutligen eftersom ingen av reaktorerna gav en unik operativ förmåga - var och en kunde ha ersatts med en alternativ energikälla - och eftersom de sannolikt var dyrare än de alternativa energikällorna.
En arkivanalys tyder på att energin som producerades av ANPPs mikroreaktorer var tre till fem gånger dyrare än om dieselgeneratorer producerade samma mängd energi med en fullt belastad kostnad för dieselbränsle, vilket står för kostnaderna utöver själva bränslet, som transport , skydd, personal etc. Dessa historiska exempel visar hur viktiga kostnaderna är när man överväger en investering i en utbytbar teknologi.
I slutändan är beslutet att investera i en mikroreaktor komplext; många antaganden och osäkerheter kan interagera med varandra för att avgöra om investeringen är lönsam. Därför bör DoD-beslutsfattare använda en systematisk och repeterbar beslutsram för att hjälpa till att hantera dessa komplexiteter; ett möjligt ramverk finns i min doktorsavhandling. Ramverket kan utrusta DoD-beslutsfattare att effektivt kommunicera med varandra om beslutet att investera i en mikroreaktor och kan återanvändas i framtiden, eftersom mikroreaktorkapaciteten och DoD-platskraven oundvikligen förändras.
US Air Force 1st Lt Kyle D. Haak har en doktorsexamen i policyanalys från Pardee Rand Graduate School. De åsikter som uttrycks i denna kommentar representerar inte nödvändigtvis tankesmedjan Rands, det amerikanska flygvapnet, det amerikanska försvarsdepartementet eller den amerikanska regeringens åsikter. För mer detaljer, se en presentation online och läs avhandlingen om detta ämne.
- SEO-drivet innehåll och PR-distribution. Bli förstärkt idag.
- Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Kunskap förstärkt. Tillgång här.
- Källa: https://www.defensenews.com/opinion/commentary/2022/12/27/should-the-pentagon-invest-in-microreactors/
- 2019
- 70
- a
- Om oss
- ovan
- Konto
- konton
- exakt
- avancerat
- LUFT
- Air Force
- Justerar
- Alla
- tillåter
- alternativ
- Även
- mängd
- analys
- och
- meddelade
- Armé
- tillgänglig
- genomsnitt
- därför att
- blir
- mellan
- kan inte
- kapacitet
- Kapacitet
- kapital
- kol
- byta
- klar
- närmare
- kommunicera
- jämföra
- jämföra olika
- jämförande
- komplex
- komplexiteter
- begrepp
- med tanke på
- konstruera
- konstruktion
- konsumera
- fortsätta
- kontrakt
- Pris
- kostnadseffektiv
- Kostar
- kunde
- datum
- Beslutet
- beslutsfattare
- beslut
- minskning
- Försvar
- levereras
- Efterfrågan
- demonstreras
- Avdelning
- försvarsdepartementet
- beroende
- Designa
- utformade
- mönster
- detaljer
- Bestämma
- utveckla
- utveckla
- olika
- varje
- Effektiv
- effektivt
- effektiviteter
- elektriska
- el
- energi
- säkerställa
- Hela
- uppskattningar
- etc
- Även
- exempel
- exempel
- dyra
- Förklarar
- uttryckt
- ytterligheter
- Förnamn
- första gången
- Fokus
- kraft
- hittade
- Ramverk
- från
- Bränsle
- full
- fullständigt
- framtida
- generatorer
- Regeringen
- uppgradera
- större
- hjälpa
- Markera
- historisk
- Hur ser din drömresa ut
- Men
- html
- HTTPS
- identifiera
- bilder
- genomföras
- med Esport
- in
- ingår
- innefattar
- Öka
- Ökar
- oberoende av
- oundvikligen
- informationen
- omedelbar
- Institute
- interagera
- Invest
- investerat
- Undersökningen
- investering
- IT
- sig
- Large
- till stor del
- större
- livet
- sannolikt
- läge
- platser
- du letar
- Låg
- hantera
- Produktion
- massachusetts
- mognar
- miljon
- MIT
- Mobil
- mer
- mest
- Nära
- nödvändigtvis
- nukleär
- Kärnkraft
- antal
- talrik
- ONE
- drivs
- operativa
- beställa
- Övriga
- femhörning
- procentuell
- utföra
- Personal
- plato
- Platon Data Intelligence
- PlatonData
- policy
- möjlig
- kraft
- presentation
- primärt
- producera
- producerad
- Program
- skydd
- Prototypen
- förutsatt
- publicerade
- rand
- nyligen
- föreskrifter
- relativt
- repeterbar
- ersättas
- representerar
- Obligatorisk
- Krav
- forskning
- motståndskraft
- Samma
- Skola
- skall
- signifikant
- Storlek
- So
- Källa
- Källor
- Spektrum
- Stater
- status
- senare
- sådana
- Föreslår
- riktade
- Teknologi
- testa
- Smakämnen
- deras
- därför
- tankesmedja
- tre
- tid
- gånger
- till
- alltför
- topp
- ämne
- transport
- transport
- typer
- oss
- USAs regering
- Ytterst
- oklarheter
- unika
- enhet
- United
- USA
- enheter
- användning
- värde
- genomförbar, livskraftig
- visningar
- om
- som
- kommer
- värt
- Youtube
- zephyrnet