مستقبل المفاعلات المعيارية الصغيرة
العودة إلى المحتوياتتقتبس وسائل الإعلام في مختلف أنحاء العالم، وبشكل مطول، من تقرير بعنوان “توسيع نطاق النجاح: استكشاف مستقبل المفاعلات المعيارية الصغيرة في أسواق الطاقة العالمية التنافسية المنخفضة الكربون”، الصادر في ديسمبر/كانون الأول الماضي عن معهد المراقبة النووية الجديد، وهو مؤسسة بحثية بريطانية. ويخلص المؤلفون إلى أن روسيا سوف تأخذ مكانة رائدة في سوق الشركات الصغيرة والمتوسطة.
موضوع التقييم
خُصص أحد أقسام التقرير لتقييم ومقارنة المعايير الاقتصادية لمحطات الطاقة النووية الكبيرة والصغيرة. يعتمد هذا التوقع على “الافتراضات الأساسية والنموذج الذي طرحته حكومة المملكة المتحدة في التقييم الفني والاقتصادي للمفاعلات الصغيرة“. يقيّم معهد المراقبة النووية الجديد بعض تقنيات “المفاعلات المعيارية الصغيرة العامة” من مواد المشروع المجمعة المقدمة من بائعين مجهولين إلى حكومة المملكة المتحدة للحصول على الدعم العام. ثم عُدّل متوسط عام 2010 بالجنيه الاسترليني إلى عام 2023 بالدولار الأمريكي. وعلى وجه الخصوص، قدرت تكلفة إنشاء محطة للطاقة النووية بقدرة 1 كيلوواط بمبلغ 7500 دولار أمريكي لكل كيلوواط.
سعى مؤلفو التقرير إلى معرفة الظروف التي يمكن فيها مقارنة تكلفة بناء 1 كيلوواط من توليد الطاقة النووية على نطاق صغير بتكلفة محطة طاقة نووية كبيرة. لقد حصلوا على 7,500 دولار أمريكي/كيلوواط لمحطة مفاعل معياري صغير و5,500 دولار أمريكي/كيلوواط لمحطة طاقة نووية كبيرة كخط أساس.
ومع ذلك، تقول طبعة 2020 من التقرير المشترك للتكاليف المتوقعة لتوليد الكهرباء الصادر عن وكالة الطاقة الدولية (IEA) ووكالة الطاقة النووية (NEA) إن تكلفة ليلة وضحاها قد تراوحت من 2,157 دولارًا أمريكيًا/كيلوواط في كوريا الجنوبية إلى 6,920 دولارًا أمريكيًا/كيلوواط في سلوفاكيا. وبلغت هذه التكلفة في الولايات المتحدة 6,041 دولارًا أمريكيًا للكيلوواط، وفقًا لتقرير وكالة الطاقة الدولية لعام 2020. وبالنظر إلى أن البيانات المعروفة إلى حد ما لمختلف المشاريع الكبيرة تختلف بأكثر من ثلاث مرات، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن بيانات التقرير متوسطة ولا يمكن استخدامها مباشرة لتقدير تكلفة مشروع معين. وهذا مهم بشكل خاص لتقييم المشاريع التي تحتوي على مفاعلات RITM ذات التعديلات المختلفة، لأنه لم تُستخدم مواصفاتها لتحديد متوسط الخصائص.
توصل مؤلفو التقرير، من خلال مقارنة أنواع مختلفة من محطات الطاقة النووية، إلى استنتاج مفاده أن تكلفة إنشاء محطة طاقة نووية صغيرة ستكون مساوية لتكلفة محطة طاقة نووية كبيرة في أفضل الأحوال بعد بناء 20 وحدة، في الأساس وأسوأ الحالات – بعد 70-90.
وربما يمكننا القول إن روسيا قد أكملت بالفعل جزءًا من هذه الرحلة (النصف في أفضل السيناريوهات): فقد قامت شركات روساتوم بالفعل بتصنيع 10 مفاعلات من طراز RITM-200 لصالح شركة أتومفلوت.
الأسهم في السوق
وجاء في الملخص التنفيذي في بداية التقرير ما يلي: ” يُتوقع أن تهيمن عائلة مفاعلات RITM الروسية، التي تستفيد من الدعم الحكومي ونموذج الأعمال المتكامل “المحطة كخدمة”، بما في ذلك إدارة الوقود المستهلك والنفايات، على الجزء خارج الشبكة من سوق المفاعلات المعيارية الصغيرة العالمي، لتصبح الأكثر تركيبًا في جميع أنحاء العالم. ويُتوقع أن يتبعها الطراز الصيني ACP100 أو Linglong One، حيث سيستحوذ على حوالي 15% من سوق المفاعلات المعيارية الصغيرة العالمي من حيث القدرة المركبة. من المرجح أن يؤمن VOYGR من NuScale ما بين 5 إلى 10% من حجم المفاعلات المعيارية الصغيرة المثبتة في العالم في عام 2050. ومن بين المفاعلات المتقدمة، التي من المقرر أن تُنشر في سلسلة في أربعينيات القرن الحالي تقريبًا، يبدو أن مفاعلات XE-100 الأمريكية تتمتع بأعلى الفرص للاستحواذ على أكبر حصة في السوق 7% من القدرة المركبة العالمية”.
وبما أنه لم تتم الإشارة إلى المشاريع الأخرى في التقرير، إضافة إلى إغفال مساهمة تقنيات المفاعلات الروسية، لذلك يبدو أن مقارنة الأسماء والأرقام تشير إلى أن محطات الطاقة النووية صغيرة الحجم المزودة بمفاعلات RITM ستمثل ما لا يقل عن 68%في سوق التوليد النووي على نطاق صغير. ومع ذلك، يشير النص أدناه إلى أنه في عام 2030 ستمثل روسيا 20-25٪. وفي الوقت نفسه، ستكون حصص الصين والولايات المتحدة متماثلة تقريبًا.
وبغض النظر عن الدراسة التي أجريت في المملكة المتحدة، تجدر الإشارة إلى أن روساتوم هي حاليًا شركة رائدة بلا منازع في سوق المفاعلات الصغيرة والمتوسطة العالمية. إذ لا تزال محطة أكاديميك لومونوسوف محطة الطاقة النووية العائمة الوحيدة في العالم. كما جُهزت كاسحات الجليد في المشروع 22220 بمفاعلات RITM-200. وهناك ثلاث كاسحات جليد من هذا النوع قيد التشغيل بالفعل على طريق بحر الشمال، إضافة إلى ثلاث كاسحات أخرى قيد الإنشاء.
تعمل شركات مجموعة روساتوم على تطوير عشرة تصميمات متقدمة للمفاعلات الصغيرة والمتناهية الصغر. على سبيل المثال، تصنع المعدات اللازمة لوحدات الطاقة العائمة الجديدة التي ستوفر الكهرباء لموقع التعدين في بايمسكي جوك. كما بدأ إنتاج مكونات محطة برية مزودة بمفاعل معياري صغير، والتي ستُبنى في ياقوتيا. وجُهزت وحدات الطاقة العائمة ومحطات برية مزودة بمفاعلات معيارية صغيرة بتعديلات مختلفة لتصميم RITM-200.
سيُركب مفاعل RITM-400 على أقوى كاسحة جليد في العالم “روسيا” (المشروع الرائد). وتناقش شركة التعدين الروسية العملاقة نورنيكل وروساتوم بناء محطة برية صغيرة الحجم بنفس تصميم المفاعل.
وتجري أيضًا مناقشة إنشاء محطات طاقة نووية بحرية وبرية صغيرة الحجم قائمة على RITM ذات قدرات وتعديلات مختلفة مع العملاء الأجانب المحتملين.
كما يجري حاليًا بناء منشأة تجريبية لإنتاج الطاقة تحتوي على مفاعل BREST-OD-300 (لمزيد من التفاصيل، راجع مقالتنا “BREST Gets Based”). وقد اتخذ قرار ببناء محطة مفاعل معياري صغير من نوع SHELF-M الصغير لتوصيل الطاقة إلى رواسب سوفينوي في تشوكوتكا. ويُتوقع أن يجهز تصميمه الفني في وقت لاحق من هذا العام، على أن تبدأ الاستعدادات في الموقع بعد ذلك.
هناك ثلاثة تصميمات لبزموت الرصاص (SVET-M، وSVGT-1، وSVBR-100)، ومفاعل الماء المضغوط VVER-I، ومحطة الطاقة النووية القائمة على HTGR، ومفاعل التحويل الحراري Elena-AM في مرحلة مبكرة من التطوير.
إضافة إلى ذلك، تعمل روساتوم على مشروعي مفاعلين بحثيين (وفقًا للوكالة الدولية للطاقة الذرية، لا يمكن تصنيفهما على أنهما مفاعلات صغيرة الحجم). أحدها هو MBIR، وهو مفاعل أبحاث النيوترونات السريعة، وهو قيد الإنشاء بالفعل. أما الآخر، وهو مفاعل أبحاث الملح المنصهر، فهو في مرحلة تصميم المفهوم. ومن المتوقع الانتهاء من تصميمه الفني في عام 2025. وسيُستخدم المفاعلان لإجراء الأبحاث لتطوير حلول لإغلاق دورة الوقود النووي.
وبالعودة إلى التقرير: وللأسف، حدث خطأ، فقد جاء في التقرير: “بحلول عام 2025، من المرجح أن يكون لدى روسيا حوالي 1 جيجاواط من طاقة المفاعلات الصغيرة والمتوسطة العاملة في دورة الوقود النووي المغلقة. ومع ذلك، فمن غير الواضح ما إذا كان مفهوم المفاعلات المعيارية الصغيرة سيكون محوريًا في استراتيجية إغلاق دورة الوقود في روسيا“. على ما يبدو، كان هناك خطأ مطبعي وكان المقصود هو عام 2035، ولكن حتى في هذه الحالة ليس من الواضح تمامًا ما هي المفاعلات المعيارية الصغيرة المقصودة.
انقسام
يشير مؤلفو التقرير إلى اتجاه مهم ناشئ في السوق النووية العالمية – وهو التقسيم إلى مناطق نفوذ. يسلط أحد أقسام التقرير الضوء على كتلتين. الأول هو سابورو 5 (سمي على اسم المكان الذي وافقت فيه الولايات المتحدة وكندا وفرنسا والمملكة المتحدة واليابان على التعاون في تصنيع الوقود النووي)، وحلفاؤهم من دول منظمة التعاون الاقتصادي والتنمية ودول أخرى. والثاني هو دول البريكس والدول التي تميل إلى التعاون مع روسيا والصين، اللاعبين الرئيسيين في قطاع الشركات الصغيرة والمتوسطة. ويشير مؤلفو التقرير إلى أنه من غير المرجح أن تخضع المفاعلات المعيارية الصغيرة والمتوسطة الروسية والصينية لمخاطر العقوبات، لأنها لن تحتوي على مكونات خاضعة لمخاطر العقوبات. كل ذلك في حين يمكن تمويل مثل هذه المشاريع خارج نظامي الدولار واليورو.
يشير مؤلفو التقرير إلى أن عرض روساتوم لتصدير المفاعلات المعيارية الصغيرة مفيد للعملاء المحتملين بفضل خدمة تصدير الوقود النووي المستهلك إلى روسيا لإعادة معالجته. وترى روساتوم أن الوقود النووي المستهلك ليس نفايات، بل تشكًل مصدرًا قيمًا للمواد الانشطارية المناسبة لإعادة الاستخدام. يتيح هذا المفهوم للعملاء توفير المال عند إنشاء مرافق المعالجة الخاصة بهم. ونلاحظ أن هذا يزيد من القبول العام للمشاريع النووية بمشاركة روساتوم.
بشكل عام، تقوم روساتوم بكثير من العمل للترويج لتقنيات مفاعلاتها في الأسواق الروسية والعالمية بطرق مختلفة من أجل تقليل المخاطر وجعل مشاريع المفاعلات المعيارية الصغيرة قابلة للتنفيذ في مواقع محددة.