211service.com
Hur gammal är för gammal för en kärnreaktor?
När det pågående klimattoppmötet i Paris har flyttats från rosa uppmaningar från världsledare till den grymma, bakom stängda dörren att skapa ett internationellt avtal om begränsning av utsläpp av växthusgaser, har ett tema dykt upp: det är nu allmänt erkänt att varje väg framåt måste omfatta kärnkraft.
De Internationella energibyrån säger att den globala kärnkraftskapaciteten måste mer än fördubblas till 2050 för att hjälpa till att begränsa den globala uppvärmningen till 2 °C, målet som satts upp av FN:s mellanstatliga panel för klimatförändringar för att undvika katastrofala konsekvenser. I slutet av 2015 är totalt 66 reaktorer under uppbyggnad över hela världen, det högsta antalet på 25 år. (Det finns 437 civila kärnreaktorer i drift över hela världen, enligt World Nuclear Association .)
Tyvärr är kärnkraftsindustrin på väg åt andra hållet i USA. Medan det nu finns fem reaktorer under uppbyggnad, har ett antal anläggningar stängts eller utsetts för stängning, inklusive minst tre planerade att stängas under de kommande fem åren. Medelåldern för den amerikanska kärnkraftsflottan är 35 år, nära slutet av de flesta operativa licenser. Enligt Kärnenergiinstitutet , ett dussin anläggningar, med en sammanlagd kapacitet på 12 189 megawatt, är planerade att stängas mellan nu och 2025.
Om dessa anläggningar går offline skulle det innebära utsläpp av ytterligare 67,3 miljoner ton koldioxid per år (för att ersätta den förlorade kraften med produktion av fossila bränslen). Den siffran inkluderar kärnkraftverket James A. FitzPatrick, vid stranden av Lake Ontario, som dess operatör Entergy sade förra veckan kommer att stängas i början av 2017.
Många av dessa anläggningar kommer dock sannolikt att fortsätta fungera, tack vare Nuclear Regulatory Commissions praxis att bevilja nya licenser till anläggningar som har överlevt sina ursprungliga driftlicenser. De flesta av de 100 kärnkraftverk som nu genererar kraft i USA var ursprungligen licensierade för 35 till 40 års drift; nu utfärdar NRC nya tillstånd, i steg om 20 år, som gör att de kan fortsätta i 60 eller till och med 80 år. Åttio reaktorer (många anläggningar består av mer än en reaktor) har redan fått sina licenser förnyade, och många av de återstående kommer sannolikt att förnyas under det kommande decenniet.
Palisades kärnkraftverk nära Covert, Michigan.
Att driva åldrande kärnkraftverk långt utöver sin ursprungliga designlivslängd väcker spöket av systemfel, läckor och olyckor. Miljögrupper har till exempel motsatte sig en förlängning av licensen för Davis-Besse-stationen , ett kärnkraftverk som drivs av FirstEnergy i norra Ohio, på grund av omfattande sprickor i utsidan av anläggningens inneslutningsbyggnad. FirstEnergy borde pensionera Davis-Besse som planerat, sa Pat Marida från Ohio Sierra Clubs Nuclear-Free Committee till reportrar i september, på Earth Day, 2017, snarare än att fortsätta spela radioaktiv rysk roulette på Eriesjöns strand i 20 år till.
Förra året kommissionärerna avvisade en rekommendation från sin egen tekniska personal att de befintliga reglerna för omlicensiering bör revideras för att återspegla ökade farhågor kring att gå från 60 år till 80. Domen banade väg för företag att ansöka om en andra förnyelse av drifttillstånd enligt det befintliga regelverket.
Kärnreaktorer och anläggningarna som inrymmer dem utsätts för ett antal unika former av slitage, inklusive försprödningen av reaktorkärlet från neutronbombardement under många år. Att driva dessa växter in i sina sjunde och åttonde decennier är okänt territorium. NRC erkänner dessa problem och kommer att ge ut den senaste upplagan av sin rapport som utforskar de tekniska problem som är förknippade med åldrande reaktorer, Generisk rapport om åldrande lärdomar , vid slutet av året.
NRC har godkänt varje begäran hittills, säger Dave Lochbaum, direktör för NRC Nuclear Safety Project vid Union of Concerned Scientists. För att vara rättvis mot NRC, även om det aldrig har sagt 'nej', har det sagt 'inte ännu' många gånger. Till exempel avslog NRC till en början ansökan om licensförnyelse för anläggningen i Beaver Valley, nära Shippingport, Pennsylvania, när den lämnades in av FirstEnergy. Förnyelsen godkändes därefter.
Även om det finns betydande okända saker kring att förlänga livslängden för kärnkraftverk byggda på 1970- och 1980-talen, tror de flesta i branschen att reaktorerna kan fungera säkert i 80 år. Och det är ekonomiska problem, inte tekniska, som sannolikt kommer att stänga åldrande kärnkraftverk under de kommande 20 åren. Billig naturgas och en planare efterfrågan på el har tillsammans gjort äldre kärnkraftverk relativt oekonomiska. Även om priset på uranbränsle är relativt lågt, och kärnkraftverk är jämförelsevis billiga att driva (enl. Institutet för energiforskning , är den utjämnade kostnaden för el från befintliga kärnkraftverk lägre, per megawatt-timme, än den från naturgasanläggningar med kombinerad cykel), sjunkande efterfrågan, höga underhållskostnader och konkurrens från billig naturgas kombineras till göra det mindre attraktivt för kraftverk att hålla äldre kärnkraftverk igång.
Entergy, till exempel, stänger FitzPatrick-fabriken inte på grund av tekniska problem utan för att fabriken förlorar pengar: en analytiker med UBS Securities beräknade att anläggningen kommer att förlora cirka 40 miljoner dollar 2016 . Entergy har redan tillkännagett stängningen av två andra fabriker som förlorar pengar i New England.
Problemet med pengadrivna kärnkraftsavstängningar är att de inte står för kostnaden för att ersätta den kraften med andra former av produktion. Amerikanska elbolag kan inte uppfylla sina skyldigheter att sänka utsläppen enligt EPA:s Clean Power Plan – för att inte säga något om vilken överenskommelse som kommer fram från Parissamtalen – om de tvingas ersätta stora mängder koldioxidfri genererande kapacitet från att stänga kärnkraftverk.
Om dessa anläggningar stänger ner, säger Jacopo Buongiorno, chef för Center for Advanced Nuclear Energy Systems vid MIT, kommer våra utsläppsminskningsmål att gå ner på toaletten.