密歇根大学研究发现,燃煤电厂具备实现核能转型的潜力
彩色散点图显示了美国各地小型燃煤电厂(1,000 MWe 或以下)进行煤电转核电的可行性,按经纬度绘制。红色和暖色代表可行性高。(图片:密歇根大学 Muhammad Rafiul Abdussami,最快通向零排放之路)
密歇根大学的一组研究人员对美国 245 座运营中的燃煤电厂进行了全面分析,使用一系列广泛的属性对每个地点的先进反应堆承载可行性进行了评分,这些属性包括社会经济因素、安全考虑、与人口的距离、现有核设施和交通网络。结果可以帮助政策制定者和公用事业公司决定在具有现有输电线路和现成劳动力的地点部署核反应堆。
这项研究——“调查美国煤炭到核能转型的潜在地点”——发表在 2024 年 6 月的《_能源报告》_杂志上,并在密歇根大学7 月 9 日的一篇新闻文章中进行了描述。
印第安纳州位居榜首:印第安纳州的 RM Schahfer 燃煤电厂成为煤电转核电最可行的小容量电厂(发电量为 1,000 MWe 或以下),而印第安纳州的 AES Petersburg 电厂则位居大容量电厂(发电量超过 1,000 MWe)名单之首。
印第安纳州是煤转核的关键竞争者,这一事实并不令人意外,因为该州目前依赖煤炭发电。根据美国能源信息署的数据,2022 年,印第安纳州的煤炭发电量占其净发电量的 52%,是继德克萨斯州和密苏里州之后的美国第三大煤炭消费州。印第安纳州拥有一座研究反应堆(位于普渡大学),没有核反应堆。
清理煤电厂:最近我们听到了很多关于煤电向核电转型的消息,包括来自能源部的消息。核电可以取代煤电厂稳定的基载发电,但碳排放为零。密歇根大学的研究表明,选择运营中的煤电厂作为新核电厂可以节省时间和金钱,因为可以利用现有的设备,如输电线路和电力系统组件。随着煤电厂逐步淘汰,所在社区可以保留工作岗位和税基。但反应堆托管的可行性因地点而异。
密歇根大学核工程与放射科学助理教授、该研究的高级作者阿迪蒂·维尔马 (Aditi Verma) 表示:“该数据集可以支持受煤电厂关闭影响地区的经济振兴计划,并为考虑建设清洁能源设施的煤炭社区的参与工作提供信息。”
密歇根大学核工程与放射科学博士生兼研究通讯作者穆罕默德·拉菲乌尔·阿卜杜萨米 (Muhammad Rafiul Abdussami) 表示:“由于美国没有计划新建燃煤电厂,而且许多公用事业公司计划在 15 年内关闭所有燃煤电厂,因此过渡到更清洁的能源至关重要。”
STAND评估工具:为了将技术和社会经济因素纳入分析,研究人员使用了先进核能开发选址工具(STAND) 进行分析。据该大学称,该工具能够同时评估多个地点,同时平衡一系列目标,与之前专注于少数代表性工厂的研究相比,该工具的分析更具可扩展性和可靠性。
STAND 由密歇根大学、阿贡国家实验室、橡树岭国家实验室和国家反应堆创新中心合作开发,允许用户优化社会经济因素、安全性和接近度。
数据:结果显示,不同地点的适用性水平和权衡取舍范围广泛,凸显了从煤炭向核能转型的可行性和复杂性。能源价格和核能政策等区域属性对适用性有很强的影响。对于较小的电力容量组,可行性得分范围为 51.52 至 84.31(满分 100 分),中位数为 66.53。对于较大的电力容量组,得分范围为 47.29 至 76.92,中位数为 63.97。
“我希望这项研究能够为全国和各州层面正在展开的实时对话提供参考,这项研究以非常细致的方式考察了全国每个煤电厂从煤电向核电转型的潜力。”维尔马说道。研究人员可以在论文的在线版本中获取补充数据。
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