Många amerikanska delstater har kommit fram till att sol-, vind- och andra förnybara energikällor kanske inte räcker för att upprätthålla elförsörjningen eftersom de försöker drastiskt minska sin användning av fossila bränslen
PROVIDENCE, RI — När klimatförändringarna driver amerikanska stater att dra ner på användningen av fossila bränslen har många kommit fram till att sol-, vind- och andra förnybara energikällor kanske inte räcker för att hålla igång saker och ting.
När länder övergår från kol, olja och gas för att minska utsläppen av växthusgaser och undvika de värsta effekterna av en uppvärmande planet, dyker kärnkraft upp som lösningen för att fylla tomrummet. Det förnyade intresset för kärnenergi kommer när företag inklusive Microsofts grundare Bill Gates utvecklar mindre, billigare reaktorer för att komplettera elnäten i samhällen över hela USA
solvägsljus
Kärnkraft har sin egen uppsättning potentiella problem, särskilt radioaktivt avfall som kan förbli farligt i tusentals år. Men förespråkarna säger att riskerna kan minimeras, och energi är avgörande för att stabilisera kraftförsörjningen när världen försöker avvänja sig från koldioxid- släpper ut fossila bränslen.
Jeff Lyash, president och VD för Tennessee Valley Authority, uttryckte det enkelt: Det finns ingen betydande minskning av koldioxidutsläppen utan kärnkraft.
"Vid denna tidpunkt ser jag ingen väg som kommer att ta oss dit utan att behålla den nuvarande flottan och bygga nya kärnkraftsanläggningar," sa Lyash. Det är efter att ha maximerat mängden solenergi som vi kan bygga in i systemet. ”
TVA är ett federalt ägt företag som tillhandahåller el till sju delstater och är den tredje största elgeneratorn i USA. Den kommer att tillföra cirka 10 000 megawatt solenergi till 2035 – tillräckligt för att driva nästan 1 miljon hem per år – och driver även tre kärnkraftverk och planerar att testa en liten reaktor i Oak Ridge, Tennessee. År 2050 hoppas man uppnå nettonollutsläpp, vilket innebär att det inte produceras mer växthusgaser än vad som avlägsnas från atmosfären.
En Associated Press-undersökning av energipolitiken i alla 50 delstater och District of Columbia fann att en överväldigande majoritet (cirka två tredjedelar) tror att kärnenergi kommer att hjälpa till att ersätta fossila bränslen på ett eller annat sätt. Momentumet bakom kärnkraft kan leda till första utbyggnaden av kärnreaktorkonstruktioner i USA på mer än tre decennier.
Ungefär en tredjedel av delstaterna och District of Columbia som svarade på AP-undersökningen sa att de inte hade några planer på att inkludera kärnkraft i sina gröna energimål, eftersom de i hög grad förlitar sig på förnybar energi. Energitjänstemän i dessa stater säger att deras mål är uppnåbara på grund av framsteg inom batterilagring, investeringar i mellanstatliga högspänningsnät, minskad efterfrågan från vattenkraftsdammar och energieffektiviseringsarbete för el.
solvägsljus
Amerikanska staters splittring kring kärnkraft speglar liknande debatter som utspelar sig i Europa, där länder inklusive Tyskland fasar ut sina reaktorer och andra, som Frankrike, håller fast vid tekniken eller planerar att bygga fler.
Biden-administrationen, som har försökt ta aggressiva åtgärder för att minska utsläppen av växthusgaser, hävdar att kärnenergi kan hjälpa till att kompensera för nedgången av kolbaserade bränslen i det amerikanska energinätet.
USA:s energisekreterare Jennifer Granholm sa till Associated Press att regeringen vill uppnå koldioxidfri el, "vilket betyder kärnkraft, vilket betyder vattenkraft, vilket betyder geotermisk energi, vilket uppenbarligen betyder vind och havsvind, vilket betyder solenergi..”
"Vi vill ha allt", sa Granholm under ett besök i Providence, Rhode Island, i december för att främja havsvindprojektet.
Infrastrukturpaketet på 1 biljon dollar som Biden stödde och undertecknade i lag förra året skulle tilldela cirka 2,5 miljarder dollar för avancerade reaktordemonstrationsprojekt. Department of Energy sa att forskning från Princeton University och US Decarbonization Research Initiative visade att kärnenergi är nödvändigt för att uppnå en kol- fri framtid.
Granholm presenterade också ny teknik som involverar väte och infångning och lagring av koldioxid innan den släpps ut i atmosfären.
Kärnreaktorer har fungerat tillförlitligt och kolfritt i årtionden, och den nuvarande klimatförändringskonversationen lyfter fram fördelarna med kärnenergi, säger Maria Kornick, ordförande och VD för Nuclear Energy Association.
"Omfattningen av det här nätet över hela USA, det behöver något som alltid finns där, och det behöver något som verkligen kan vara ryggraden i det här nätet, om du så vill," sa hon. "Det är därför det fungerar med vind, sol och kärn."
Edwin Lyman, chef för kärnkraftssäkerhet vid Union of Concerned Scientists, sa att kärnteknik fortfarande har betydande risker som andra energikällor med låga koldioxidutsläpp inte har. Även om nya, mindre reaktorer kan kosta mindre att bygga än konventionella reaktorer, genererar de också mer dyr el, sa han. Han oroar sig också för att industrin kan skära ner på säkerhet och trygghet för att spara pengar och konkurrera på marknaden. Gruppen är inte emot användningen av kärnkraft, men vill se till att den är säker.
"Jag är inte optimistisk att vi kommer att se ordentliga säkerhets- och säkerhetskrav som skulle göra mig bekväm med antagandet eller utplaceringen av dessa så kallade små modulära reaktorer över hela landet," sa Lyman.
USA har inte heller några långsiktiga planer på att hantera eller göra sig av med farligt avfall som kan finnas i miljön i hundratusentals år, och både avfallet och reaktorn är i riskzonen för olyckor eller riktade attacker, sa Lyman.The 2011 kärnkraftskatastrofer vid Three Mile Island, Pennsylvania, Tjernobyl, och mer nyligen, Fukushima, Japan, gav en bestående varning för farorna.
Kärnkraft tillhandahåller redan cirka 20 procent av USA:s el och ungefär hälften av USA:s kolfria energi. De flesta av landets 93 reaktorer i drift finns öster om Mississippifloden.
I augusti 2020 godkände Nuclear Regulatory Commission endast en ny liten modulär reaktordesign – från ett företag som heter NuScale Power. Tre andra företag har berättat för kommittén att de planerar att ansöka om deras konstruktioner. Alla använder vatten för att kyla kärnan.
NRC förväntas lägga fram konstruktioner för ett halvdussin avancerade reaktorer som använder andra ämnen än vatten för att kyla härden, såsom gas, flytande metall eller smält salt. Dessa inkluderar ett projekt av Gates företag TerraPower i Wyoming, det största kolet -producerande stat i USA. Den har länge förlitat sig på kol för kraft och jobb och skickar det till mer än hälften av staterna.
När elbolag lämnar kol utnyttjar Wyoming vindenergi och installerade den tredje största vindkapaciteten i någon stat 2020, efter bara Texas och Iowa. Men Glenn Murrell, verkställande direktör för Wyoming Department of Energy, sa att det är orealistiskt att förvänta sig alla nationens energi ska försörjas helt med vind och sol. Förnybar energi bör fungera tillsammans med andra tekniker som kärnkraft och väte, sade han.
TerraPower planerar att bygga sin avancerade reaktordemonstrationsanläggning i Kemmerer, en stad med 2 700 invånare i västra Wyoming, där ett koleldat kraftverk håller på att stängas. Reaktorn använder natriumteknologi, en natriumkyld snabbreaktor med ett energilagringssystem.
I West Virginia, en annan kolberoende stat, försöker vissa lagstiftare upphäva statens moratorium för att bygga nya kärnkraftsanläggningar.
En andra TerraPower-designad reaktor kommer att byggas vid Idaho National Laboratory. Experimentet med smält kloridreaktor kommer att ha en kärna så liten som ett kylskåp och smält salt för att kyla den istället för vatten.
Bland andra länder som stöder kärnkraft, insisterar Georgien på att dess kärnreaktorutbyggnad kommer att "förse Georgien med tillräckligt med ren energi" i 60 till 80 år. Georgien har det enda kärnkraftsprojektet under uppbyggnad i USA - att bygga ut Vogtle-anläggningen från två traditionella stora reaktorer till fyra. Den totala kostnaden är nu mer än dubbelt så stor som 14 miljarder dollar som ursprungligen beräknades, och projektet ligger flera år efter schemat.
New Hampshire säger att regionens miljömål inte kan uppnås överkomligt utan kärnkraft. Alaska Energy Authority har planerat användningen av små modulära kärnreaktorer sedan 2007, möjligen först vid avlägsna gruvor och militärbaser.
Maryland Energy Authority sa att även om alla mål för förnybar energi är lovvärda och kostnaderna sjunker, "under överskådlig framtid kommer vi att behöva en mängd olika bränslen", inklusive kärnkraft och renare naturgasdrivlinor, för att säkerställa tillförlitlighet och elasticitet. kärnkraftverk i Maryland, och Energy Administration för samtal med en tillverkare av små modulära reaktorer.
Andra tjänstemän, mestadels i demokratiskt ledda stater, säger att de går bortom kärnkraften. Vissa säger att de inte förlitade sig särskilt mycket på det från början och att de inte tror att det behövs i framtiden.
Jämfört med installation av vindkraftverk eller solpaneler är kostnaden för nya reaktorer, säkerhetsproblem och olösta frågor om hur man lagrar farligt kärnavfall avtalsbrytare, säger de. Vissa miljöpartister är också emot små modulära reaktorer på grund av säkerhetsproblem och farligt avfall. Sierra Club beskrev dem som "hög risk, höga kostnader och mycket misstänksamma".
Delstaten New York har de mest ambitiösa klimatförändringsmålen i landet, och framtidens energinät kommer att domineras av vind-, sol- och vattenkraft, säger Doreen Harris, president och VD för New York State Energy Research and Development Authority.
Harris sa att hon ser en framtid bortom kärnkraft, ned från nästan 30 % av statens energimix idag till cirka 5 %, men staten kommer att behöva avancerad, långvarig batterilagring och kanske renare alternativ som vätebränsle.
Nevada är särskilt känsligt för kärnenergi efter en misslyckad plan att lagra statens kommersiella använt kärnbränsle i Yucca Mountain. Tjänstemän där ser inte kärnenergi som ett genomförbart alternativ. Istället ser de potential i batteriteknik för energilagring och geotermisk energi.
"Nevada förstår bättre än de flesta andra stater att kärnteknik har betydande livscykelproblem," sade David Bozien, chef för Nevadas guvernörskontor för energi, i ett uttalande. "Fokus på kortsiktiga vinster lindrar inte kärnkraftens långsiktiga problem .”
Kalifornien planerar att stänga sitt sista kvarvarande kärnkraftverk, Diablo Canyon, 2025 eftersom det går över till billigare förnybar energi för att driva sitt elnät till 2045.
Enligt staten tror tjänstemän att om Kalifornien upprätthåller utbyggnaden av ren energiproduktion i "rekordtakt under de kommande 25 åren", eller bygger i genomsnitt 6 gigawatt nya resurser för sol-, vind- och batterilagringsresurser årligen, tror tjänstemän att de kan uppnå detta mål.planeringsdokument.Kalifornien importerar också el producerad i andra stater som en del av det västra amerikanska elnätet.
Skeptiker ifrågasätter om Kaliforniens omfattande plan för förnybar energi kommer att fungera i en stat med nästan 40 miljoner människor.
Att skjuta upp pensioneringen av Diablo Canyon till 2035 skulle spara 2,6 miljarder dollar i elsystemkostnader för Kalifornien, minska risken för strömavbrott och lägre koldioxidutsläpp, drog forskning av forskare vid Stanford University och MIT slutsatsen. Steven Chu sa att USA inte var redo för 100 procent förnybar energi när som helst snart.
"De kommer att vara när vinden inte blåser och solen inte skiner," sa han. Och vi kommer att behöva lite kraft som vi kan slå på och skicka efter behag.Det lämnar två alternativ: fossila bränslen eller kärnkraft.
Men California Public Utilities Commission sa att efter 2025 kan Diablo Canyon kräva "seismiska uppgraderingar" och förändringar av kylsystem som kan kosta mer än 1 miljard dollar.Kommissionens taleskvinna Terrie Prosper sa att 11 500 megawatt nya rena energiresurser kommer att vara online 2026 för att tillgodose statens långsiktiga behov.
Jason Bordorf, medgrundande dekanus för Columbia Climate Institute, sa att även om Kaliforniens plan är "tekniskt genomförbar", är han skeptisk på grund av utmaningarna med att bygga så mycket förnybar kraftgenereringskapacitet snabbt.sex.Bordoff sa att det finns "goda skäl" att överväga att förlänga Dark Canyons livslängd för att minska energikostnaderna och minska utsläppen så snabbt som möjligt.
"Vi måste införliva kärnkraft på ett sätt som erkänner att det inte är utan risker.Men riskerna med att misslyckas med att uppfylla våra klimatmål överväger riskerna med att införliva kärnkraft i en koldioxidfri energimix, säger han.
Posttid: 2022-jan-22
