You are here

ما هي المفاعلات النمطية الصغيرة؟

شرح الموضوعات النووية
,

تتمتع المفاعلات النمطية الصغيرة بطاقة تصل إلى 300 ميغاواط (كهربائي) لكل وحدة. والأسواق المتوخاة بعدد كبير من هذه المفاعلات، التي يمكن تجميعها في المصنع ثم نقلها إلى الموقع لتركيبها، هي التطبيقات الصناعية أو المناطق النائية التي لا تتمتع إلا بقدرة محدودة من الإمداد الشبكي. (الصورة من: أ. فارغاس/الوكالة الدولية للطاقة الذرية)

المفاعلات النمطية الصغيرة هي مفاعلات نووية متقدمة ذات قدرة كهربائية تصل إلى 300 ميغاواط (كهربائي) لكل وحدة، أي حوالي ثلث القدرة التوليدية للمفاعلات النووية التقليدية. وتتميز المفاعلات النمطية الصغيرة، التي يمكن أن تنتج كمية كبيرة الكهرباء المنخفضة الكربون، بما يلي:

  • أنها صغيرةـ أي من ناحية الحجم لا تمثل إلا جزءا ضئيلا من حجم مفاعل القوى النووية التقليدي.
  • وأنها نمطية –أي يمكن تجميع نظمها ومكوناتها في المصنع ثم نقلها كوحدة إلى الموقع لتركيبها.
  • أنها مفاعلات –أي يجري فيها تسخير الانشطار النووي لتوليد الحرارة لإنتاج الطاقة.

اعرف المزيد عن الانشطار النووي والطاقة.

مزايا المفاعلات النمطية الصغيرة

ترتبط العديد من فوائد المفاعلات النمطية الصغيرة على نحو متأصل بطبيعة تصميمها، أي بكونها صغيرة ونمطية. فنظرا لصغر حجمها، يمكن أن توضع في مواقع لا تناسب محطات القوى النووية الأكبر حجما. ويمكن تجهيز الأجزاء المصنعة مسبقا من وحدات المفاعلات النمطية الصغيرة في المصنع ثم شحنها إلى الموقع وتركيبها هناك، مما يجعل بناءها في متناول اليد مقارنة بمفاعلات القوى الكبيرة، التي غالبا ما تُصمم خصيصا لموقع معين، مما يؤدي أحيانا إلى التأخير في البناء. وتتيح المفاعلات النمطية الصغيرة توفيرا في التكلفة ووقت البناء، ويمكن نشرها بشكل يتزايد بما يتماشى مع الطلب المتنامي على الطاقة.

ومن التحديات التي تواجه تعجيل إمكانية الوصول إلى الطاقة البنيةُ الأساسية ــ محدودية التغطية بشبكة الكهرباء في المناطق الريفية ــ وتكاليف الربط الشبكي لكهربة الريف. وينبغي ألا تمثل محطة توليد القوى الواحدة أكثر من 10 في المائة من إجمالي سعة الشبكة القائمة. وفي المناطق التي تفتقر إلى خطوط النقل الكافية والسعة الكبيرة للشبكة، يمكن تركيب المفاعلات النمطية الصغيرة في شبكة قائمة أو في منطقة نائية خارج الشبكة، بحسب ناتجها الكهربائي الأقل حجما، مما يوفر طاقة منخفضة الكربون للصناعة والسكان. وينطبق ذلك بشكل خاص على المفاعلات الصغرية، وهي فئة فرعية من المفاعلات النمطية الصغيرة مصممة لتوليد قوى كهربائية تصل عادة إلى 10 ميغاواط (كهربائي). وتتميز المفاعلات الصغرية بصغر حجمها مقارنة مع غيرها من المفاعلات النمطية الصغيرة، وستكون مناسبة بشكل أفضل للمناطق التي يتعذر فيها الحصول على الطاقة النظيفة والموثوقة والميسورة التكلفة. علاوة على ذلك، يمكن أن تعمل المفاعلات الصغرية كمورد قوى احتياطي في حالات الطوارئ أو تحل محل مولدات القوى التي غالبا ما تعمل بالديزل، على سبيل المثال، في المجتمعات الريفية أو في الأعمال النائية.

وبالمقارنة مع المفاعلات الحالية، تتسم تصميمات المفاعلات النمطية الصغيرة المقترحة بكونها أبسط، بشكل عام؛ وغالباً ما يعتمد مفهوم الأمان بالنسبة للمفاعلات النمطية الصغيرة اعتماداً أكبر على النظم الخاملة وسمات الأمان المتأصّلة في المفاعل، مثل انخفاض القوى وضغط التشغيل. ويعني ذلك أنه في مثل هذه الحالات لا يلزم أي تدخل بشري أو قوة أو سلطة خارجية لإيقاف تشغيل النظم، لأن النظم الخاملة تعتمد على الظواهر المادية، مثل الدوران الطبيعي والحمل الحراري والجاذبية الأرضية والضغط الذاتي. ومن شأن هذه الزيادة في هوامش الأمان أن تؤدي، في بعض الحالات، إلى إبعاد احتمالات حدوث انبعاثات إشعاعية غير مأمونة تمس البيئة أو الجمهور في حالة وقوع حادث أو إلى الحد من تلك الاحتمالات.

وتساعد المفاعلات النمطية الصغيرة في خفض معدلات استهلاك الوقود. وتحتاج محطات القوى القائمة على المفاعلات النمطية الصغيرة إلى إعادة التزويد بالوقود بوتيرة أقل، تتراوح بين مرة كلَّ 3 إلى 7 سنوات، مقارنة بمرة كل سنة أو سنتين في المحطات التقليدية. بل إنَّ بعضها مصمم للعمل لفترة تصل إلى 30 عاماً من دون إعادة تزويد بالوقود.

Nuclear power provides 10 per cent of the world’s electricity, but to stem climate change, far greater amounts of clean and reliable energy are needed. Thirty countries currently operate nuclear power plants. More than two dozen others are looking at nuclear energy to meet their power and climate needs. In the western United States, more than 30 towns and cities are also looking to the future. They want to go carbon free, and they are betting on SMRs to get there.

ما هي حالة المفاعلات النمطية الصغيرة؟

تشارك المؤسسات العامة والخاصة على حد سواء مشاركة نشطة في الجهود الرامية إلى جعل تكنولوجيا المفاعلات النمطية الصغيرة تؤتي ثمارها في غضون هذا العقد. وتنتج محطة أكاديميك لومونوسوف الروسية، وهي أول محطة قوى نووية عائمة في العالم بدأت التشغيل التجاري في أيار/مايو 2020، الطاقة من مفاعلين نمطيين صغيرين سعة كل منهما 35 ميغاواط (كهربائي). وهناك عدد آخر من هذه المفاعلات يجري بناؤها أو في مرحلة الترخيص في الأرجنتين وروسيا والصين وكندا وكوريا الجنوبية والولايات المتحدة الأمريكية.

ويجري حاليا تطوير أكثر من 70 تصميما تجارياً لمفاعلات نمطية صغيرة حول العالم تستهدف مخرجات متنوعة وتطبيقات مختلفة، مثل الكهرباء، ونظم الطاقة الهجين، والتدفئة، وتحلية المياه، وتوليد البخار للتطبيقات الصناعية. ورغم انخفاض تكاليف رأس المال الأولية لكل وحدة من هذه المفاعلات، فإن قدرتها التنافسية الاقتصادية لا تزال بحاجة إلى التأكيد عملياً عند نشرها.

اقرأ كيف سيساعد التعاون الدولي على إنجاح المفاعلات النمطية الصغيرة، بما في ذلك المفاعلات الصغرية.

المفاعلات النمطية الصغيرة والتنمية المستدامة

تتيح المفاعلات النمطية الصغيرة ومحطات القوى النووية سمات فريدة من نوعها من حيث الكفاءة والاقتصاديات والمرونة. وفي حين توفر المفاعلات النووية مصادر طاقة يمكن التحكم في مخرجاتها ــ وفقا للطلب على الكهرباء ــ فإن بعض مصادر الطاقة المتجددة، مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية، تشكل مصادر متغيرة للطاقة تعتمد على الطقس والوقت من اليوم. ويمكن إقران المفاعلات النمطية مع مصادر الطاقة المتجددة لزيادة كفاءتها في نظام الطاقة الهجين. ومن شأن هذه الخصائص أن تمكّن المفاعلات النمطية الصغيرة من الاضطلاع بدور رئيسي في الانتقال إلى الطاقة النظيفة، وفي الوقت نفسه تساعد البلدان في سعيها لبلوغ أهداف التنمية المستدامة.

وقد أحرزت الجهود الرامية إلى تحقيق الهدف المتمثل في ضمان حصول الجميع على الطاقة، وهو الهدف السابع من أهداف التنمية المستدامة، تقدما ملحوظا؛ بيد أن الثغرات لا تزال سائدة، وتتركز بشكل رئيسي في المناطق النائية والريفية. وفي الوقت الذي تسعى فيه الجهود العالمية إلى تنفيذ حلول نظيفة ومبتكرة، فإن زيادة استخدام الطاقة المتجددة، المقترنة بإدخال المفاعلات النمطية الصغيرة، يمكن أن تسد هذه الثغرات.

تعرَّف على الكيفية التي يمكن من خلالها أن تحلَّ الطاقة النووية محلَّ الفحم كجزء من الانتقال إلى الطاقة النظيفة.

ما هو دور الوكالة؟

The SMR Regulators’ Forum, created in March 2015, provides enabling discussions among countries and stakeholders to share SMR regulatory knowledge and experience.

موارد ذات صلة

للتواصل معنا

الرسالة الإخبارية