Una evaluación clasifica la viabilidad de convertir 245 centrales eléctricas de carbón operativas en los EE. UU. en reactores nucleares modernos para cumplir con los objetivos de descarbonización de los responsables políticos y de las empresas de servicios públicos, según un nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad de Michigan que proporciona información valiosa sobre qué hacer.
La planta de carbón RM Schahfer en Indiana surgió como el sitio de pequeña capacidad de energía más viable, generando 1.000 megavatios de electricidad (MWe) o menos, mientras que la planta de AES Petersburgo en Indiana fue el sitio de mayor capacidad de energía que estaba en la cima, con mayor. productividad que él. 1.000 megavatios
“Sin nuevas plantas de carbón planificadas y muchas empresas de servicios públicos apuntan a reemplazar todas las plantas de energía alimentadas con carbón en los EE. UU. dentro de 15 años”, dijo Muhammad Rafi Al-Abd al-Sami, estudiante de doctorado en ingeniería nuclear y ciencias radiológicas en la UM. , la transición a fuentes de energía más limpias es fundamental”. Autor correspondiente del estudio publicado en Energy Reports.
En 2022, las plantas de carbón en EE.UU. representarán el 20% de la producción de energía y el 55% de las emisiones de CO2 del sector eléctrico. La energía nuclear puede producir la misma carga base estable de energía que el carbón pero con cero emisiones de carbono.
En lugar de establecer nuevos sitios, convertir plantas de carbón operativas en plantas nucleares puede ahorrar tiempo y dinero al utilizar equipos existentes, como líneas de transmisión y componentes del sistema eléctrico. Las comunidades circundantes también se benefician de la reubicación, la conservación de empleos y bases impositivas a medida que se eliminan las plantas de carbón.
“Este conjunto de datos puede respaldar proyectos de recuperación económica en áreas afectadas por el cierre de plantas de carbón e informar los esfuerzos de participación en las comunidades carboníferas que están considerando albergar instalaciones de energía limpia”, dijo Aditi Verma, profesora asistente de ingeniería nuclear y ciencias radiológicas en la UM y autor principal. de estudio.
Para abordar la compleja interacción de factores sociales, tecnológicos y económicos al seleccionar sitios para reutilizar plantas de carbón, los investigadores utilizaron una herramienta llamada Herramienta de Configuración para Avances en el Desarrollo Nuclear. La herramienta permite a los usuarios optimizar los factores socioeconómicos, la seguridad y la proximidad (por ejemplo, la población cercana, la infraestructura de transporte) y seleccionar ubicaciones viables.
La capacidad de la herramienta para evaluar múltiples sitios simultáneamente mientras se equilibra un conjunto de objetivos ofrece un análisis más escalable y sólido que estudios anteriores, que se centraron en unas pocas plantas específicas.
Los resultados revelaron una amplia gama de niveles de idoneidad y compensaciones entre ubicaciones, destacando tanto la viabilidad como la complejidad de la transición de la capacidad del carbón a la nuclear. Para el grupo de pequeña capacidad eléctrica, las puntuaciones de viabilidad oscilaron entre 51,52 y 84,31 sobre 100 con una mediana de 66,53. El grupo de gran capacidad eléctrica osciló entre 47,29 y 76,92 con una puntuación de viabilidad de 63,97.
Los atributos regionales como los precios de la energía y las políticas nucleares influyeron fuertemente en la idoneidad.
El Departamento de Energía, los estados y las empresas eléctricas de todo el país están explorando actualmente la posibilidad de hacer la transición del carbón a fuentes de energía más limpias. Estos hallazgos proporcionan información valiosa para los responsables de la formulación de políticas, que desarrollan estrategias y regulaciones, y planifican los servicios públicos, las inversiones y el calendario para la transición del carbón a la energía nuclear, manteniendo al mismo tiempo la confiabilidad de la red.
“Mi esperanza es que este trabajo, que analiza de manera muy granular las posibilidades de transición del carbón a la energía nuclear para cada planta de carbón en todo el país, pueda informar las discusiones a nivel nacional y estatal que realmente avanzarán con el tiempo”, dijo Verma. dicho.
Este trabajo está patrocinado por la Oficina de Energía Nuclear del Departamento de Energía con el número de proyecto (DE-NE0009382), financiado por el Programa Universitario de Energía Nuclear (NEUP).
La herramienta basada en el Sistema de Información Geográfica (SIG) fue desarrollada en colaboración por la Universidad de Michigan, el Laboratorio Nacional Argonne, el Laboratorio Nacional Oak Ridge y el Centro Nacional de Innovación de Reactores.