فرصت‌های نوظهور برای انرژی هستهای
در اواخر دهه ۱۹۶۰، برنامه‌‌‌های انرژی هستهای در ایالات متحده تمرکز خود را به توسعه فناوری‌‌‌های رآکتوری معطوف کردند و صنعت انرژی هستهای در این کشور به عنوان راهی برای تولید مقادیر زیادی برق بدون کربن به سرعت رشد کرد. در دهه ۱۹۷۰، شوک‌‌‌های جهانی قیمت‌گذاری نفت باعث شد تا سرمایه‌گذاری‌‌‌های گسترده‌ای در بخش هستهای برای تنوع بخشیدن به ترکیب انرژی انجام شود. این عصر صنعتی با تولید برق هستهای پایدار، کربن‌زدایی شده، پروژههای با ظرفیت بزرگ و صرفه‌‌‌جویی در مقیاس، رقابتی، ایمنی و ضایعات هستهای همراه بود. اکنون، ۵۰ سال بعد از آن، برخی از این نیروگاهها با ظرفیت کل ۵/ ۲۷ گیگاوات به پایان عمر مفید خود نزدیک شده‌اند، در حالی که بحث‌‌‌های عمومی و بررسی‌‌‌های نظارتی تهدیدی برای تسریع بازنشستگی آنها، به‌ویژه پس از فاجعه فوکوشیماست. در برخی از کشورهای اروپایی، انرژی هستهای یک «صنعت در حال خروج» تلقی می‌‌‌شد و در ایالات متحده نیز اتفاق چندانی در این خصوص نیفتاد.
اخیرا به دلیل انتقال به انرژیهای پاک که مسیری جدید و قانعکننده برای انرژی هستهای ارائه می‌کند، همه چیز تغییر کرده است. برای دستیابی به اهداف انتشار خالص صفر، وزارت انرژی ایالات متحده (DoE) نیاز به تولید حدود ۵۵۰ گیگاوات برق تا رسیدن به ۷۷۰ گیگاوات ظرفیت تمیز و پایدار دارد. با چند گزینه قابل دوام برای تولید برق پاک، وزارت انرژی این کشور یک تقاضای ۲۰۰ گیگاواتی یا بیشتر را برای رآکتورهای هستهای جدید، هم در مقیاس بزرگ و هم رآکتورهای کوچک مدولار (SMR) پیش‌بینی می‌کند.
با توجه به رشد انرژیهای تجدیدپذیر متناوب و افزایش تقاضای برق، انرژی هستهای می‌تواند ابزاری حیاتی برای «روشن نگه‌‌‌داشتن چراغ‌‌‌ها» با ارائه یک انرژی ایمن، قابل اعتماد و مستقل بدون کربن در هفت روز هفته باشد. اما آیا صنعت هستهای می‌تواند به این اهداف دست یابد؟ آیا قابل سرمایه‌گذاری است؟ این صنعت هنوز چالش‌های حل‌نشده زیادی دارد. فناوری‌‌‌های جدید، مانند رآکتورهای اتمی پیشرفته SMR، نویدبخش هستند، اما افق تجاری‌‌‌سازی آنها فراتر از سال‌های ۲۰۳۰-۲۰۲۸ است. اما آیا فرصت‌هایی در نسل دوم صنعت هستهای وجود دارد؟ شرکت EY-Parthenon سه سناریوی هستهای بالقوه را در این خصوص طرح می‌کند.
سناریوی پایه که در آن زمان و کیفیت ساخت پروژههای جدید بهبود یافته است که شامل پذیرش معتدل انرژی هستهای توسط کشورهای در حال توسعه؛ حفظ متعادل سوخت‌های فسیلی و عدم‌وقوع حوادث بزرگ است. در این سناریو، شاهد توسعه تدریجی رآکتورهای هستهای بزرگ برای تقویت رشد صنعتی کشورهای کم‌‌‌توان، جذب فناوری SMR تا اواسط دهه ۲۰۳۰، و از کار انداختن برنامه‌‌‌ریزی‌شده نیروگاههای هستهای (NPP) با عمر مفید منقضی‌شده خواهیم بود.
سناریوی رکود هستهای - بدون نوآوری‌های بزرگ در این صنعت که شامل تداوم تاخیرها در ساخت نیروگاههای جدید و افزایش هزینه‌ها؛ زوال قابلیت‌های حیاتی؛ و دور شدن کشورهای در حال توسعه و بخش خصوصی از انرژی هستهای است. در آن سهم انرژیهای تجدیدپذیر و فناوری ذخیره باتری در ترکیب تولید افزایش می‌یابد. این سناریو منجر به رشد سریع تعطیلی نیروگاههای هستهای تا سال ۲۰۴۰ خواهد شد.
سناریوی بعدی تجدید حیات هستهای است که در آن کمبود نیروی کار، تحویل به موقع پروژه‌ها بر اساس بودجه و مسائل مربوط به قراردادها بررسی می‌شود که در آن نوآوری گسترده در این صنعت در راه خواهد بود. مشخصه این سناریو پذیرش سریع SMR پیشرفته هستهای تا اوایل دهه ۲۰۳۰ خواهد بود و در دهه آینده به دلیل تمدید طول عمر و اهمیت فزاینده انرژی هستهای در انتقال انرژی، این نیروگاهها از رده خارج نخواهند شد. فراتر از تولید پاک و پایدار، SMRها به دلیل توانایی آنها در پشتیبانی از تمرکززدایی، امنیت عرضه و مقرون به صرفه بودن برای تولید انرژی هستهای در مقیاس بزرگ سودمند هستند.
اداره اطلاعات انرژی (EIA) تخمین می‌زند که تا سال ۲۰۴۰ هزینه ترازشده برق (LCOE) هستهای پیشرفته به حدود ۹۰ دلار در مگاوات ساعت کاهش یابد، در حالی که چند توسعه‌‌‌دهنده SMR پیش‌بینی می‌کنند که هزینه برق تولید شده با فناوری SMRنسل سوم به ۵۰ تا ۶۰ دلار در مگاوات ساعت برسد. چنین کاهش هزینه‌ای به واسطه تولید پیشرفته و روش‌های دیجیتالی به دست می‌آید. همچنین توسعه زنجیره تامین؛ و مدیریت دقیق مهندسی، تدارکات و ساخت‌وساز (EPC)، رآکتورهای SMR را به جای یک پروژه به یک محصول کارآمد تبدیل کرده است. رآکتورهای کوچک مدولار همچنین می‌توانند از فرآیندهای درآمد اضافی مانند بخار صنعتی، گرمایش منطقه‌ای، جذب مستقیم هوا، تولید هیدروژن و نمک‌زدایی بهره‌مند شوند.
