¿Por qué las plantas de energía nuclear son más caras?

Answer 1

“¿Por qué la electricidad de las centrales nucleares rusas es más barata?
27 de febrero de 2015 Andrei Retinger, RIR

Compare 3.5 rupias contra 6 por kWh. Los expertos dicen que la diferencia en el precio de la electricidad proveniente de las centrales nucleares rusas y estadounidenses se debe a una estrategia de construcción diferente “.
¿Por qué la electricidad de las centrales nucleares rusas es más barata? El | Informe de Rusia e India

Construir muchas plantas significa que tiene economías de escala con algunas de las partes. Tiende a descubrir y eventualmente corregir fallas de diseño en las primeras para que las posteriores sean mejores. Y durante la construcción, aprende de sus errores, por lo que construir los posteriores es más rápido y más barato. A excepción de una planta nuclear india y una rusa, casi todas las plantas nucleares que entrarán en funcionamiento en un futuro próximo son diseños de agua ligera modelo gen 3+ relativamente nuevos. Con la probable excepción de algunos países como China, la experiencia en la construcción es baja ya que muy pocos de estos se han construido.

Las plantas de agua ligera y las plantas de agua pesada necesitan agregar medidas de seguridad pasivas y activas. Las medidas de seguridad activa tienden a ser más grandes, más complicadas y más caras tanto para construir como para mantener. Para muchas plantas gen 4, la seguridad pasiva está integrada en el diseño de la planta con mucho menos medidas adicionales de seguridad necesarias.

Para plantas de agua ligera / pesada, usan agua a alta presión. Muchas plantas gen 4 funcionan a presión atmosférica. El manejo del agua de enfriamiento radiactivo a alta presión es difícil. Necesita tuberías y tanques fuertes / gruesos y todas las soldaduras deben ser perfectas. Pero para algo a presión atmosférica, necesita material más delgado y más débil. La parte superior incluso puede ser relativamente delgada. Análogamente a una olla a presión versus una olla de sopa simple, la olla de sopa está hecha con estándares más bajos, tiene paredes más delgadas y es más barata.

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Otra causa del aumento de los costos son las reglas cambiantes sobre seguridad. Muchas reglas de seguridad se actualizaron repentinamente después de 2011 y todas las plantas nucleares que ya estaban en funcionamiento tuvieron que actualizarse. Peor para las plantas en construcción, ya que muchas veces la construcción se detuvo y se realizó un rediseño importante. Esto aumenta mucho los costos de construcción. Para las plantas diseñadas después de 2011, esto es menos problemático.

Por lo general, vale la pena errar por las reglas de seguridad, pero en algunas circunstancias, las reglas de seguridad son demasiado excesivas. Un ejemplo es en algunos países donde los reguladores se deben a una variedad de razones como leyes restrictivas obsoletas o simplemente un hábito simple. En algunos casos insisten en aplicar algunas regulaciones diseñadas para las plantas gen 3+ a las plantas gen 4 donde no son necesarias.

La burocracia, por supuesto, está en todas partes
Causa raíz de los retrasos de Vogtle y VC Summer

Otro costo es el costo del almacenamiento de desechos radiactivos. Las plantas de agua ligera y pesada producen más desechos que algunos diseños gen 4. Algunos diseños de la generación 4 no solo producen mucho menos desperdicio, sino que los desperdicios de las plantas de agua ligera se pueden transmutar en más combustible y terminar con un flujo de desperdicio final que es más pequeño en volumen y solo radiactivo por un tiempo más corto, solo cientos de años. Además de los menores costos de almacenamiento, el reprocesamiento de residuos para combustible evita los costos de minería y enriquecimiento de uranio. Pero hay varias razones por las cuales los reactores gen 4 son menos populares entre las empresas. La familiaridad con los diseños de agua ligera y la burocracia ligeramente menor de usar un diseño de agua ligera previamente aprobado, etc. Pero eso podría cambiar.

Pero no todo son malas noticias. Hay lugares como China, India y Corea del Sur donde algunos factores se han alineado para que la energía nuclear sea un éxito.

El costo de producción de energía solar en la India se ha reducido a más de la mitad en los últimos años, de 17 rupias ($ 0.27) por kilovatio-hora (kWh) hace tres años a 7.50 rupias por kWh actualmente, según Kapoor, y podría caer aún más . Pero estos costos siguen siendo altos en comparación con el carbón (2.50 rupias por kWh), nuclear (3 rupias por kWh) o gas natural (5.5 rupias por kWh), dice Mohanty.

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La energía nuclear tiene una ventaja que dificultaría el desplazamiento de la combinación energética de Corea del Sur: es la fuente de electricidad más barata del país.
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Answer 2

Hay un par de razones sistémicas para el gasto cada vez mayor de las plantas nucleares que no son particularmente posibles de abordar a pesar de las esperanzas de la industria nuclear y sus fanáticos.

1. Ingeniería a medida : hay alrededor de 450 plantas nucleares de unos 17 diseños en el mundo. Cada diseño es simplemente un punto de partida para una pieza masiva diseñada especialmente para el sitio. No hay economía de escala posiblemente en estas condiciones, excepto el escalado vertical del reactor individual y que alcanzó su límite de aproximadamente un GW hace más de 20 años. No hay una oportunidad real para el escalado horizontal como lo hay para la energía eólica y solar. Hasta ahora, hemos construido aproximadamente 1,8 millones de palas de aerogeneradores a escala de servicios públicos en todo el mundo y hay un par de fábricas en China que escupen más de un millón de paneles solares anualmente cada año. La variación entre la ingeniería a medida específica del sitio y millones de objetos manufacturados y la cadena de suministro correspondiente significa que la energía nuclear siempre estará fuertemente limitada en términos de intentar reducir los costos, como lo demuestran los 11-15 centavos de USD por KWH LCOE para la generación anterior y tecnologías nucleares de nueva generación que la gente está intentando construir en este momento. Las esperanzas de reactores modulares pequeños y autónomos son, en mi opinión, falsas, ya que en realidad no abordan el problema real, sino que los fantasmas pretenden distribuirlas por el lugar como plantas de gas cuando son oro terrorista.
2. Megaproyectos : estrechamente relacionados con el problema de escalado, la única forma en que vale la pena pagar los costos nucleares auxiliares es si la instalación nuclear es al menos un GW en estos días. Eso significa que las nuevas plantas nucleares, cuando se colocan todas las cargas, cuestan entre $ 8 y $ 10 mil millones y tardan unos quince años en construirse cuando se agilizan. Ese es un megaproyecto según el estándar de cualquier persona, y son mucho más propensos a sobrecostos masivos, sobrecostos programados y desafíos de calidad que los proyectos de infraestructura normales. Los proyectos renovables paralelizables masivamente pueden proporcionar la misma electricidad, pero se construirán mucho más rápidamente y con una calidad y certeza de presupuesto y cronograma mucho más altas debido a las economías de escala inherentes de hacer algo relativamente simple cientos o miles de veces en lugar de hacer algo inherentemente muy complejo una vez perfectamente

Condición estándar: me gusta la tecnología nuclear como bien. Es neutral en carbono, históricamente seguro y genera mucha electricidad útil. Pero no me gusta su licencia económica, política o social, y considero que es la solución de ayer. La energía eólica y solar son la solución de hoy y también serán la solución de mañana.