Para generar electricidad.
Así que supongo que se está preguntando por qué la energía nuclear en lugar de carbón, gas natural, hidroeléctrica, eólica, solar, biomasa o geotérmica (probablemente estoy omitiendo algo).
La preocupación general de la producción de electricidad es que cualquier energía debe usarse tan pronto como se genere. Esto no es 100% cierto y hay un movimiento creciente para almacenar energía en el nivel de la red, pero al menos por ahora es prácticamente el caso de que si se obtiene la potencia, se debe usar de inmediato.
Esto significa que todas las plantas se dividen en tres categorías: carga base, seguimiento de carga y pico.
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Las plantas de carga base son las plantas que proporcionan el nivel básico de electricidad que siempre se usa. Las plantas de carga base están casi siempre encendidas, siempre generan al 100% de su capacidad o cerca de ella, a menos que algo se rompa y tengan que apagarse para arreglarlo.
Las siguientes plantas de carga aumentan y disminuyen su producción según las necesidades de la red. Si es por la mañana o por la tarde, podrían aumentar a su capacidad máxima, especialmente si es un día caluroso.
Las plantas de pico apenas se inician en emergencias y tiempos de alta demanda. La planta se desconecta, se iniciará un pico para evitar que ocurran apagones y apagones. ¿Sábado realmente caluroso con muchos AC en funcionamiento? Los picos se disparan para mantener el voltaje de la red y evitar caídas de tensión.
Los picos tienden a ser plantas de turbinas de gas, costosas de operar (aunque cada vez menos). Las plantas que siguen la carga son prácticamente todo lo demás, excepto nuclear y carbón, aunque ambas pueden seguir la carga si es necesario.
Las energías renovables caen en una categoría un poco extraña. La geotérmica es, con mucho, la más flexible, prácticamente capaz de generar a plena capacidad en cualquier momento. Desafortunadamente, simplemente no hay mucho disponible, al menos para la generación de electricidad. La energía solar solo se produce cuando el Sol está brillando (obviamente), y el viento solo se produce cuando sopla el viento. Esto significa que ninguno de los dos es altamente despachable o capaz de responder a las condiciones de la red. Está mejorando, y el almacenamiento a nivel de cuadrícula definitivamente ayudará, pero aún no está allí.
Entonces, la decisión de construir una planta nuclear se basa en la economía y la realidad de la red. Las bombas nucleares son excelentes instalaciones de carga base, porque casi siempre funcionan al 100% de su capacidad. Esto significa una producción confiable y de alta capacidad que absorbe una gran parte de la demanda de la red.
Esto es importante para la estabilidad de la red. Las compañías eléctricas necesitan proporcionar voltaje (y frecuencia) confiables, y las bombas nucleares ayudan a hacerlo. Tienen dos grandes ventajas sobre las turbinas de carbón y gas: sin contaminación y sin necesidad de un suministro constante de combustible. Tienen dos grandes desventajas: alto costo inicial y largo tiempo de construcción.
En este momento, no hay mayor efecto sobre las emisiones de carbono que reemplazar una planta de carbón por una planta nuclear. El problema es que se tarda entre 5 y 10 años en completar una planta, y entre 5 y 10 mil millones de dólares en costos. Incluso con la oposición política a las armas nucleares si no fuera por estos dos hechos, la industria nuclear ya habría florecido.
¿Por qué? Las compañías eléctricas operan en una industria que depende mucho de los costos de combustible. Especialmente en los mercados no regulados de la mayor parte del país ahora, la capacidad de obtener ganancias se basa en el costo de combustible más barato junto con la mayor confiabilidad de entrega. Nuclear es fantástico en estas dos áreas. El costo del uranio puede duplicarse e incluso triplicarse y no tiene mucho efecto sobre el costo total de la electricidad que se genera.
Entonces, ¿por qué no se construyen más armas nucleares? Casi la compañía eléctrica más grande de los Estados Unidos es Exelon. Tienen activos de alrededor de 80 mil millones de dólares estadounidenses. Una planta nuclear de doble unidad de la variedad AP1000 probablemente costará alrededor de 20 mil millones de dólares. Esa es una gran parte de sus activos totales vinculados en un sitio. Es difícil para los CEO justificar que sus juntas asuman ese tipo de riesgos, especialmente cuando el gas natural es tan barato y las plantas de gas de ciclo combinado son baratas de construir.
Por supuesto, si sabe algo sobre el cambio climático, probablemente sepa que, si bien las plantas de gas de ciclo combinado son mucho mejores que las plantas de carbón con emisiones de carbono, no están cerca de donde necesitamos estar a largo plazo. Cuando incluye fugas de metano de pozos y tuberías, el efecto contrarresta mucho del bien que hace el gas natural.
La mejor solución para la energía nuclear probablemente sea ir con plantas de energía modulares más pequeñas. Cualquier cosa del rango eléctrico de 50 a 200 MW es un reactor relativamente pequeño, bastante fácil de construir y fácil de instalar. Es posible que este tipo de reactores se puedan construir en un esquema de enchufar y usar, lo que les permite tener ciclos de combustible más largos y simplemente eliminar todo el recipiente del reactor cuando se gasta el combustible.
Pero es por eso que construimos armas nucleares al final: altamente confiables, baratas durante la vida útil de la planta, prácticamente cero emisiones de carbono. Si desea detener el cambio climático en su camino, descubra cómo hacer que las plantas de energía nuclear sean más baratas de construir.