글로벌 뉴스 – 뉴스레터 7호

기사출처: https://www.world-nuclear-news.org/Articles/BWXT-and-X-Energy-selected-to-develop-Project-Pele

BWXT와 X-Energy, Project Pele 모바일 마이크로 원자로 (미국방부 이동형 초소형원전) 개발 프로그램에 선정

2021 년 3 월 24 일공유

미국 국방부 (DOD)의 전략적 역량 사무소는 Project Pele 이니셔티브에 따라 프로토 타입 모바일 마이크로 원자로(초소형 원자로)의 최종 설계를 개발하기 위해 BWXT Advanced Technologies 및 X-energy LLC를 선택했습니다.

(이미지 : Angelique Johnson / Pixabay)

두 팀은 2019 년 4 월에 시작된 예비 설계 공모를 통해 선정되었습니다. 작년에 BWX Technologies, Westinghouse Government Services 및 X-energy의 3 개 회사가 프로토 타입 원자로의 예비 설계 작업을 시작하도록 선정되었습니다. 나머지 두 회사 중 하나는 내년 초 최종 설계 검토와 미국 국가 환경 보호법에 따라 환경 분석이 완료된 후 프로토 타입을 제작하고 시연하기 위해 선정 될 수 있다고 국방부는 밝혔다.

Project Pele 프로그램 관리자인 Jeff Waksman은 다음과 같이 말했습니다. “우리는 2022 년 초까지 가능한 건설 및 테스트에 대한 적합성을 결정할 수 있을만큼 충분히 성숙 된 두 가지 엔지니어링 설계를 갖게 될 것이라고 확신합니다.”

국방부는 연간 약 30TWh의 전기와 하루 1,000 만 갤런 이상의 연료를 사용하며, 이는 차량의 전기화 과정과 미래 에너지의 집약적 기능의 성숙으로 인해 더욱 증가 할 것으로 예상된다. 안전하고 작고 이동 가능한 원자로는 국방부의 연료 수요에 탄력적이고 탄소가없는 에너지 원으로 이러한 수요를 충족시키면서 원격 및 엄격한 환경에서 임무와 크리티컬 작업을 지원할 수 있다고 말했다.

프로토 타입 4 세대 원자로는 TRISO (TRIstructural-ISOtropic) 연료를 사용하여 최소 3 년 동안 최대 전력으로 작동하는 동안 1-5MWe의 전력을 제공합니다. 빠른 운송 및 사용을 위해 배송 후 3 일 이내에 작동하고 7 일 이내에 안전하게 제거 할 수 있도록 설계됩니다. 일단 프로토 타입이 만들어지면 프로젝트 펠레 원자로는 그러한 기술의 “상업적 채택을위한 길잡이”역할을 할 수 있으며 재난 구호 및 중요 인프라 지원에도 사용될 수 있다고 DOD는 말했다.

World Nuclear News에서 연구 및 작성

기사출처: https://www.world-nuclear-news.org/Articles/UNECE-workshop-hears-nuclear-has-key-role-in-hydro

UNECE 워크숍은 원자력이 수소 생산에 중요한 역할을한다고 강조했습니다.

2021 년 3 월 25 일공유

원자력 에너지는 몇 가지 효율적인 공정을 통해 저탄소 수소를 생산하는 데 사용될 수 있다고 세계 원자력 협회의 대표 이왕은 어제 유엔 유럽 경제위원회 (UNECE)가 조직 한 워크숍에 말했다. 이 대표는 UNECE 청정 전기 시스템 전문가 그룹의 회장으로서 원자력 에너지가 탄소 순제로 전환을 위한 저탄소 에너지 믹스의 일부로 중요한 역할을 할 것이라고 말했습니다.

UNECE 워크숍에 참가한 세계 원자력 협회 이왕

UNECE의 탄소 중립성 달성 : 수소의 역할 워크숍에서 수소 생산에 대한 브레이크 아웃 세션에서 이왕 대표(Lee)는 원자력에서 청정 수소 생산에 대한 개요를 발표했습니다. 200 명 이상의 참가자가 무 탄소 에너지 매체로서 수소의 생산, 운송, 저장 및 사용을 탐구하는 온라인 토론에 참석했습니다.

Lee는 원자력이 여러 가지 방법으로 저탄소 수소를 생성 할 수 있다고 지적했습니다. 여기에는 원자력을 이용한 저온 물 전기 분해; 원자력 발전과 열을 이용한 증기 전기 분해; 그리고 원자력 열을 사용하는 열화학 공정. 그는 또 다른 공정 인 메탄의 증기 개질은 저탄소가 아니지만 필요한 열 에너지를 제공하기 위해 원자력 열을 사용하면 천연 가스 소비를 약 30 % 줄일 수 있다고 말했습니다.

기술 개발

원자력을 이용한 수소 생산 기술은 전 세계적으로 다양한 개발 단계에 있고 통합 수소 생산 시스템을 갖춘 경수로의 유연한 운영을 발전시키기위한 여러 프로젝트에 자금을 지원하기위한 미국의 H2atScale 이니셔티브와 같은 몇 가지 사례를 제시했습니다.

Exelon Corporation은 2023 년까지 운영 될 수있는 원자력 발전소 중 하나에서 1MW 전해조를 호스팅하는 데 동의했습니다. 미국 에너지부 아이다호 국립 연구소는 또한 Xcel Energy와 협력하여 Xcel의 원자력 발전소 중 하나로부터 전기와 열을 사용하는 고온 증기 전해 기술을 시연하고 있습니다.

시범 고온 가스 냉각 원자로 인 HTR-PM은 현재 중국 산둥성 Shidaowan에서 건설 중이며 올해 말에 가동을 시작할 예정이다. 설계 온도가 최대 섭씨 750 도인이 기술은 고온 증기 전기 분해 또는 열화학 수소 생산에 열을 제공 할 수 있습니다.

일본은 수소 열병합 생산 조사에 초점을 맞춘 섭씨 950 도의 설계 출력을 가진 고온 테스트 반응기 (HTTR)를 보유하고 있습니다. 2019 년에는 150 시간에 걸쳐 요오드-황 열화학 공정을 시연했습니다. Lee는 수소 공정을 HTTR에 직접 연결하려는 의도라고 말했다.

다른 곳에서도 폴란드는 주로 열과 수소 생산을위한 고온 가스 원자로의 사용을 조사하고 있습니다. 영국에서는 기존의 Heysham 원자력 발전소를 사용하여 수소를 생성하는 연구가있었습니다. 또한 EDF는 제안 된 Sizewell C 에너지 허브의 일부로 수소 시연 프로젝트를 개발할 파트너를 찾는 데 관심을 표명했습니다.

생산 단가

“저탄소 수소의 보급 정도는 경제 및 비즈니스 모델에 따라 달라질 것입니다. ” 수소 비용의 주요 요인 중 일부는 에너지 공급의 용량 계수, 자본 비용 및 전자 장치의 효율성과 전해조의 자본 비용입니다.”

그는 Lucid Catalyst의 2020 년 연구에 따르면 높은 자본 비용으로도 EU 또는 미국에서 현재의 새로 건설되는 원자력 발전소를 사용하면 킬로그램 당 약 3 달러의 수소를 생산할 수 있음을 보여주었습니다. 그리고 중국에 대형 원자로가 건설되고있는 아시아 시장에서는 킬로그램 당 2 달러 미만으로 깨끗한 수소를 공급할 수 있습니다.

“우리는 기존 원자력 발전소의 장기 운영을 위해 우리가 저탄소 전력의 가장 낮은 발전 비용을 가지고 있으며 그 고용량 계수가 저탄소 수소를 생산하기에 좋은 위치에 있다는 것을 알고 있습니다.”

Lucid Catalyst 연구는 또한 새로운 첨단 모듈형 원자로를 사용하고 모듈 식 구조와 같은 새로운 제조 기반 방법을 사용하여 킬로그램 당 약 1달러에 대규모로 수소를 전달할 수있는 방법을 검토했습니다.

“국제 원자력기구 (International Atomic Energy Agency)의 동료들은 서로 다른 수소 생산 개념을 가진 다양한 원자로를 연구했으며, 심층 연구에 따르면 황-요오드 열전쌍주기 시스템과 결합 된 고온 원자로의 경우 수소 생산 비용이 수소 1kg 당 1.6 ~ 2.4 달러로 추정됩니다. “

정책 변경 필요

저탄소 수소 생산을위한 혼합의 일환으로 원자력이 그 역할을 할 수 있도록 적절한 정책이 필요하다고 Lee는 말했다. “원자력으로 생산 된 수소는 녹색으로 분류되어야하며 분류는 기술 중립적이어야하며 원천의 탄소 강도를 기반으로해야합니다.”

또한 현재 대형 원자로의 시장과 서비스를 통합 저탄소 시스템 및 수소 생산, 전기 및 열 생성을위한 재생 에너지와 결합하는 부문으로 지원하기위한 지원이 제공되어야합니다. 효율적인 수소 생산을위한 첨단 모듈 형 원자로의 연구 개발도 지원해야합니다.

“모든 저탄소 기술은 깨끗한 수소를 생산하기 위해 그 자체의 장점을 고려해야합니다”라고 Lee는 말했습니다. “원자력은 입증 된 저탄소 전기 및 열원입니다.”

UNECE 가스 전문가 그룹 회장 인 Francisco de la Flor는 수소 운송 및 저장에 관한 워크숍 세션을 진행했습니다. 그는 “오늘 우리는 수소 생산을위한 모든 옵션이 공평한 경쟁의 관점에서 논의되어야한다는 데 동의했습니다”라고 말했습니다.

UNECE 부총무인 Dmitry Mariyasin은 “수년 동안 UNECE는 수소 및 기타 압축 및 액화 가스의 운송 및 저장에 대한 규정과 표준을 개발해 왔습니다. 수소는 격리해야 할 또 다른 위험이 아닙니다. 탄소 중립을 달성하기위한 우리의 비밀 무기가 될 수 있습니다. “라고 강조했습니다.

World Nuclear News에서 연구 및 작성

기사출처: https://www.world-nuclear-news.org/Articles/TVO-cleared-for-fuel-loading-at-Finnish-EPR

핀란드 EPR에서 연료 장전를 위한 TVO 승인

2021 년 3 월 26 일공유

핀란드의 전력 회사 인 Teollisuuden Voima Oyj (TVO)는 국가의 방사선 및 원자력 안전국 (STUK)으로부터 Olkiluoto 3 (OL3) EPR의 원자로에 연료를 장전할 수 있는 허가를 받았습니다. 2005 년 착공 한 이 원전은 내년 초 상업 운전에 들어갈 예정입니다.

Olkiluoto 3 호기 (이미지 : TVO)

STUK는 허가증을 발급함으로써 OL3이 설정된 안전 요구 사항을 충족하고 TVO의 보안 및 비상 준비 및 절차가 원자로에 핵연료를 정전하기에 충분하다는 것을 확인했다고 말했다.

OL3 용 연료는 2018 년 Olkiluoto에 도착했습니다. 독일과 프랑스의 Framatome 공장에서 제조 된 총 241 개의 연료 집합체가 저장고에서 원자로 용기에 장전되어 첫 번째 노심을 구성합니다. 장전 작업을 수행하기 위해 TVO, Areva 및 Framatome에서 약 40 명의 직원으로 구성된 통합 팀이 구성되었습니다. 여기에는 약 15 명의 연료 취급자, 연료 취급 작업을 전문으로하는 직원, 장전 중 노심 모니터링을 담당하는 4 명의 중성자 전문 엔지니어가 포함됩니다.

TVO의 OL3 프로젝트 디렉터 인 Jouni Silvennoinen은 “이것은 지금까지 플랜트 유닛의 시운전에서 가장 중요한 단계입니다.”라고 말했습니다. “OL3는 세계에서 가장 크고 가장 현대적인 원자력 발전소 중 하나입니다. 시스템은 이제 엄격한 테스트를 거쳤으며 곧 연료 장전을 시작할 수 있을 것입니다.”

TVO의 전기 생산 담당 수석 부사장 인 Marjo Mustonen은 다음과 같이 덧붙였습니다. “우리의 숙련 된 원자력 전문가들은 이제 기후를 위한 핀란드의 가장 위대한 행동을 전개 할 준비가 되었습니다.”

연료 적재는 몇 개월 동안 지속되는 시운전 단계로 이어지며,이 기간 동안 TVO는 원전의 시스템이 올바르게 작동하는지 확인하기 위해 새로운 일련의 고온 기능 테스트를 수행합니다. 이러한 작업은 원전의 상업적 운영을 위한 첫 번째 중요 사항으로 시운전을 달성하기 전에 완료되어야 합니다. TVO는 시운전 단계에서 다른 단계로 진행하기 전에 STUK의 승인을 받아야합니다. TVO는 2019 년 3 월 핀란드 정부로부터 OL3에 대한 운영 라이선스를 부여 받았습니다.

2020 년 8 월에 발표 된 가장 최근 일정에 따라 OL3는 올해 10 월에 그리드에 연결되며, 2022 년 2 월에 정기 전력 생산이 시작될 예정입니다. 그리드 연결과 정기적 전력 생산 시작 사이의 기간 동안 다양한 전기 출력의 시운전 프로그램에 따라 1-3 TWh를 생산할 것입니다.  

OL3 원전 공급 업체 컨소시엄인 Areva GmbH, Areva NP SAS 및 Siemens AG는 고정 가격 턴키 계약에 따라 원전을 건설하고 있습니다. 이 컨소시엄은 보증 기간이 끝날 때까지 계약상의 의무에 대해 공동 책임을 집니다. 컨소시엄은 2005 년에 Olkiluoto 3의 건설을 시작했습니다. 원자로 완공은 원래 2009 년으로 예정되어 있었지만 프로젝트는 여러 가지 지연과 좌절을 겪었습니다.

TVO는 Areva가 보증 기간이 끝날 때까지 프로젝트 완료를 위한 금융 솔루션을 계속 준비하고 있다고 말했습니다. 이 유틸리티 회사는 프로젝트 완료 조건에 대해 Areva-Siemens 컨소시엄과 계속해서 협상합니다.

최대 용량으로 가동되면 OL3 공장은 연간 약 13TWh의 전기를 생산하고 연간 핀란드 국내 전기 생산량을 거의 80TWh로 늘릴 것입니다. 동시에 핀란드의 발전 믹스에서 원자력의 비중은 40 % 이상으로 증가 할 것입니다.

미카 린 틸라 경제부 장관은 새로운 원전이 국가의 무탄소 전력 생산에서 차지하는 비중을 90 %까지 높일 것이라고 말했습니다.

2018 년 12 월 중국 광둥성 Taishan 원전단지의 1 호기가 상업 운영에 들어간 최초의 EPR이되었고, 2019 년 9 월에 Taishan 2 호기 운전이 이어졌습니다. 2007년 12 월에 건설을 시작한 프랑스 Flamanville EPR의 경우, 연료를 장전하는 것은 이제 2022년 말이나 되야 가능한 것으로 예정되어 있습니다. 영국 Somerset의 Hinkley Point C에서도 2 개의 EPR 원전이 건설 중입니다.

World Nuclear News에서 연구 및 작성

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