لزوم توسعۀ صنعت هسته ای در ایران برای تأمین انرژی پایدار با دیدگاه علمی

یادداشت؛

بررسی های علمی نشان می دهد مهم ترین و پررنگ ترین نقش صنایع هسته ای تأمین انرژی پایدار و قابل اعتماد است که یکی از بزرگترین چالش های جهان امروز به شمار می رود. به حدی که دفترمنابع فسیلی و کربن وزارت انرژی ایالات متحدۀ آمریکا یکی از علل وجود نیروگاه های زغال سوز را همین امر برمی شمارد.

به گزارش خبرگزاری اکسیداک- سید حجت قدیری اصلی* به عنوان کارشناس صنعت هسته ای یادداشتی را درباره لزوم توسعۀ صنعت هسته ای در ایران برای تأمین انرژی پایدار در اختیار خبرنگار خبرگزاری اکسیداک قرار داد.

متن این یادداشت به شرح زیر است؛

«صنایع هسته ای یکی از پیشرفته ترین و پیچیده ترین صنایع جهان هستند که نقش مهمی در تأمین انرژی پایدار و پاک تولید رادیو دارو کشاورزی و صنایع غذایی کنترل کیفیت و عیب یابی و … دارند. شاید مهم ترین و پررنگ ترین نقش صنایع هسته ای تأمین انرژی پایدار و قابل اعتماد باشد که یکی از بزرگترین چالش های جهان امروز است. به حدی که دفترمنابع فسیلی و کربن وزارت انرژی ایالات متحدۀ آمریکا یکی از علل وجود نیروگاه های زغال سوز را همین امر برمی شمارد و در گزارشی یک راهنمای اطلاعاتی برای جایگزینی نیروگاه های زغال سوز پس از پایان عمر مفیدشان با نیروگاه های هسته ای فراهم می کند.

 یکی از مهمترین علل این جایگزینی پایداری و قابلیت اطمینان بالای انرژی هسته ای عنوان می شود. انرژی هسته ای با تولید مقدار زیادی انرژی از مقدار کمی سوخت می تواند به عنوان یک منبع پایدار و قابل اعتماد برای تأمین نیازهای انرژی عمل کند. این ویژگی در کشورهایی که خواهان گسترش و توسعۀ صنایع خود هستند بسیار مهم است چرا که صنایع برای فعالیت و توسعۀ نیاز به برق تضمین شده و پایدار دارند.

برای درک بهتر از اینکه چه چیزی انرژی هسته ای را تا این حد پایدار و قابل اطمینان می کند به نمودار زیر که نشانگر ضریب ظرفیت نیروگاه ها است توجه کنید.

همان طور مشاهده می کنید انرژی هسته ای با اختلاف بالاترین ضریب ظرفیت بین تمامی منابع انرژی را دارا است. این یعنی اساسا نیروگاه های هسته ای بیشینۀ توان را در بیش از 92درصد ایام سال تولید می کنند. این میزان دو برابر نیروگاه های گازی و تقریبا 3 برابر قابل اطمینان تر از نیروگاه های بادی و خورشیدی است.

این ضریب ظرفیت میانگین سالانه است و طبعا نیروگاه های هسته ای قادر به ارائۀ ضریب ظرفیت بالاتری هم هستند. به عنوان نمونه نیروگاه بوشهر در ماه های گرم سال جاری ضریب ظرفیتی قریب به 97درصد داشته است که نقش به سزایی در مدیریت پیک مصرف فصل گرم ایفا کرده است.

اما این قابلیت اطمینان بالا در نیروگاه ها و واحدهای انرژی هسته ای از کجا نشئت می گیرد؟ نیروگاه های هسته ای این قابلیت را دارند که به گونه ای طراحی و ساخته شوند که به تعمیر و نگهداری کمتری نسبت به سایر نیروگاه ها نیاز داشته باشند و مدت زمان بیشتر برخط باشند و به تولید انرژی بپردازند. ضمن اینکه نوع طراحی و استفاده از سوخت هسته ای به آنها اجازه می دهد تا مدت زمان بیشتری را با هربار سوخت گیری فعالیت داشته باشند (عمدتا بین 10 تا 24 ماه). نیروگاه های گازی و زغال سوز به علت روال تعمیر و نگهداری و سوخت گیری ضریب ظرفیت پایین تری دارند.

نیروگاه های تجدیدپذیر منابع متناوب یا متغیر در نظر گرفته می شوند و عمدتا به دلیل نبود سوخت فعالیتشان محدود می شود. به عنوان مثال لکه ای ابر می تواند توان تولیدی توسط یک نیروگاه خورشیدی را به طور چشم گیری کاهش دهد. درنتیجه این نیروگاه ها نیاز به منبع توان پشتیبان برای ذخیره سازی انرژی یا یک نیروگاه با قابلیت اطمینان بالاترِ توان پایه مانند نیروگاه هسته ای دارند.

اهمیت ضریب ظرفیت وقتی بیشتر نمایان می شود که بخواهیم یک نیروگاه هسته ای (یعنی فقط یک رآکتور نه یک واحد نیروگاهی شامل 3 تا 5 رآکتور) را جایگزین کنیم.

یک رآکتور هسته ای به طور معمول 1000 مگاوات توان تولید می کند. با توجه به ضریب ظرفیت نمی توان به سادگی این نیروگاه هسته ای را با یک نیروگاه گازی زغال سوز یا تجدید پذیر با توان 1000 مگاوات جایگزین کرد چرا که به ازای یک نیروگاه هسته ای به 2 نیروگاه زغال سوز یا 1.6 نیروگاه گازی یا 3 نیروگاه بادی یا 4 نیروگاه خورشیدی؛ با ظرفیت مشابه نیاز است (فارغ از اینکه آیا امکان ساخت و نگهداری این نیروگاه ها با توان نامی 1000 مگاوات ممکن است یا نه).

از آنجایی که کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه مانند ایران برای تأمین انرژی صنایع خود که پایه های تولید و اقتصاد هستند نیاز به انرژی قابل اطمینان و پایدار دارند. به علاوه نظر به نیاز روزافزون برق در کشور و لزوم توسعۀ بار پایه که مصرف شبانه روزی در کشور است و این نیاز هم باید با قابلیت اطمینان و پایداری بالا تأمین شود توسعۀ صنعت انرژی هسته ای در ایران گزینۀ مناسبی است.»

پژوهشگر اندیشکدۀ اقتصاد دانش بنیان و کارشناس صنعت هسته ای*