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Mar 19, 2023

"Tenemos que hacerlo bien": Sean Sexstone de GE Hitachi sobre la nueva energía nuclear

Vea a continuación nuestra entrevista personal con Sean Sexstone, ejecutivo de GE Hitachi

Vea a continuación nuestra entrevista personal con Sean Sexstone, vicepresidente ejecutivo de energía nuclear avanzada de GE Hitachi.

A medida que crece el consenso de que la energía nuclear avanzada podría desempeñar un papel importante en la descarbonización de la red eléctrica y otros sectores, las empresas se apresuran a implementar reactores modulares pequeños (SMR) conectados a la red para fines de la década.

GE Hitachi (GEH) tiene esperanzas en su BWRX-300, la décima evolución del diseño del reactor de agua en ebullición de GE. El diseño del reactor refrigerado por agua de 300 MW se basa en el Reactor Económico Simplificado de Agua en Ebullición (ESBWR) de la compañía, que ya cuenta con la licencia de la Comisión Reguladora Nuclear de EE. UU.

Sean Sexstone, vicepresidente ejecutivo de Energía Nuclear Avanzada de GEH, se refiere al BWRX-300 como un "reactor simple" porque utiliza el mismo equipo y combustible que ya se encuentran en los reactores de GE en todo el mundo.

"Ya se ha hecho el noventa y cinco por ciento", dijo Sexstone en una entrevista exclusiva con Power Engineering. "Tal vez estos son un poco más pequeños en escala, pero muy probados".

Esta es una de las razones por las que GE Hitachi cree que el BWRX-300 puede convertirse en el SMR más económico, rápido y de menor riesgo del mercado.

Sexstone dijo que la compañía tomó el diseño ESBWR básico y lo simplificó, incluidas varias características de seguridad de diseño que son nuevas en la tecnología de reactores de agua en ebullición.

Las válvulas de alivio de seguridad, consideradas la causa más probable de un accidente por pérdida de refrigerante (LOCA), se eliminaron en el diseño. El sistema de condensador de aislamiento (ICS) brinda protección contra sobrepresión de acuerdo con el código ASME BPV, sección III, equipo de clase 1 (Informe de estado - BWRX-300 - GE Hitachi y Hitachi GE Nuclear Energy). Para adaptarse a este cambio, la presión de diseño se ha elevado en un 20 % con respecto a los reactores de agua en ebullición anteriores. GE Hitachi también ha implementado válvulas de aislamiento integrales, que se cierran para detener la pérdida de refrigerante en caso de accidente.

En general, debido a su huella física relativamente pequeña, inversión de capital reducida y ubicación más flexible, los SMR se consideran un antídoto contra los sobrecostos que han afectado a los proyectos nucleares a gran escala.

Sexstone dijo que GE Hitachi ha podido eliminar aproximadamente el 90% del concreto y el acero del ESBWR, dejando una huella total de la planta de energía más pequeña que un campo de fútbol. La empresa proyecta que el BWRX-300 tendrá un costo de capital por megavatio hasta un 60 % más bajo en comparación con el típico SMR enfriado por agua.

Pero a pesar del apoyo de las políticas y el crecimiento del mercado para la nueva energía nuclear, la economía es desalentadora.

Los costos de SMR de primera clase (FOAK) podrían ser tan altos como $ 8,000 por kilovatio (kW) y tan bajos como $ 6,000 por kW, según estimaciones de la industria citadas por Wood Mackenzie. Los analistas allí esperan que los costos de FOAK estén en el extremo superior de este rango, y podrían ser aún más altos, a medida que los desarrolladores construyen proyectos en etapa inicial.

Sexstone dijo que las asociaciones de la cadena de suministro de Power Engineering serán cruciales para el éxito.

"Si vamos a construir dos, trescientos o más de estos [BWRX-300], creo que será crucial que tengamos muy buenas asociaciones y podamos hacer crecer la cadena de suministro en Canadá, en el UU. y a nivel mundial", dijo.

En marzo de 2023, la empresa anunció un acuerdo de colaboración técnica con Ontario Power Generation (OPG), Tennessee Valley Authority (TVA) y Synthos Green Energy (SGE) con el objetivo de acelerar el proceso regulatorio y la implementación.

A través del acuerdo, los socios invertirán un total de alrededor de $ 400 millones en el desarrollo del diseño estándar BWRX-300 y el diseño detallado de los componentes clave, incluida la vasija de presión del reactor y las partes internas. Los colaboradores están formando un Grupo de Trabajo del Centro de Diseño con el propósito de garantizar que el diseño estándar se pueda implementar en los EE. UU., Canadá, Polonia y más allá.

"El objetivo es que, una vez que se establece ese estándar, no cambie", dijo Sexstone. "Entonces podemos trabajar para reducir la curva de costos a medida que implementamos múltiples reactores".

Añadió: "Tenemos que acertar con este primero o dos".

OPG tiene como objetivo implementar el BWRX-300 en su sitio Darlington New Nuclear Project en Clarington, Ontario. En enero de 2023 se firmó un contrato comercial entre GE Hitachi, Ontario Power Generation, SNC-Lavalin y Aecon. En 2022, el Banco de Infraestructura de Canadá comprometió 970 millones de dólares canadienses (713 millones de dólares) para el proyecto en la mayor inversión del banco en energía limpia hasta la fecha.

Este sería el primer SMR a escala de red en América del Norte. La preparación del sitio está actualmente en marcha, y GE-Hitachi espera la aprobación para comenzar la construcción a fines de 2024. El reactor podría construirse a fines de 2028 o principios de 2029.

"Estamos preparando el sitio, finalizando el diseño estándar y específico del sitio, solicitando equipos de ingeniería de largo plazo importantes para mantener el cronograma de construcción", dijo Sexstone.

En agosto de 2022, TVA comenzó a planificar y otorgar licencias preliminares para el posible despliegue del BWRX-300 en su sitio de Clinch River cerca de Oak Ridge, Tennessee. En junio de 2022, SaskPower anunció que había seleccionado el BWRX-300 para un posible despliegue en Saskatchewan a mediados de la década de 2030.

GE Hitachi, NuScale y Holtec se encuentran entre las empresas que desarrollan SMR enfriados por agua. Otra tecnología avanzada de reactores en desarrollo incluye el uso de refrigerantes no tradicionales como metales líquidos, sales y gases.

"Tenemos todos estos proyectos comenzando y financiados por el gobierno y la industria privada para desarrollar nuevos diseños", dijo Doug True, director nuclear del Instituto de Energía Nuclear (NEI). "Es un momento realmente emocionante para estar en la industria".

Otro impulso provino de la Ley de Reducción de la Inflación (IRA) federal, que ofrece un generoso crédito fiscal para reactores y microrreactores nucleares avanzados.

Esto ha ayudado a que los SMR se vuelvan aún más atractivos para las empresas de servicios públicos. True dijo que NEI encuestó a los directores nucleares de las empresas de servicios públicos de EE. UU. en 2022 y les preguntó cuánta energía nuclear avanzada necesitarían para cumplir con los objetivos de descarbonización. Dijo que la respuesta acumulada fue superior a 90 GW.

NEI actualizó la encuesta luego de la aprobación de la IRA y vio un aumento de alrededor del 10 %, y el personal dijo que necesitaría alrededor de 100 GW en energía nuclear nueva.

Desde otra perspectiva, las evaluaciones recientes citadas en la hoja de ruta de reactores avanzados del Instituto de Investigación de Energía Eléctrica (EPRI) sugieren que durante los próximos 10 a 20 años, la necesidad de desplegar reactores avanzados en los Estados Unidos y Canadá rivalizará, y probablemente superará, la escala de toda la capacidad de energía nuclear operativa existente en América del Norte.

"Va a haber desafíos", dijo True. "Pero la forma en que otros países han reducido los costos de los [reactores] nucleares es siendo buenos construyéndolos. Estas primeras plantas llegarán allí, y aprenderemos, y mejoraremos cada vez más".

El modelo de Wood Mackenzie muestra que si los costos caen a $ 120/MWh para 2030, los SMR serán competitivos con los reactores nucleares de agua a presión (PWR), el gas y el carbón, tanto reducidos como no reducidos, en algunas regiones del mundo.