به گزارش هشمهری‌آنلاین، روز گذشته اعلام شد بین ایران و شرکت اتم‌روس تفاهمنامه‌ای برای ساخت نیروگاه‌های‌های کوچک هسته‌ای امضا شده است. در نگاه اول شاید این خبر تنها یک همکاری تازه در حوزه انرژی به‌نظر برسد، اما این نیروگاه‌ها می‌توانند نقطه عطفی در مسیر آینده انرژی ایران باشند. نیروگاه‌های کوچک هسته‌ای یا ماژولار (موسوم به SMR به‌معنای رآکتور کوچک ماژولار) نسل تازه‌ای از فناوری هسته‌ای به شمار می‌روند که جهان را به‌سمت شکل جدیدی از تأمین برق پایدار سوق داده‌اند و در ماه‌های اخیر گوگل، آمازون، مایکروسافت و سایر غول‌های فناوری قراردادهای بزرگی برای ساخت آن امضا کرده‌اند.
این نیروگاه‌ها چه ویژگی‌هایی دارند، چرا تا این اندازه استراتژیگ شده‌اند و فرق آن‌ها با نیروگاه‌های بزرگ چیست؟
نیروگاه‌های ماژولار چگونه کار می‌کنند؟
اسم نیروگاه هسته‌ای که می‌آید، شاید اولین چیزی که به ذهنمان می‌رسد تأسیساتی غول‌پیکر مانند نیروگاه بوشهر است که همه چیز در همان محل ساخته و راه‌اندازی شده و سال‌ها زمان و میلیاردها هزینه صرف آن شده است. اما نیروگاه‌های کوچک معادلاتی کاملا متفاوت دارند.
آن‌ها در قطعاتی کوچک مثل قطعات لگو طراحی می‌شوند. هر واحد یا ماژول در کارخانه ساخته می‌شود و سپس به‌صورت آماده به محل نصب منتقل می‌شود. بعد از آن، چند ماژول کنار هم قرار می‌گیرند و یک نیروگاه کامل را تشکیل می‌دهند.
از نظر فنی، تفاوت اصلی در اندازه و طراحی است. یک نیروگاه بزرگ معمولا حدود هزار مگاوات برق تولید می‌کند، در حالی که هر ماژول SMR می‌تواند چیزی بین ۵۰ تا ۳۰۰ مگاوات برق تولید کند. این مقدار اگرچه کمتر است، اما به‌خاطر قابلیت ترکیب و نصب چند ماژول، می‌توان ظرفیت را به‌تدریج افزایش داد. این انعطاف‌پذیری یکی از بزرگ‌ترین مزیت‌های این فناوری به حساب می‌آید.
در تصویر زیر تفاوت اندازه این دو نوع نیروگاه، دیده می‌شود.
چرا این نیروگاه‌ها اهمیت دارند؟
ایران مانند بقیه کشورهای دنیا، با افزایش روزافزون مصرف برق مواجه است. به‌ویژه در تابستان‌ها فشار بر شبکه برق به‌حدی می‌رسد که خاموشی‌ها اجتناب‌ناپذیر می‌شوند. نیروگاه‌های کوچک می‌توانند در نقاط دورافتاده، نزدیک مراکز صنعتی یا حتی در شهرهای پرمصرف نصب شوند و نیاز به برق مطمئن را برطرف کنند.
از طرفی، زمان و هزینه ساخت برای نیروگاه‌ها پارامترهای بسیار موثری هستند. ساخت یک نیروگاه بزرگ هسته‌ای می‌تواند بیش از یک دهه طول بکشد و به سرمایه‌گذاری کلان نیاز دارد. در حالی که نیروگاه‌های ماژولار به دلیل تولید کارخانه‌ای، ظرف سه تا پنج سال به بهره‌برداری می‌رسند و سرمایه‌گذاری مرحله‌ای را ممکن می‌کنند. این یعنی کشورها می‌توانند به‌تدریج ظرفیت خود را بالا ببرند، بدون اینکه مجبور باشند همه منابع مالی را یک‌جا صرف کنند.
یک مزیت مهم این نیروگاه‌های کوچک مقیاس، طراحی این نیروگاه‌ها به‌گونه‌ای است که بسیاری از آن‌ها دارای سیستم‌های خودکار ایمنی هستند. به زبان ساده، اگر مشکلی رخ دهد، راکتور به‌طور خودکار خاموش می‌شود و نیاز به دخالت انسانی ندارد. این ویژگی را می‌توان به «ترمز اضطراری خودکار در خودروهای جدید» تشبیه کرد که حتی در غیاب راننده، جلوی تصادف را می‌گیرد.
نیروگاه ماژولار چه فرقی با نیروگاه‌های بزرگ دارد؟
مزیت نیروگاه‌های کوچک نسبت به نیروگاه‌های بزرگ تنها در اندازه خلاصه نمی‌شود. وقتی یک نیروگاه بزرگ هزار مگاواتی دچار مشکل شود، کل آن ظرفیت از مدار خارج می‌شود. اما اگر ده نیروگاه کوچک ۱۰۰ مگاواتی داشته باشیم و یکی از آن‌ها از مدار خارج شود، فقط ده درصد ظرفیت کل از دست می‌رود. این موضوع ریسک خاموشی را به‌شدت کاهش می‌دهد.
همچنین از منظر مالی، ساخت نیروگاه‌های بزرگ نیازمند یک سرمایه‌گذاری عظیم در ابتدای پروژه است. در مقابل، SMRها به کشورها امکان می‌دهند که به‌صورت مرحله‌ای سرمایه‌گذاری کنند و متناسب با رشد مصرف یا توان مالی، ماژول‌های جدید اضافه کنند.
یکی دیگر از نکات مهم، مصرف آب است. نیروگاه‌های هسته‌ای بزرگ معمولا برای خنک‌سازی نیاز زیادی به آب دارند و به همین دلیل در نزدیکی دریا یا رودخانه‌های پرآب ساخته می‌شوند. در حالی که SMRها به دلیل طراحی جمع‌وجورتر و بازده بالاتر، به آب کمتری نیاز دارند و همین ویژگی باعث می‌شود بتوان آن‌ها را در مناطق بیشتری نصب کرد. برای کشوری مثل ایران که با بحران آب روبه‌روست، این مزیت کم‌اهمیت نیست.
چه مزیتی نسبت به انرژی‌های تجدیدپذیر و فسیلی دارند؟
ممکن است پرسیده شود چرا وقتی می‌توانیم نیروگاه خورشیدی یا بادی بسازیم، به سراغ نیروگاه‌های هسته‌ای کوچک می‌رویم؟ پاسخ ساده است: برق خورشیدی فقط در روز و برق بادی فقط در روزهای بادخیز تولید می‌شود. اما برق هسته‌ای شبانه‌روز و بدون وابستگی به شرایط آب‌وهوایی تولید می‌شود.
در مقایسه با نیروگاه‌های فسیلی، SMRها تقریبا بدون انتشار گازهای گلخانه‌ای کار می‌کنند. در شرایطی که جهان به‌دنبال کاهش کربن برای مقابله با تغییرات اقلیمی است، این موضوع اهمیت حیاتی دارد. از سوی دیگر، برخلاف نیروگاه‌های گازی یا نفتی، این نیروگاه‌ها نیازمند سوخت دائمی و پرهزینه نیستند؛ سوخت هسته‌ای مدت زمان طولانی‌تری پاسخ‌گو است.
بر اساس گزارش‌های آژانس بین‌المللی انرژی اتمی و آژانس انرژی هسته‌ای، بیش از ۷۰ SMR در کشورهای مختلف دنیا در مرحله توسعه قرار دارند و بازار جهانی این رآکتورها نیز آنچنان که از نمودار نیز پیداست، به سرعت در حال افزایش است.
گزارش‌های آینده‌پژوهی نهادهای معتبر بین‌المللی می‌گویند تعداد این راکتورهای کوچک در سطح جهان تا سال ۲۰۴۳ رشد بیش از ۲۰ برابری را تجربه خواهد کرد. به گونه‌ای که سهم بازار آن از ۷۲.۴ میلیارد دلار در ۲۰۲۳ به ۲۹۵ میلیارد دلار در ۲۰۴۳ خواهد رسید. این مطالعات نشان می‌دهد تا آن سال راکتورهای کوچک به تنهایی بیش از ۲ درصد از سبد انرژی جهانی را به خود اختصاص خواهند داد.
گوگل، مایکروسافت و بقیه غول‌های فناوری چرا به سمت این نیروگاه‌ها رفته‌اند؟
جالب است بدانیم که این فناوری تنها برای کشورها جذاب نیست، بلکه شرکت‌های بزرگ فناوری هم به آن توجه ویژه نشان داده‌اند. مراکز داده غول‌های فناوری مانند آمازون، مایکروسافت و گوگل، مصرف برق سرسام‌آوری دارند. یک مرکز داده بزرگ می‌تواند به‌اندازه یک شهر کوچک برق مصرف کند.
این شرکت‌ها در ابتدا تلاش کردند با نصب مزارع خورشیدی و بادی نیاز انرژی خود را تأمین کنند، اما خیلی زود متوجه شدند این منابع کافی نیستند. مراکز داده نمی‌توانند حتی یک لحظه خاموش شوند و نیازمند برق پایدار ۲۴ ساعته هستند. همین موضوع باعث شد پای SMRها به دنیای فناوری باز شود.
برای نمونه، گوگل قراردادی با شرکت Kairos Power امضا کرده است تا تا سال ۲۰۳۵ حدود ۵۰۰ مگاوات ظرفیت نیروگاه‌های کوچک هسته‌ای داشته باشد. گوگل همچنین با شرکت Elementl Power همکاری کرده تا سه سایت جدید با ظرفیت مجموع ۱٫۸ گیگاوات برای پروژه‌های هسته‌ای کوچک توسعه دهد.
آمازون هم از طریق شرکت زیرمجموعه خود وارد پروژه‌ای در ایالت واشینگتن شده است. در مرحله نخست، چهار ماژول در نظر گرفته شده که جمعاً ۳۲۰ مگاوات برق تولید خواهند کرد و در صورت توسعه به هشت ماژول، ظرفیت کل به ۹۶۰ مگاوات می‌رسد.
این اعداد نشان می‌دهد که غول‌های فناوری به دنبال پروژه‌های نمایشی یا آزمایشی کوچک نیستند، بلکه به ظرفیت‌هایی در مقیاس صدها مگاوات تا گیگاوات فکر می‌کنند. هدف آن‌ها روشن است: تضمین برق پایدار برای مراکز داده و خدمات ابری که زیرساخت اصلی اقتصاد دیجیتال جهان هستند.
اهمیت استراتژیک سرمایه‌گذاری روی این فناوری چیست؟
نیروگاه‌های کوچک هسته‌ای را می‌توان راه‌حل میانه‌ای میان نیروگاه‌های عظیم هسته‌ای و منابع تجدیدپذیر دانست. آن‌ها برق پایدار و کم‌کربن تولید می‌کنند، انعطاف‌پذیرند، به آب کمتری نیاز دارند، سریع‌تر ساخته می‌شوند و ریسک کمتری برای شبکه به همراه دارند.
امضای یادداشت تفاهم ایران و روسیه برای ساخت نیروگاه‌های کوچک هسته‌ای، به‌معنای ورود ایران به موجی جهانی است که در حال شکل‌گیری است. این همکاری می‌تواند هم از منظر تأمین برق پایدار و هم از نظر کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی اهمیت داشته باشد.
با این حال، کارشناسان تأکید می‌کنند که صرف ساخت نیروگاه کافی نیست. ایران باید در این مسیر به انتقال فناوری و بومی‌سازی توجه کند. اگر کشور بتواند دانش طراحی و ساخت این نیروگاه‌ها را در داخل توسعه دهد، در آینده می‌تواند نه‌تنها نیازهای خود را برطرف کند، بلکه به صادرکننده فناوری نیز تبدیل شود.
همان‌طور که جهان و حتی شرکت‌های بزرگ فناوری به این فناوری روی آورده‌اند، ورود ایران به این عرصه می‌تواند بخشی از آینده امنیت انرژی کشور را تضمین کند. شاید امروز تنها یک تفاهم‌نامه امضا شده باشد، اما این تفاهم می‌تواند آغازگر فصلی تازه در سیاست انرژی ایران باشد؛ فصلی که در آن برق پایدار، ایمن و کم‌هزینه در دسترس‌تر از همیشه خواهد بود.
