ロールスロイスのSMRは風力エネルギーの10,000分のXNUMXの土地を必要とし、「電力密度の鉄則」を証明します

ロールスロイスは先月、2024メガワットの小型モジュール式原子炉について470年までに英国政府から規制当局の承認を受ける予定であると述べました。 そしてそれは2029年までに英国の電力網で電力を生産し始めるであろうこと.

それは起こりますか？ 時が教えてくれる。 多くの原子力プロジェクトや新興企業は、予定されている稼働日を過ぎてしまいました。 しかし、ロールスロイスの発表は470つの理由で重要です。 第一に、それは世界的な核ルネッサンスが実際に進行中であるという概念にさらに信憑性を追加します。 第二に、ロールスロイスの新しいXNUMXメガワットの原子炉設計は、その卓越した電力密度のために、原子力エネルギーが 自然環境を守り、温室効果ガスの排出を削減しながら、大規模な電力を生産できる唯一の方法.

なんで？ ロールスロイスが建設を計画している原子力発電所の電力密度は、風力発電プロジェクトの10,000分の1,000の土地、太陽光発電プロジェクトの約XNUMX分のXNUMXの土地を必要とします。 驚くほど高い電力密度のために、新しい原子力発電所は、土地、鉄鋼、ネオジム、銅、コンクリートなどのはるかに少ない資源を必要とします。これは、私が電力密度の鉄の法則と呼んだことを証明しています。 これについては、すぐに詳しく説明します。

高校で物理学をスキップした場合（私はそうしました）、パワー密度が重要である理由を理解できないかもしれません。 問題ない。 これが簡単な入門書です。 エネルギー（ジュール、またはBtuで測定）は、仕事をする能力です。 電力（ワットまたは馬力で測定）は、作業が行われる速度です。 私たちはエネルギーを気にしません。 私たちが欲しいのは力です。 車を動かしたり、テレビを動かしたり、フィレミニョンを調理したりするために使用されているエネルギーの形態（石油、太陽、石炭、ガス）は必ずしも気にせず、必要な力があることだけを気にします。私たちの仕事は終わりました。 そして、その当然の結果も真実です。私たちが持つ力（計算力、加熱力、原動力、調理力）が多ければ多いほど、私たちができる仕事も増えます。

電力密度は、特定の領域、体積、または質量から利用できるエネルギーフローの尺度です。 つまり、XNUMX平方メートル、リットル、またはキログラムあたりに取得できるワット数です。 そして、それは電力密度の鉄の法則に戻ります。 著者とコロラド大学教授から鉄法の概念を借りました 気候の鉄の法則を作り出したロジャー・ピールケ・ジュニア、これは、経済成長と気候変動対策のどちらかを選択することを余儀なくされた場合、政治家と意思決定者は常に経済成長を選択するだろうと述べています。

電力密度の鉄の法則は、ピールケの勅令のいとこです。 電力密度が低いほど、リソースの強度が高くなります。 トウモロコシエタノール（0.1ワット/平方メートル）や風力エネルギー（1ワット/平方メートル）のような低電力密度の供給源に依存している場合は、他のリソースの大きな入力でそのわずかなエネルギーの流れを打ち消す必要があります。 エタノールの場合、それは、意味のある量の液体燃料を生産するのに十分なトウモロコシを育てるために、多くの土地、肥料、およびディーゼル燃料を使用することを意味します。 昨年、ブルームバーグのエースレポーター兼データアナリストであるデイブメリルは次のように報告しました。アメリカの総エネルギーフットプリントのXNUMX分のXNUMX …エタノール用に栽培されたトウモロコシに専念しています。 他のすべての電源を合わせたよりも多くの土地が必要です。」 メリルは、バイオ燃料（主にトウモロコシエタノール）がネブラスカ州よりも広い面積である約80,000平方マイルを使用していると判断しました。

風力エネルギーにはエタノールと同じ問題があります。 意味のある量の電力を生産するために、風力プロジェクトは広大な土地と驚異的な量の鉄鋼、コンクリート、銅、および希土類元素を必要とします。 これらの土地利用要件は、風力エネルギーが全国でそのような激しい抵抗に対応している主な理由のXNUMXつです。 私が示すように Renewable Rejection Database、331年以降、全国の2013のコミュニティが風力プロジェクトを拒否または制限しています。。 最近の拒否は、オハイオ州クロフォード郡で5月XNUMX日に発生しました。このプロジェクトは、現在死んでいる人を含むプロジェクトに激しい反対を示していたApexCleanEnergyによって提案された風力プロジェクトを拒否しました。 約20,000エーカーをカバーする予定だったニューヨークの灯台風力プロジェクト.

私の最新の本で説明しているように、 権力の問題：電気と国の富、そして上の図では、風力エネルギーの電力密度が低いということは、風力タービンだけでアメリカの既存の電力需要を満たすには、カリフォルニアのXNUMX倍の面積が必要になることを意味します。 特にカリフォルニアで風力エネルギーを構築することはほぼ不可能であることを考えると、それはばかげた量の領域です。

太陽エネルギーはどうですか？ エタノールや風力よりも電力密度が高く（10平方メートルあたり約XNUMXワット）、ポリシリコン、鋼、銅など、多くの材料入力が必要です。 それはまたたくさんの土地を必要とします、それが理由です 全国の多くのコミュニティがビッグソーラーを拒否しています.

ロールスロイスに戻りましょう。 同社の470メガワットのSMRは約2.3億ドルの費用がかかり、約10エーカーの敷地が必要になります。 つまり、新しい発電所の電力密度は10,000平方メートルあたり470,000,000ワットを超えることになります。 計算は次のとおりです。40,489ワットを11,608平方メートルで割った値=90平方メートルあたり90ワット。 10,447％の設備利用率（つまり、プラントは2,000％の時間フルパワーで稼働することを意味します）を想定すると、XNUMX平方メートルあたりXNUMXワットになります。 明確にするために、それは非常に高い数です。 すぐ上のXNUMX番目の図に示すように、ブキャナンにある最近閉鎖されたインディアンポイントエネルギーセンターの電力密度は、XNUMX平方メートルあたり約XNUMXワットでした。

主要な原子力アナリストであり、 アトミックインサイト アトミックショーポッドキャストのホストは、ロールスロイスリアクターで強気です。 彼は、会社が成功し、新しいSMRを構築することを可能にするはずの資金と政府の支援を持っていると述べた。 「それは技術的に洗練された会社であり、航空機エンジンや潜水艦用の原子力発電所を含む複雑な機械の製造に数十年の経験があります」と彼は木曜日に私に語った。

別の前向きな兆候：英国首相 ボリス・ジョンソンは核に大きな抱擁を与えています。 今月初め、英国のハートリプール原子力発電所を訪問している間、彼は、原子力は「ロシアの石油やガスを含む化石燃料から私たちを引き離すために絶対に重要である」と述べた。 彼はまた、英国がたくさんの原子炉を建設すると述べた。 「XNUMX年ごとに新しいものを作る代わりに、私たちは毎年XNUMXつを建て、清潔で安全で信頼できるエネルギーで家に電力を供給します。」

確かに、ボリスはたくさんのことを言っています。 そしてそうです、私たちは以前に世界の原子力部門の回復について聞いたことがあります。 しかし、今回は、実際には異なる場合があります。 天然ガスと石炭の世界的な価格の高騰（ニューカッスルのベンチマークは現在400トンあたり約XNUMXドル）、プーチンのウクライナ侵攻による大きな不確実性など、いくつかの要因が原子力部門に希望と資本の急増をもたらしています。 ただし、ロールスロイスだけではないことを忘れないでください。 今月初め、NuScale Power（ティッカー：SMR） ニューヨーク証券取引所に上場。 フランスは、核産業を後押しすると述べた。

これらの開発は、自然環境、私たちの鳥、コウモリ、昆虫、そしてもちろん人々にとって朗報です。 新しい原子力の時代は、風力や太陽光のプロジェクトに伴う景観を破壊するエネルギーの無秩序な増加の代わりに、自然を惜しまず、より多くのゼロカーボンジュースを電力網にもたらす超高出力密度の原子炉を提供することを約束します。 ロールスロイスは、風力や太陽光よりも優れた技術を持っているだけではありません。 10,000倍優れた技術を持っています。