- A Vogtle Unit 3, na Geórgia, entrou em operação comercial, tornando-se o primeiro novo reator a entrar em funcionamento nos EUA desde a Watts Bar 2, em 2016
- A Unit 3 tem capacidade de 1.114 MW e se juntou às Units 1 e 2 já existentes; a Unit 4, de porte semelhante, deve entrar em operação entre novembro de 2023 e março de 2024
- Quando as Vogtle Units 3 e 4 estiverem ambas operando, a Plant Vogtle ultrapassará a Palo Verde, de 4.210 MW, no Arizona, e se tornará a maior usina nuclear dos EUA
- Os dois novos reatores usam o projeto Westinghouse AP1000 e contam com sistemas de segurança passivos que permitem desligamento sem energia externa nem ação de operadores
- O projeto, iniciado em 2009, sofreu grandes atrasos em relação ao plano original de US$ 14 bilhões com entrada em operação em 2016~2017, e o custo total agora é estimado em mais de US$ 30 bilhões
Início da operação comercial da Vogtle Unit 3
- A Vogtle Unit 3, na Geórgia, entrou em operação comercial
- É o primeiro novo reator a entrar em funcionamento nos EUA desde que a Watts Bar 2, da Tennessee Valley Authority, entrou em serviço em 2016
- A nova Unit 3 tem capacidade de 1.114 MW e opera junto com os dois reatores já existentes da Plant Vogtle
- As Units 1 e 2 têm, juntas, 2.430 MW de capacidade nominal e operam desde o fim da década de 1980
Maior usina nuclear dos EUA quando a Unit 4 entrar em operação
- A Georgia Power espera que a Vogtle Unit 4 entre em operação entre novembro de 2023 e março de 2024
- Quando as Units 3 e 4 estiverem ambas em funcionamento, a Plant Vogtle se tornará a maior usina nuclear dos EUA
- Como comparação, a usina Palo Verde, no Arizona, tem capacidade de 4.210 MW
- A Plant Vogtle é de propriedade conjunta da Georgia Power e de outras três concessionárias de energia
Longa construção e estouro de custos
- A construção dos dois novos reatores começou em 2009
- O plano inicial previa custo total de US$ 14 bilhões, com a Vogtle Unit 3 entrando em operação comercial em 2016 e a Unit 4 em 2017
- Depois disso, houve grandes atrasos na construção e estouros de custo, e o custo total atual é estimado em mais de US$ 30 bilhões
Projeto AP1000 e sistemas de segurança
- As Vogtle Units 3 e 4 usam o projeto de reator AP1000, da Westinghouse
- O AP1000 é um reator avançado de próxima geração, com área de instalação menor e projeto mais simples do que tecnologias de gerações anteriores
- Esse projeto inclui sistemas de segurança passivos capazes de desligar o reator sem ação de operadores nem energia externa
- As Vogtle Units 3 e 4 são a primeira implantação de reatores AP1000 Generation III+ nos EUA
- Outros dois reatores Westinghouse AP1000 planejados para uma usina na Carolina do Sul tiveram a construção interrompida em 2017
Situação da energia nuclear nos EUA e apoio de políticas públicas
- O primeiro reator comercial dos EUA começou a operar em dezembro de 1957, em Shippingport, na Pensilvânia
- A maioria dos reatores dos EUA foi construída ao longo de 20 anos, entre 1970 e 1990
- Antes da Vogtle Unit 3, o último reator a entrar em operação nos EUA havia sido a Watts Bar 2, no Tennessee
- A construção da Watts Bar 2 começou em 1973, mas foi interrompida em 1985
- Os trabalhos foram retomados em 2007, e a operação começou em 2016
- Os EUA têm a maior capacidade nuclear do mundo, com 95.881 MW distribuídos em 93 reatores comerciais
- As usinas nucleares produzem quase 20% da eletricidade dos EUA
- Embora vários reatores tenham sido fechados recentemente, o interesse pela energia nuclear continua como recurso para reduzir a pegada de carbono do setor elétrico
- A geração nuclear não produz emissões de CO2 e pode fornecer a energia essencial de base normalmente suprida por usinas a carvão e gás natural
- Leis recentes como a Bipartisan Infrastructure Law e a Inflation Reduction Act apoiam a energia nuclear dos EUA como parte de um portfólio de geração limpa e livre de carbono
1 comentários
Opiniões no Hacker News
Há muita gente fazendo comparações desfavoráveis entre energia nuclear e solar, mas, fazendo as contas, os sistemas de armazenamento da rede elétrica implantados nos EUA somam cerca de 10 GWh, e o consumo de eletricidade dos EUA em 2022 foi de cerca de 4.000 TWh
(10GWh / 4000TWh) * 31,536,000초 == 78초; portanto, olhando a rede elétrica como um todo, há apenas cerca de um minuto e meio de energia puramente armazenada, e a maior parte, cerca de 90%, não é bateria, mas hidrelétrica reversívelPor região, em muitos casos, se as usinas a gás de pico não forem acionadas, restam apenas algo como 10 a 30 segundos antes de um apagão
Olhando o preço do Powerwall, ele está no nível da demanda residencial de energia; fico imaginando como ficariam as tarifas da AWS se a us-east-1 comprasse Powerwalls, e, considerando também as indústrias de aço, química, papel e processamento mineral, o impacto de uma redução de capacidade de mais de 1/3 seria muito maior do que a conta de luz
O problema nas discussões sobre capacidade solar é que a capacidade nominal distorce a realidade de forma fundamental demais, e os combustíveis fósseis que são acionados quando não há solar à noite funcionam, na prática, como uma bateria gigantesca
Para tornar a rede elétrica realmente verde, é preciso resolver isso com redes de transmissão, fabricação de baterias ou energia nuclear; praticamente não há outro caminho
Na Irlanda, quando venta pouco, usam-se fontes despacháveis como gás natural, hidrelétrica, transmissão em corrente contínua de alta tensão (HVDC) e hidrelétrica reversível; baterias de íon-lítio são caras e usadas apenas por pouco tempo, até as usinas a gás atingirem a temperatura operacional
Por meio de interconexões HVDC, o excedente de energia eólica é exportado para o Reino Unido e, quando é mais barato, a eletricidade também é importada do Reino Unido
Com esse modelo, espera-se alcançar 70% a 80% de energia renovável até 2030; hoje o nível está em cerca de 45%
Depois de 2030, o foco provavelmente será descarbonizar os cerca de 20% restantes de geração a gás; candidatos incluem substituição por hidrogênio ou biogás, captura de carbono, ou algum avanço em baterias que faça o preço da energia armazenada cair para muito abaixo dos atuais 200 euros/MWh
Redes elétricas são muito complexas, e é impossível operar uma grande rede com 100% de uma única fonte; por causa das vantagens e desvantagens de cada fonte de energia, no fim é necessária uma combinação de várias fontes
Não é indispensável ter fornecimento elétrico constante 24 horas por dia; a solar consegue atender a uma parcela significativa da demanda de energia a um custo muito baixo, e instalações em grande escala também podem ser feitas em pouco tempo
Se você pedir hoje a licença para construir uma usina nuclear, talvez ela só comece a gerar eletricidade depois que o aumento da temperatura média global da Terra já tiver passado de 2,0°C
Em regiões hoje atendidas por usinas a gás natural, se a demanda por veículos elétricos aumentar, é possível instalar solar em massa e ajustar as tarifas para incentivar o consumo durante o dia
Assim, as usinas a gás funcionariam apenas à noite; durante o dia, as pessoas usariam eletricidade solar sem emissões, e o combustível dos carros também passaria de gasolina para eletricidade
Argumentos do tipo “como há apenas 78 segundos de backup em baterias, a solar não faz sentido” têm pouca força; só instalar solar amanhã já pode reduzir bastante as emissões de carbono relacionadas à energia
Usinas nucleares também podem começar a ser construídas agora, mas isso não deve ser feito excluindo a solar
Mas, desde então, tanto a velocidade de instalação quanto a capacidade de fabricar e instalar painéis cresceram, levando a um aumento exponencial
Há bons motivos para ver o armazenamento em baterias hoje no começo de uma curva semelhante; a escala atual de fabricação de baterias é relativamente pequena, e não há barreiras tecnológicas importantes para expandi-la
Armazenamento sazonal é outro problema, mas armazenamento por horas ou dias está plenamente ao alcance
Isso não quer dizer que hoje exista capacidade de armazenamento para sustentar toda a rede, mas, considerando a capacidade existente como 25 GWh e somando os veículos elétricos já existentes, o tempo de armazenamento passa de longe de 30 minutos, e esse número cresce rapidamente, cerca de 50% ao ano
Fabricar, ao longo dos próximos 15 anos, armazenamento elétrico para algumas horas é uma meta perfeitamente razoável
Barragens sem carbono fornecem 7% da demanda total de eletricidade e também oferecem armazenamento de energia equivalente a vários dias da demanda total da rede, de modo que só o deslocamento temporal já poderia cobrir cerca de 16% da demanda noturna
A solar também pode suavizar mais a curva do pato com instalações orientadas no sentido leste-oeste
Só o custo total durante a construção foi de cerca de US$ 35 bilhões e, mesmo excluindo manutenção e combustível, assumindo receita máxima de 10 centavos/kWh na Geórgia e produção máxima contínua de 1.100 MW, levaria 36 anos para recuperar o principal
Se incluirmos o custo de oportunidade de não investir esses US$ 35 bilhões em outra coisa, além de manutenção e combustível, é muito provável que o projeto como um todo não dê lucro
Gosto da realização de engenharia das máquinas e dos reatores, mas, por mais que digam que a probabilidade seja “baixa”, a possibilidade de meltdown me deixa desconfortável
O trecho que me chamou a atenção foi: “Antes da unidade 3 de Vogtle, o último reator a entrar em operação nos EUA tinha sido a unidade 2 de Watts Bar, no Tennessee. A unidade 2 de Watts Bar começou a ser construída em 1973, mas foi interrompida em 1985; a construção foi retomada em 2007 e ela ficou online em 2016”
Conteúdo relacionado: https://en.wikipedia.org/wiki/Watts_Bar_Nuclear_Plant#Unit_2
Procurando mais em documentos do nrc.gov e da EIA.gov, vi que, em 1985, pouco antes do licenciamento da unidade 1 de WBN, foram encontrados vários defeitos e a NRC enviou uma carta à TVA; a TVA então criou o Nuclear Performance Plan, para tratar de defeitos de materiais, projeto e programas
Por volta dessa época, a construção da unidade 2 foi interrompida com as principais estruturas e equipamentos, como a tubulação do refrigerante do reator, já instalados
Segundo documentos da NRC, a TVA reformou ou substituiu a maior parte dos componentes ativos e instrumentos, avaliou mecanismos de degradação e fatores ambientais por categoria de componente, e estabeleceu critérios de aceitação, inspeções e testes de acordo com os critérios de licenciamento, especificações de projeto e especificações dos fornecedores
Mesmo que o reator parecesse 60% concluído por fora, a quantidade de trabalho necessária era enorme, e por isso parece ter demorado tanto
Segundo a EIA, estudos da época consideravam que a unidade 2, na qual já haviam sido investidos US$ 1,7 bilhão, estava efetivamente 60% concluída, e estimavam que poderia ser finalizada em até 5 anos com mais US$ 2,5 bilhões
A usina nuclear mais recente aqui por perto, Angra 3, também está em construção desde 1984 e, se não for paralisada de novo, deve ser concluída daqui a alguns anos
A usina anterior, Angra 2, segundo a Wikipedia, começou a ser construída em 1976 e só entrou em operação em 2001
A usina ficou apenas parcialmente concluída, e a cada 10 anos alguém tenta retomar a construção
Debaixo da torre de resfriamento há um parque empresarial e, dizem, já houve ali um call center da overstock.com; durante o Dieselgate, a Volkswagen usou o local para armazenar dezenas de milhares de veículos recolhidos
Essa torre de resfriamento também é usada com frequência como locação de filmagens, inclusive de filmes adultos
Leituras que podem servir de referência: “Georgia nuclear rebirth arrives 7 years late, $17B over cost” https://apnews.com/article/georgia-nuclear-power-plant-vogtl...
https://en.wikipedia.org/wiki/Vogtle_Electric_Generating_Pla...
Em toda a indústria nuclear, mesmo na pior estimativa, o número de mortes até hoje fica na casa de alguns milhares, os danos a animais também são muito pequenos e, na prática, a vida selvagem ao redor de Chernobyl prosperou
O dano ambiental também é pequeno, os resíduos ocupam pouco volume, não há CO2 e eles podem ser enterrados em locais profundos que humanos não alcançarão
Já os combustíveis fósseis mataram de centenas de milhares a milhões de pessoas; mataram de milhões a centenas de milhões de animais por meio de mudanças climáticas, vazamentos de óleo, incêndios etc.; degradaram milhares de milhas quadradas de terra com mineração a céu aberto e manchas de óleo; e despejam todos os dias milhares de toneladas de CO2 e subprodutos na atmosfera
O custo financeiro real do uso de combustíveis fósseis deveria incluir mitigação das mudanças climáticas, pesquisas para recuperar espécies extintas, restauração de habitats após limpeza de vazamentos de óleo e recuperação de áreas de mineração a céu aberto
A energia já está armazenada no urânio em um volume pequeno; também é preciso olhar quanto dinheiro deve ser gasto em pesquisa de armazenamento para eletricidade limpa
Fico imaginando quanto dinheiro poderíamos ter economizado, e quanto o ambiente poderia estar melhor, se não fossem as campanhas de organizações como CND e Greenpeace, nos anos 1960 e 1970, marcadas por falta de educação e de informação, contra o investimento de longo prazo em energia nuclear
Seria preciso continuar construindo, acumular especialização e transformar isso em um processo repetível e escalável; meu receio é que a lição deste caso acabe cristalizada como “energia nuclear é cara demais e não funciona”
A Geórgia paga 11 centavos, enquanto a média nacional é 12,7 centavos; já a ensolarada Califórnia paga, por exemplo, cerca do dobro da média, 24,3 centavos/kWh
Nova York, onde moro, fechou 2 reatores em 2020 e 2021, e a tarifa média é 22 centavos/kWh
https://www.eia.gov/electricity/monthly/epm_table_grapher.ph...
Se eu fosse apostar, apostaria que o Vogtle 4 será o último reator nuclear construído nos EUA
Energia solar e baterias estão baratas demais para a energia nuclear competir, e o mundo em breve instalará 1 terawatt de capacidade solar por ano
Claro, excluindo reatores de pesquisa ou militares
O grande problema das renováveis é que o pico de produção solar não coincide com o pico de consumo de eletricidade, e o armazenamento é muito difícil; portanto, uma transição completa exige várias opções de energia
A energia nuclear é estável e permite algum grau de ajuste de potência, ajudando a aliviar o problema de armazenamento, e acho que combina bem com outras fontes renováveis
Tenho certeza de que, se tivéssemos iniciado um plano de investimento contínuo em energia nuclear, como fizemos com solar e eólica, o custo total da energia nuclear teria ficado muito mais barato
Ou talvez a curva das renováveis se achate antes da descarbonização completa, porque manutenção e materiais não escalam bem
A energia nuclear tem alto custo inicial, mas exige muito menos pessoal de manutenção por kWh e muito menos material
How Big Things Get Done as classifica, junto com construção de estradas, entre os principais tipos de projeto que quase não estouram o orçamento
Se você estima gastar US$ 100 milhões em solar ou eólica, o custo real provavelmente ficará abaixo de US$ 110 milhões, enquanto outros projetos podem acabar custando 2, 3 ou 7 vezes mais em tempo, dinheiro ou ambos
A empresa que construiu uma instalação solar pode passar direto para o próximo projeto sem precisar lamber as feridas nem reconstruir reputação ou negócio
Trabalhei como engenheiro nuclear por 8 anos e depois deixei o setor; parecia uma perda de contato com a realidade
Toda vez que alguém disser “a única solução prática para a mudança climática é a energia nuclear, e não dá para construir solar ou eólica rápido e barato o suficiente”, basta mostrar este comunicado à imprensa
Os defensores da energia nuclear que conheço ignoram a realidade factual do setor e se apoiam muito em pensamento mágico
Mas ainda não existe uma solução prática construída em grande escala
Precisamos de uma matriz energética de baixo carbono em que a energia nuclear seja uma peça importante; caso contrário, continuaremos dependentes de petróleo, gás e carvão
China e Coreia do Sul ainda conseguem fazer isso hoje
Se o que você quer dizer é que não dá para vencer a burocracia, então no fim é uma questão de vontade política, e recentemente essa vontade tem aparecido cada vez mais
A construção do primeiro projeto é sempre lenta
Quem fala de um futuro só com solar e baterias parece não morar em regiões que ficam nubladas por semanas
Não fiz as contas, mas em algumas regiões não parece viável construir um pacote de baterias grande o suficiente para atravessar o inverno
Talvez na SF Bay Area, mas em regiões que usam apenas solar+baterias, parece bem provável que apagões se tornem comuns
A solução preferida é uma matriz elétrica mista, em que a energia nuclear lida com interrupções causadas pelo clima
Não é uma configuração em que uma tecnologia de geração “vence”; a rede elétrica mais estável vem do uso conjunto de várias formas de geração
Para lidar com variações sazonais, é preciso superdimensionar as renováveis e criar interligações de longa distância; usinas reversíveis também são muito interessantes por motivos óbvios
A energia nuclear, na forma atual, não é competitiva em custo, mas isso em grande parte é um problema artificial criado pela regulação
Não sei se dá para resolver isso sem sacrificar a segurança, ou se é algo sequer solucionável
Órgãos reguladores inchados parecem ter se infiltrado e contaminado todos os aspectos da sociedade, então é difícil enxergar uma saída
Na ensolarada Califórnia, o fator de capacidade da solar é de cerca de 25%; na Alemanha, com muitos dias nublados, cai para cerca de 10%
Dias nublados afetam a geração, mas não a ponto de desqualificar a solar, e também não exigem capacidade de bateria para aguentar o inverno inteiro
Em termos de custo de capital, solar custa cerca de US$ 1 por watt; nuclear, cerca de US$ 10; e usinas a gás de ciclo combinado ficam em nível parecido ao da solar
Uma usina solar leva pouco mais de 1 ano, enquanto uma nova usina nuclear deve ser pensada em um horizonte de 10 anos
O payback de um investimento em solar fica na faixa de 1 a 2 anos; no caso da nuclear, se você conseguir apenas iniciar a construção nesse período, já teve uma sorte enorme
Pelo custo nivelado de energia sem subsídios da Lazard (https://www.lazard.com/media/2ozoovyg/lazards-lcoeplus-april...), a solar em escala de utilidade custa US$ 24–96 por MWh, a nuclear US$ 141–221, e o gás de ciclo combinado US$ 39–101
A linha de tendência também favorece fortemente solar+armazenamento
Se com o mesmo montante de financiamento você constrói 10 vezes mais capacidade, tem custo marginal de produção pela metade e, a partir de 2 anos, só enxerga potencial de alta, não é estranho que investidores evitem projetos nucleares
Lugares como Singapura, onde falta terra adequada para solar em grande escala, terão de olhar para outras soluções, incluindo nuclear; no restante, a decisão não é difícil
Também é possível deixar usinas a gás despacháveis quase sempre ociosas para cobrir riscos excepcionais de cauda longa
https://formenergy.com/technology/battery-technology/
Alguns reatores foram projetados para seguir carga, mas na prática não são operados assim
Baterias não podem ficar baratas o suficiente para armazenamento sazonal; são adequadas para armazenamento dia/noite
Para variações sazonais, o gás natural é a melhor opção; se trocarmos a energia por solar, eólica, hidrelétrica e gás natural para pico, é plenamente possível chegar a emissões líquidas negativas
Nos EUA, a absorção de CO2 pelas florestas hoje é igual às emissões das usinas a gás natural, e a maioria dessas usinas não é de pico, mas opera continuamente
Claro que os EUA também emitem muito em transporte e indústria, mas isso pode ser eletrificado com o tempo; a geração a carvão pode ser eliminada e a geração a gás natural pode ficar apenas como pico
A energia nuclear não é estritamente indispensável para um caminho de emissões líquidas zero ou negativas
Pessoalmente sou um grande fã de nuclear, mas admito que ela não é obrigatória para enfrentar a mudança climática
Na maior parte do mundo há 15 a 25 anos de dados de insolação e outros dados meteorológicos em resolução horária ou ainda mais curta
O público em geral pode inferir a partir da própria experiência, mas planejadores de redes elétricas e pesquisadores fazem análises muito mais profundas
As afirmações de todos os lados de que “o futuro é X e Y é impossível” parecem uma falsa dicotomia
Energia é um dos pilares mais importantes da sociedade, então necessariamente precisamos fazer hedge
Por mais confiante que você esteja em uma cesta, não dá para colocar todos os ovos nela
Apoio todas as formas de desenvolvimento e pesquisa em energia sustentável
Precisamos de mais nuclear e também de mais solar e eólica; provavelmente também de geotérmica, maremotriz e outras coisas que conheço mal
Reatores existentes devem ser usados até o fim da vida útil, mas há motivos demais para se opor à construção de novos
Esta notícia deveria ser interessante, mas por causa dos estouros de custo deste projeto, os moradores da Geórgia acabaram ficando com a conta
Agora há um item Nuclear Construction Cost Recovery na conta de luz, então, em vez de a eletricidade ficar mais barata, ficou mais cara
Em Long Island, Nova York, o reator Shoreham da Lilco também ficou anos em construção, e a obra envolveu todo tipo de problema, furtos etc.
Depois de concluído, as pessoas perceberam que, se houvesse um acidente em uma ilha estreita e comprida de 128 milhas, a evacuação seria impossível; no fim, ele nunca entrou em operação na rede
Mesmo com essa incompetência em escala gigantesca, ninguém foi demitido, e os bônus da diretoria continuaram altos
Graças ao então governador Mario Cuomo, os consumidores de Long Island continuam pagando por esse desastre até hoje, 40 anos depois
As concessionárias de energia de Long Island, como muitas concessionárias, são muito mal administradas
Nunca vi esse tipo de estrutura público/privada realmente beneficiar os consumidores
Não acho que a energia nuclear seja o futuro
No nosso país, em cerca de 7% do tempo o preço da eletricidade fica em torno de 1 centavo ou até negativo
Tente operar um reator de forma lucrativa nesse ambiente
A falência da Westinghouse relacionada a esta usina teve grande impacto nos problemas e na venda da Toshiba, discutidos recentemente também por aqui
https://www.bbc.com/news/business-67757333.amp
https://news.ycombinator.com/item?id=38706547
Como já pagamos pelos custos do projeto inicial, agora devemos colher os benefícios do projeto repetido
Basta substituir toda a capacidade de geração a carvão por AP1000
O problema é que, mesmo depois de obter essa queda de custos, a energia nuclear ainda não é competitiva na Coreia
Ela foi construída não para fornecer eletricidade barata após os choques do petróleo, mas para garantir independência energética
O fechamento de usinas a carvão acontece por estado e até por empresa
Alguns estados têm uma parte importante da política estadual entrelaçada com o setor de carvão, então vão se agarrar ao carvão mesmo além de sua vida útil economicamente racional
Estados que eliminam o carvão por razões econômicas tendem a optar pelas alternativas de menor custo, ou seja, uma combinação de solar, eólica e gás natural
Nos estados em que as preocupações ambientais pesam mais que as de custo, quase não resta capacidade de geração a carvão para substituir
Há algum motivo para não adotar sal fundido?