يُظهر بحث جديد من إيران أن التركيبات الكهروضوئية المرتبطة بتخزين البطاريات قد تساعد في منع وقوع الحوادث وزيادة السلامة في محطات الطاقة النووية من خلال العمل كحمل للطوارئ. اقترح العلماء تصميم نظام يأخذ في الاعتبار العوامل التقنية والاقتصادية.
مجموعة من العلماء من جامعة آزاد الإسلامية في إيران، بحثت في كيفية استخدام الطاقة الكهروضوئية كحمل طارئ لزيادة أمان مفاعل طهران للأبحاث (TRR) - وهو مفاعل أبحاث للمياه الخفيفة من نوع حوض السباحة بقدرة 5 ميجاوات يعمل في مركز طهران للأبحاث النووية منذ عام 1967.
في الدراسة "تصميم نظام الطاقة الشمسية للطوارئ المجاور لمحطة الطاقة النووية لمنع الحوادث النووية وزيادة السلامة،" نشرت في التحليل النووي، قدم الأكاديميون إجراء تصميم يعتمد على استخدام بفسيست و إعادة الشاشة برمجة.
وأوضحوا أن "الهدف الرئيسي من هذا البحث هو استخدام أنظمة الطاقة الشمسية لتوفير الطاقة الطارئة للمحطات النووية في حالة تعطل شبكة الكهرباء وعدم عمل أنظمة الطوارئ الأخرى مثل مولدات الديزل والبطاريات".
وأشار الباحثون إلى أن حمل الطوارئ في منشأة TRR يتم توفيره حاليًا من خلال مولد ديزل بقدرة 450 كيلووات يقع على الجانب الشمالي من مبنى المفاعل، ومن خلال مولد ديزل بقدرة 50 كيلووات كمصدر احتياطي ثانٍ يمكن استخدامه إذا كان المفاعل 450 كيلووات. نظام كيلوواط تالف أو قيد الإصلاح.
اقترح فريق البحث تركيب نظام كهروضوئي متصل بالشبكة بقدرة 100 كيلووات على مساحة 627 مترًا2 منطقة. ومن المخطط أن يعتمد النظام على وحدات متعددة البلورات بقدرة 305 وات و5 محولات بقدرة 20 كيلووات لكل منها. ومن المتوقع أن تبلغ القدرة السنوية للإنتاج النهائي 166.2 ميجاوات في الساعة. وافترض العلماء أيضًا أن المجموعة الكهروضوئية سيتم ربطها بنظام بطارية بقدرة 400 كيلووات في الساعة يمكنه توفير حمل طارئ قدره 50 كيلووات خلال 8 ساعات.
The solar plant is intended to back up the 50 kW generator to supply electricity to the nuclear plant’s water pumps in case of emergency. “As the first priority, the plant charges the battery pack and discharges excess energy to the power grid,” the group explained. “The system is capable of both charging battery bank and transferring excess energy to the grid, simultaneously.”
وفقًا للعلماء، فإن تصنيف المشروع هذا ممكن من الناحية الفنية والاقتصادية إذا كان لمحطة الطاقة الشمسية الحق في بيع الطاقة للشبكة بموجب نظام تعريفة التغذية (FiT) أو نظام القياس الصافي، مما يضمن ربحية كبيرة عندما يتم تركيب المصفوفة. لا تستخدم لتحميل الطوارئ.
Assuming the FiTs awarded by Iranian authorities, the scientists found the system’s payback time is around 4.5 years.
وخلصوا إلى أنه "من خلال تقييم جميع المخططات والبيانات الاقتصادية، خلص إلى أن إنشاء هذه المحطة يؤدي إلى تحسين إجراءات السلامة للمفاعلات النووية المدعومة بمحطات الطاقة الشمسية القادرة على توليد الطاقة لأحمال الطوارئ للمفاعلات النووية". "هذه المحطة هي احتياطي آمن للمفاعلات النووية مما يمنع الكوارث مثل كارثة فوكوشيما دايتشي النووية."