atw 2018-10

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atw Vol. 63 (2018) | Issue 10 ı October ENERGY POLICY, ECONOMY AND LAW 510 required licenses and permits, and continuing the development of a supply chain of companies that will be able to fabricate the necessary equipment and components for the TWR plant. To accomplish this, TerraPower works closely with numerous universities, national laboratories and corporations in research, testing and prototyping. These partnerships open doors to information exchange and talent pools that benefit the rapid deployment of advanced nuclear technologies. The commercialization of the TWR technology is expected to be operational in the mid 2020s, 10 to 20 years earlier than projections for other Generation IV technologies. The first TWR plant will provide a wide range of benefits and benchmarks in the development of advanced nuclear technology. It will demonstrate reliable operation of TWR plant components and provide experience with integrated operations. This experience will build the regulatory basis for the more advanced commercial units that will follow. Molten Chloride Fast Reactor (MCFR) The molten chloride fast reactor ( MCFR, Figure 3) is a type of molten salt reactor (MSR) that furthers the progress made through MSR | | Fig. 4. TWR plant visualization. | | Fig. 3. Molten Chloride Fast Reactor (MCFR) visualization. experiments conducted in the 1960s. Modern computing power, materials and engineering developments enable the revival of new research and development of MSR technology. MCFR technology presents a low-cost reactor that can operate safely in hightemperature regimes. This means the technology can do more than generate electricity; it also offers potential in alternative industrial markets, such as process heat and thermal storage. Inte grating new reactor options into a diversified fleet can bring high- quality, carbon-free energy to heavy industry users, such as water treatment plants, refineries and chemical processors. TerraPower’s work focuses on a fast neutron spectrum, as opposed to the thermal neutron spectrum in which other salt reactors operate. Molten chloride salt fuel serves as both the fuel and the coolant. Conceptual designs expanded into testing activities. In January 2016, the U.S. Department of Energy presented a five-year, $40 million cost-sharing award for continued research and development into TerraPower’s MCFR project. It initiated a U.S. publicprivate partnership that includes TerraPower, Southern Company, Oak Ridge National Laboratory, the Electric Power Research Institute and Vanderbilt University. Major MCFR benefits: • High operating temperatures help increase plant efficiency • Quality heat enables valuable industrial applications to support U.S. industrial sectors • The design allows for very stable and safe operation • Batch refueling without the need for enrichment or reprocessing facilities eliminates major weapons proliferation risks. The main steps achieved TerraPower is pursuing the final stages of its TWR development program, shifting emphasis from the initial prototype project to development of a demonstration reactor. When the demonstration reactor is complete, it will help lay the foundation for the commercial design of an exportable technology. The 10 % design milestone for pre-Conceptual Design for the TWR Prototype plant-March 2013 • The fabrication of the TWR Prototype Proof of Fabrication fuel assembly is completed. – November 2014 • TerraPower signed a memorandum of understanding with China National Nuclear Corporation – September 2015 • The metal fuel prototype U-10Zr is completed. – December 2016 • TerraPower signed a joint venture agreement with China National Nuclear Corporation (CNNC) to form the Global Innovation Nuclear Energy Technology Co., Ltd. – October 2017 • Design for the reactor core and fuel assemblies reaches Conceptual Design level for the Demonstration plant – February 2018 TerraPower and CNNC plan to bring the TWR demonstration reactor online in the mid 2020’s (Figure 4). Authors Phil Sgro Senior Project Coordinator Potomac Communications Group 1133 20th Street NW Suite 400 Washington, D.C. 20036 Energy Policy, Economy and Law TerraPower: Powering Future Reactor Concepts ı Phil Sgro
atw Vol. 63 (2018) | Issue 10 ı October Szenarien und Prognosen zur Entwicklung der Weltenergieversorgung Hans-Wilhelm Schiffer In allen Szenarien und Prognosen, die von namhaften Institutionen in jüngster Zeit vorgelegt wurden, wird von einem auch künftig steigenden Weltenergieverbrauch ausgegangen. Allerdings unterscheidet sich die für die Zukunft erwartete Entwicklung deutlich von den Trends der Vergangenheit sowie auch von Einschätzungen, die in früheren Jahren gemacht wurden. Wesentliche Punkte sind: Die Zuwachsraten im globalen Energieverbrauch fallen deutlich niedriger aus als in den letzten Jahrzehnten. Die erneuerbaren Energien werden – ebenfalls anders als in der Vergangenheit – am stärksten zur Deckung des Bedarfszuwachses beitragen. Neue Technologien drängen auf den Markt. Die Digitalisierung schreitet voran. Die ökonomischen und geopolitischen Schwerpunkte verschieben sich. Umwelt- und Klimafragen wird ein vergrößertes Gewicht beigemessen. Diese Treiber verändern heute bestehende Strukturen. Wir stehen vor einer Reise in eine neue Energiewelt, die Große Transformation. Trotzdem wird kein Szenario und keine Prognose, die in diese Synopse einbezogen sind, dem im Pariser Klimagipfel vereinbarten 2-Grad-Ziel gerecht – mit Ausnahme des Sustainable Development Szenarios der IEA und des Even Faster Transition Szenarios von BP. In diesen Szenarien ist das Erreichen des Klima-Ziels allerdings als Prämisse gesetzt. Die Einhaltung des Pariser Klima-Übereinkommens stellt somit eine gewaltige Herausforderung dar, der die Weltgemeinschaft nur durch eine Verstärkung der internationalen Zusammenarbeit gerecht werden kann. Zur künftigen weltweiten Entwicklung von Angebot und Nachfrage im Energiebereich legen verschiedene Institutionen regelmäßig Analysen vor. Dies sind insbesondere der World Energy Council (WEC), die International Energy Agency (IEA), die U.S. Energy Information Administration (EIA) sowie die internationalen Ölund Gaskonzerne ExxonMobil, Shell und BP. Die Ergebnisse aktuell veröffentlichter Studien werden nachfolgend skizziert. Berücksichtigt sind der International Energy Outlook 2017 der EIA, der World Energy Outlook 2017 der IEA, der 2018 Outlook for Energy: A View to 2040 von Exxon- Mobil und der BP Energy Outlook – 2018 Edition. Die jüngste globale Szenarien-Studie von Shell erschien 2013. Sie war bisher nur durch die Studie New Lenses Städte der Zukunft im Jahr 2014 ergänzt worden. Der WEC wird im September 2019 im Rahmen der Weltenergiekonferenz in Abu Dhabi eine Neuauflage der zuletzt im Oktober 2016 veröffentlichten World Energy Scenarios vorstellen. World Energy Outlook 2017 der IEA Im November 2017 hat die International Energy Agency den World Energy Outlook 2017 (WEO 2017) vorgelegt. Dem Ausblick mit Zeithorizont 2040 liegen drei Szenarien zugrunde, für die – abhängig von den jeweils getroffenen Annahmen – ein quantifizierter Ausblick zur Entwicklung von Angebot und Nachfrage nach Energieträgern unter Differenzierung nach Weltregionen gegeben wird. Bei den Szenarien handelt es sich ausdrücklich nicht um Prognosen sondern um – unter den getroffenen Annahmen – mögliche konsistente Zukunftsbilder. • Das Szenario New Policies (NP) zeigt auf, wie sich das Energiesystem bei Zugrundelegung der aktuellen Politik und der angekündigten Pläne entwickeln könnte. • Das Szenario Current Policies (CP) geht von unveränderten energieund klimapolitischen Rahmenbedingungen aus, berücksichtigt also nur die bis Mitte 2017 rechtlich verbindlich in Kraft gesetzten Regelungen. • Das Szenario Sustainable Development (SD) beschreibt einen integrierten Ansatz zur Verwirklichung der energiebezogenen Aspekte der UN-Ziele für nachhaltige Entwicklung, d.h. entschlossene Klimaschutz maßnahmen, universeller USA -30 Mittel- und Südamerika Zugang zu zeitgemäßer Energie bis 2030 und drastische Reduzierung der Luftverschmutzung. Dies sind die drei Bereiche, in denen die Entwicklung im New Policies Scenario hinter den Erfordernissen zurückbleibt. Ergänzend wird ein Low Oil Price Scenario betrachtet. Das New Policies Scenario wird von der IEA als das zentrale Szenario klassifiziert. Diese Wahl macht, wie in der Szenario-Technik üblich, keine Aussage über die Wahrscheinlichkeit des Eintretens oder die Wünschbarkeit dieses oder eines der anderen Szenarien. Vielmehr werden die Entwicklungstrends veranschaulicht, die sich unter den jeweiligen Rahmenbedingungen nach Einschätzung der IEA abzeichnen. Angesicht der Zuwachs im Primärenergieverbrauch nach Weltregionen 2016 bis 2040 (im NPS der IEA) in Mtoe 270 Europa -200 Mittlerer Osten Afrika 485 480 135 Eurasien Indien 1.005 Wachstum konzentriert sich auf Südost-Asien, den Mittleren Osten, Afrika und Südamerika. Rückgang in USA, Europa und Japan. | | Abb. 1. Entwicklung des Primärenergieverbrauchs nach Weltregionen bis 2040. China 790 Japan -50 420 Südost-Asien ENERGY POLICY, ECONOMY AND LAW 511 Energy Policy, Economy and Law Scenarios and Forecasts on the Development of World Energy Supply ı Hans-Wilhelm Schiffer
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