Het Amerikaanse energiebedrijf Blue Energy en GE Vernova hebben gezamenlijk aangekondigd dat zij een hybride elektriciteitscentrale met een geïnstalleerd vermogen van 2,5 GW zullen ontwikkelen in Texas, VS, en op dezelfde locatie nucleaire en aardgascentrales zullen inzetten om rekening te houden met zowel het basislastaanbod als de snelle aanpassing van de belasting. Het project wordt gepositioneerd als een modelproject op het pad van ‘gas naar kernenergie’. Het is bedoeld om vooraf elektriciteitsinkomsten te genereren tijdens het complexe goedkeurings- en langetermijnbouwproces, en tegelijkertijd garanties te bieden voor toekomstige aanpassing aan fluctuaties in hernieuwbare energie en de sterke stijging van het energieverbruik van datacenters voor kunstmatige intelligentie.
In het samenwerkingsplan tussen Blue Energy en GE Vernova is het de bedoeling om de BWRX-300 kleine modulaire reactor (SMR) van GE Vernova Hitachi Nuclear Energy (GVH) te gebruiken en een co-located hybride energiecentrale te vormen met een aardgasturbine-eenheid. De kern van het plan is niet om kernenergie en gas fysiek te koppelen in één enkele eenheid, maar om kernenergie- en gasfaciliteiten afzonderlijk te bouwen in hetzelfde energiecentralepark, zodat ze de stoomturbinecentrale en het aansluitpunt op het elektriciteitsnet kunnen delen, en een gecoördineerde werking van het totale systeem kunnen bereiken door middel van technologie en dispatching.
Het artikel wees erop dat de twee belangrijkste pijnpunten waarmee traditionele kernenergieprojecten worden geconfronteerd de extreem lange goedkeurings- en bouwcycli zijn, en de beperkte flexibiliteit van de aanpassing van het vermogen per eenheid, waardoor het moeilijk wordt om zich aan te passen aan de snel fluctuerende vraag naar belasting nadat een groot deel van de hernieuwbare energie op het elektriciteitsnet is aangesloten. Kernenergie is goed in het leveren van stabiele basislastenergie, maar is geschikter voor traditionele elektriciteitsnetwerken met "grote traagheid en kleine fluctuaties" dan voor toekomstige energiesystemen die frequente aanpassingen vereisen en worden gedomineerd door intermitterende energiebronnen zoals wind- en zonne-energie. In deze context hoopt het projectteam de tekortkomingen van kernenergie op het gebied van piekregulering te compenseren door gasturbines te introduceren die snel kunnen starten en stoppen en die de belasting kunnen regelen.
Op het technische traject zal in de eerste fase van het project een stalen "monopile"-constructie met een grote diameter (monopile) worden gebouwd met een diameter van ongeveer 12 voet (ongeveer 3,66 meter). Het prototype komt uit de fundering van offshore windturbines en is omgevormd tot een speciale behuizingsstructuur voor de modulaire reactor. Deze stalen monopiles worden in het zwembad geplaatst en verbonden met de bevaarbare waterweg, waardoor een eigen opstelling ontstaat, het Integrated Monopile System (IMS).
Volgens rapporten kan dit systeem, door de wateromgeving en de enkelvoudige paalstructuur te combineren, passieve koeling van de reactor bereiken wanneer het actieve systeem verloren gaat, en tegelijkertijd een dikke stralingsafschermende laag door het omringende water heen aanbrengen, wat de veiligheidsmarge zelfs bij extreme ongevalsomstandigheden kan verbeteren. Blue Energy is van mening dat dit zeer modulaire en geprefabriceerde geïntegreerde monopile-reactorontwerp het potentieel heeft om de bouwtijd van kerncentrales met wel 93% te verkorten.
Tegelijkertijd zal het project gelijktijdig twee GE Vernova 7HA.02 gasturbine-eenheden inzetten met een totale energieopwekkingscapaciteit van ongeveer 1 GW (1.000 MW) tijdens de bouw van de eerste reeks monopiles en nucleaire faciliteiten om het elektriciteitsnet zo vroeg mogelijk van stroom te voorzien en cashflow te creëren. Naarmate de daaropvolgende modulaire kernreactoren geleidelijk worden geïnstalleerd, zal het hoofdstoomsysteem van de elektriciteitscentrale geleidelijk verschuiven van het vertrouwen op de verbrandingswarmtebron van de gasturbine naar de stoom die door de kernreactor wordt geleverd om de stroomopwekking van stoomturbines aan te drijven, waardoor belastingsaansluiting en vervanging "van gas naar nucleair" wordt gerealiseerd.
In de volwassen exploitatiefase zullen kernenergie- en gasgestookte eenheden dezelfde stoomturbinehal en op het elektriciteitsnet aangesloten infrastructuur delen: de kernreactor is verantwoordelijk voor een stabiele basislastopbrengst, en de gasgestookte eenheid wordt gebruikt als een flexibel piek-scheermiddel om belastingspieken, schommelingen in de hernieuwbare productie of hiaten in de stroomvoorziening op te vangen tijdens het onderhoud van kerneenheden. Deze co-located, gedeelde infrastructuurindeling wordt gezien als een compromis dat het rendement op de investering, de veerkracht van het systeem en de toekomstige schaalbaarheid in evenwicht houdt.
Het is vermeldenswaard dat Blue Energy stelt dat de geconfigureerde 7HA.02-gasturbine "waterstofklaar" is en in de toekomst waterstof, geproduceerd uit stoom of elektriciteit opgewekt door kernenergie, als een deel of de gehele brandstof kan gebruiken. In de visie van het projectteam zal dit niet alleen helpen de totale CO2-uitstoot van de elektriciteitscentrale te verminderen, maar ook het elektriciteitsnet voorzien van meer flexibiliteit en energieopslag op de lange termijn via het pad van "kernenergie-waterstofproductie-waterstofgasturbine-energieopwekking".
Eric Gray, CEO van de energiebusinessunit van GE Vernova, zei in een verklaring dat het combineren van de toonaangevende gasturbines uit de HA-serie met BWRX-300 kleine reactortechnologie een reeks efficiënte oplossingen biedt om te voldoen aan de stroomvraag die wordt veroorzaakt door de snelle uitbreiding van kunstmatige intelligentie in de Verenigde Staten, terwijl de tijd tussen projectconstructie en online stroomvoorziening aanzienlijk wordt verkort. Hij benadrukte dat de samenwerking met Blue Energy een belangrijke verkenning weerspiegelt van het innovatiepad aan de aanbodzijde van de energiesector in de context van een uitzonderlijk sterke vraag naar energie.
Het hybride energiecentraleproject is geclassificeerd als een nieuwe praktijk op het gebied van energietechniek, met bijbehorende labels zoals energie, kleine modulaire kernreactoren, aardgas en energiecentrale-infrastructuur. Het project bevindt zich nog in de plannings- en promotiefase, en de voortgang van de goedkeuring, de specifieke bouwperiode en de feitelijke economische en veiligheidsprestaties zullen in de toekomst de focus blijven van de voortdurende aandacht van de industrie en regelgevende instanties.