انقلاب انرژی در عصر هوش مصنوعی؛ نیروگاه‌های هسته ای کوچک راه حل تعادل انرژی در عصر دیجیتال

افزایش بی‌سابقه مصرف انرژی در حوزه فناوری‌های نوین، به‌ویژه هوش مصنوعی، معادلات جهانی انرژی را دستخوش تغییرات عمیق کرده است. مدل‌های زبانی پیشرفته و مراکز داده عظیم که پایه‌گذار انقلاب هوش مصنوعی هستند، نیازمند تأمین برق پایدار، قدرتمند و مداوم‌اند؛ نیازی که انرژی‌های تجدیدپذیر مانند باد و خورشید تاکنون از پاسخ‌گویی به آن ناتوان بوده‌اند.

همین خلأ موجب شده تا شرکت‌های بزرگ فناوری، مانند گوگل، آمازون، مایکروسافت و متا، مسیر خود را از انرژی‌های تجدیدپذیر جدا کرده و به سمت فناوری‌های نوین هسته‌ای متمایل شوند. فناوری‌هایی که پاسخ درخوری به کمبود انرژی، نه فقط در حوزه هوش مصنوعی، بلکه در همه مصارف، خواهند داد.

رآکتور‌های کوچک، آینده‌ای بزرگ برای انرژی هسته‌ای

سید حجت قدیری اصلی، کارشناس حوزه انرژی و عضو اندیشکده اقتصاد دانش‌بنیان در خصوص فناوری‌های جدید هسته‌ای که شرکت‌های بزرگ فناوری به آنها متمایل شده‌اند اظهار داشت: یکی از نوآوری‌هایی که در زمینه توسعه نیروگاه‌های هسته‌ای در دنیا مطرح شده است، رآکتور‌های کوچک ماژولار یا SMR (Small Modular Reactor) هستند که به دلیل اندازه کوچک، انعطاف‌پذیری قابلیت‌ها و ایمنی بالایی که دارند به نوعی آینده صنعت انرژی هسته‌ای را رقم خواهند زد. 

او در خصوص تعریف این نوع رآکتور‌ها تشریح کرد: به طور کلی، رآکتور‌های کوچک‌مقیاس، رآکتور‌هایی هستند که ظرفیت تولید انرژی آنها از ۳۰۰ مگاوات کمتر است. ماژولار بودن آنها نیز به این معنی است که اجزاء مختلف یک نیروگاه هسته‌ای می‌تواند به صورت جداگانه ساخته شود. بنابراین، نیروگاه‌های کوچک‌مقیاس، مسیر فناوری کاملا متفاوتی با نیروگاه‌های بزرگ‌مقیاس فعلی دارد. این رآکتور‌ها به دلیل طراحی خاص خود به راکتور‌های مفصلی نیز معروف هستند.

قدیری اصلی در خصوص مزایای این فناوری‌های جدید توضیح داد: اندازه کوچک و قابلیت نصب آسان SMR ها، از ویژگی‌های منحصربه‌فردی است برای آنها می‌توان نام برد. زیرساخت یک نیروگاه هسته‌ای حدود ۱ تا ۳ میلیارد دلار هزینه نیاز دارد، در صورتی که هزینه زیرساخت رآکتور‌های کوچک ماژولار به مراتب کمتر است. از طرفی، طراحی مفصلی آنها نیز این امکان را ایجاد می‌کند که در مکان‌های مختلف نصب و راه‌اندازی شوند که این ویژگی برای مناطق یا کشور‌هایی که در آنها امکان توسعه نیروگاه بزرگ‌مقیاس وجود ندارد، مهم است.

وی اضافه کرد: به دلیل زمان ساخت و راه‌اندازی بالا، در مورد نیروگاه‌های بزرگ‌مقیاس، بهره‌برداری از این نیروگاه‌ها به مدت‌های زیادی طول می‌کشد؛ برای مثال، ممکن است یک نیروگاه ۱۰۰۰ مگاواتی بعد از ۵ سال به بهره‌برداری برسد. با این حال، نیروگاه‌های کوچک‌مقیاس را می‌توان به صورت تدریجی توسعه داد. برای مثال، یک نیروگاه ۳۰۰ مگاواتی را می‌توان با ۵ یا ۶ رآکتور کوچک، به صورت تدریجی توسعه داد و در زمان کوتاه‌تری به بهره‌برداری رسید.

پاسخ به بحران انرژی با برق پایدار و ارزان هسته‌ای

این کارشناس حوزه انرژی، در مورد ایمنی این رآکتور‌ها تأکید داشت: رآکتور‌های کوچک جدید، با ایمنی بالا و با الزامات ایمنی و عملکرد سحت‌گیرانه ساخته می‌شوند. امکان رخ دادن هر واقعه‌ای در سایت این نیروگاه‌ها به ۱۰ به توان منفی ۶ می‌رسد و این یک ضریب عملکرد بسیار خوب و ضریب ایمنی بسیار خوب برای این نوع راکتورهاست.

قدیری اصلی این منابع را مناسب‌ترین منبع برای مراکز داده و هوش مصنوعی اعلام کرد و گفت: سرور‌های هوش مصنوعی نیاز به یک برق پایدار دارند. برقی که فارغ از شرایط محیطی، همیشه در دسترس باشد و با یک توان ثابتی تأمین شود. با این حال، منابع انرژی تجدیدپذیر مانند خورشیدی یا بادی نمی‌توانند برق پایداری تأمین کنند.

او در خصوص مزیت‌های برق هسته‌ای تأکید داشت: از نظر بازده عملکردی، هر پنج نیروگاه خورشیدی معادل یک نیروگاه هسته‌ای با ظرفیت مشابه است. یعنی اگر یک نیروگاه هسته‌ای توان تولید ۱۰۰۰ مگاوات برق داشته باشد، باید یک نیروگاه حدود ۵۰۰۰ مگاواتی وجود داشته باشد تا بتواند توان مشابه را تولید کند. به عبارت دیگر، بازده نیروگاه‌های هسته‌ای حدود ۹۰ تا ۹۵ درصد و بازده نیروگاه‌های خورشیدی به طور متوسط ۲۰ تا ۲۵ درصد است.

این پژوهشگر اندیشکده اقتصاد دانش‌بنیان تشریح کرد: نیروگاه‌های هسته‌ای یکی از انواع نیروگاه‌هایی هستند که می‌توانند با چگالی قدرت بالا کار کنند؛ یعنی مقدار توان بسیار زیادی را در مساحت بسیار پایین تولید کنند. از طرفی، برق باکیفیت و ارزانی را به شبکه مصرف ارائه می‌دهند. بررسی‌های کارشناسی نشان می‌دهد که اگر از شاخص‌های درستی برای سنجش استفاده کنیم، برق هسته‌ای، ارزان‌ترین برق بار پایه خواهد بود.

وی تأکید کرد: در کنار اینکه سبد منابع تولید برق هر کشوری بایستی متنوع باشند، لازم است که حتما به سمت توسعه نیروگاه‌های هسته‌ای نیز رفته شود.

این پژوهشگر حوزه انرژی در پایان خاطرنشان کرد: در سال‌های اخیر به دلیل افزایش روزافزون تقاضا برای انرژی، نیاز به توسعه نیروگاه‌های برق، نه فقط در ایران، بلکه در همه دنیا به شدت بالا رفته است. در مقابل، گزینه‌های متنوع و ساختگاه‌های محدودی برای تولید برق و تولید توان وجود دارد و باید بین گزینه‌های موجود و منابع قابل توسعه، انتخاب بهینه‌ای را انجام داد.