La energía fotovoltaica puede aumentar la seguridad de las centrales nucleares

Un grupo de científicos de la Universidad Islámica Azad de Irán ha investigado cómo puede utilizarse la energía fotovoltaica como carga de emergencia para aumentar la seguridad del Reactor de Investigación de Teherán (TRR), un reactor de investigación de agua ligera tipo piscina de 5 MW que funciona en el Centro de Investigación Nuclear de Teherán desde 1967.

En el estudio “Design of emergency solar energy system adjacent the nuclear power plant to prevent nuclear accidents and increase safety” (Diseño de sistema de energía solar de emergencia adyacente a la central nuclear para prevenir accidentes nucleares y aumentar la seguridad), publicado en Nuclear Analysis, los académicos presentaron un procedimiento de diseño basado en el uso de los programas informáticos PVSYST y RetScreen.

“El objetivo principal de esta investigación es utilizar sistemas solares para suministrar energía de emergencia a las centrales nucleares en caso de que la red eléctrica se caiga y otros sistemas de emergencia, como los generadores diésel y las baterías, no funcionen”, explicaron.

Los investigadores señalaron que la carga de emergencia de las instalaciones del TRR la suministra actualmente un generador diésel de 450 kW situado en el lado norte del edificio del reactor, y un generador diésel de 50 kW como segunda fuente de reserva que podría utilizarse si el sistema de 450 kW se estropea o está en reparación.

El equipo de investigación propuso instalar un sistema fotovoltaico de 100 kW conectado a la red en una superficie de 627 m2. Se prevé que el sistema cuente con módulos policristalinos de 305 W y 5 inversores con una potencia de 20 kW cada uno. Se espera que la producción final anual sea de 166,2 MWh. Los científicos también suponen que el conjunto fotovoltaico estará conectado a un sistema de baterías de 400 kWh que puede proporcionar una carga de emergencia de 50 kW durante 8 horas.

La planta solar está destinada a respaldar el generador de 50 kW para suministrar electricidad a las bombas de agua de la central nuclear en caso de emergencia. “Como primera prioridad, la planta carga el paquete de baterías y descarga el exceso de energía a la red eléctrica”, explicó el grupo. “El sistema es capaz tanto de cargar el banco de baterías como de transferir el exceso de energía a la red, simultáneamente”.

Según los científicos, esta tipología de proyecto es técnica y económicamente viable si la planta solar tiene derecho a vender energía a la red en virtud de un régimen de tarifas de alimentación (FiT) o un régimen de medición neta, lo que garantizaría una rentabilidad significativa cuando el conjunto no se utilice para la carga de emergencia.

Suponiendo que las autoridades iraníes concedieran las FiT, los científicos calcularon que el sistema se amortizaría en unos 4,5 años.

“Mediante la evaluación de todos los esquemas y datos económicos, se concluye que la construcción de esta planta conduce a mejorar las medidas de seguridad de los reactores nucleares respaldados por plantas de energía solar que es capaz de generar energía para cargas de emergencia para los reactores nucleares”, concluyeron. “Esta planta es un respaldo seguro para los reactores nucleares que evita desastres como el de Fukushima Daiichi”.