Prospects and Challenges of Repowering two Coal Power Plants with Small Modular Reactors
2024 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE credits
Student thesisAlternative title
Möjligheter och utmaningar med att uppgradera två kol-kraftverk med små modulära reaktorer (Swedish)
Abstract [en]
Coal to nuclear is the concept of replacing an existing coal power plant with a nuclear power plant. This has economic and social advantages because existing infrastructure and a skilled workforce can be repurposed. The purpose of this thesis is to create a general timeline and identify major obstacles for completing a coal to nuclear transition at two coal plants, Big Stone Plant and Coyote Station . Small modular reactors were considered as they are similar in generating capacity to the existing plants. A conceptual schedule of the approximately 16 years beginning with initial steps to commercial operation was created. Initial feasibility studies, reactor technology selection, licensing, workforce development, and public communication were some of the tasks considered. Industry recommendations for public communication, as well as site specific considerations such as an acute shortage of rural housing were identified. A major obstacle to nuclear construction in North Dakota is an existing law which would prohibit spent nuclear fuel; emphasizing the importance of public and legislative engagement. United States Nuclear Regulatory Commission requirements for siting reactors were considered, and both sites are likely to meet all safety and environmental concerns. Geography, demographics, land use, water use, and population density were considered and both plants appear to be excellent sites without major concerns.
Abstract [sv]
Kol till kärnkraft är konceptet att ersätta ett befintligt kolkraftverk med ett kärnkraftverk. Detta har ekonomiska och sociala fördelar eftersom befintlig infrastruktur och en kvalificerad arbetskraft kan återanvändas. Syftet med denna avhandling är att skapa en allmän tidslinje och identifiera viktiga hinder för att fullborda en övergång från kol till kärnkraft vid två kolverk, Big Stone Plant och Coyote Station. Små modulära reaktorer övervägdes eftersom de liknar de befintliga anläggningarnas produktionskapacitet. Ett konceptuellt schema för de cirka 16 åren som började med de första stegen till kommersiell drift skapades. Inledande förstudier, val av reaktorteknik, licensiering, utveckling av arbetskraft och offentlig kommunikation var några av de uppgifter som övervägdes. Branschrekommendationer för offentlig kommunikation, såväl som platsspecifika överväganden såsom akut brist på bostäder på landsbygden identifierades. Ett stort hinder för kärnkraftskonstruktion i North Dakota är en befintlig lag som skulle förbjuda använt kärnbränsle; betonar vikten av offentligt och lagstiftande engagemang. United States Nuclear Regulatory Commissions krav för placering av reaktorer övervägdes, och båda platserna kommer sannolikt att uppfylla alla säkerhets- och miljöproblem. Geografi, demografi, markanvändning, vattenanvändning och befolkningstäthet övervägdes och båda växterna verkar vara utmärkta platser utan större bekymmer.
Place, publisher, year, edition, pages
2024.
Series
TRITA-SCI-GRU ; 2024:301
Keywords [en]
Coal to nuclear, Nuclear energy, Nuclear siting, Nuclear regulation, Early site permit, Public communication
Keywords [sv]
Kol till kärnkraft, Kärnenergi, Nukleär lokalisering, Kärnkraftsreglering, Tidig plats tillstånd, Offentlig kommunikation
National Category
Physical Sciences
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-351631OAI: oai:DiVA.org:kth-351631DiVA, id: diva2:1888176
External cooperation
Otter Tail Power Company
Subject / course
Physics
Educational program
Master of Science - Engineering Physics
Supervisors
Examiners
2024-08-122024-08-122024-08-12Bibliographically approved