By Khanzalani
- Pembangkit listrik tenaga nuklir komersial pertama mulai beroperasi pada tahun 1950an.
- Energi nuklir kini menyediakan sekitar 10% listrik dunia dari sekitar 440 reaktor daya.
- Nuklir merupakan sumber tenaga rendah karbon terbesar kedua di dunia (26% dari total sumber daya pada tahun 2020).
- Lebih dari 50 negara memanfaatkan energi nuklir di sekitar 220 reaktor riset. Selain penelitian, reaktor ini digunakan untuk produksi isotop medis dan industri, serta untuk pelatihan.
SOLARENERGI.ID – Teknologi nuklir menggunakan energi yang dilepaskan melalui pembelahan atom unsur tertentu. Ini pertama kali dikembangkan pada tahun 1940-an. Selama Perang Dunia Kedua, penelitian awalnya berfokus pada produksi bom. Pada tahun 1950-an perhatian beralih pada penggunaan fisi nuklir untuk tujuan damai dan mengendalikannya untuk pembangkit listrik.
Berdasarkan data terkini (Agustus 2023), pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN) sipil kini memiliki pengalaman lebih dari 18.000 reaktor selama bertahun-tahun, dan pembangkit listrik tenaga nuklir beroperasi di 32 negara di seluruh dunia. Faktanya, melalui jaringan transmisi regional, semakin banyak negara yang bergantung pada pembangkit listrik tenaga nuklir. Italia dan Denmark, misalnya, mendapatkan hampir 10% listriknya dari tenaga nuklir impor.
Ketika industri nuklir komersial dimulai pada tahun 1960-an, terdapat batasan yang jelas antara industri di Timur dan Barat. Saat ini, industri nuklir dicirikan oleh perdagangan internasional. Reaktor yang sedang dibangun di Asia saat ini mungkin memiliki komponen yang dipasok dari Korea Selatan, Kanada, Jepang, Perancis, Jerman, Rusia, dan negara-negara lain. Demikian pula, uranium dari Australia atau Namibia mungkin berakhir di reaktor di UEA, kemudian dikonversi di Prancis, diperkaya di Belanda, didekonversi di Inggris, dan dibuat di Korea Selatan.
Penggunaan teknologi nuklir melampaui penyediaan energi rendah karbon. Teknologi ini membantu mengendalikan penyebaran penyakit, membantu dokter dalam diagnosis dan perawatan pasien, serta mendukung misi paling ambisius untuk menjelajahi luar angkasa. Penggunaan yang beragam ini menempatkan teknologi nuklir sebagai inti upaya dunia untuk mencapai pembangunan berkelanjutan.
Pada 2021, pembangkit listrik tenaga nuklir menyuplai listrik sebesar 2.653 TWh, naik dari 2.553 TWh pada tahun 2020. Tiga belas negara pada 2021 menghasilkan setidaknya seperempat listrik mereka dari nuklir.
Prancis memperoleh sekitar 70% listriknya dari energi nuklir, sementara Ukraina, Slovakia, Belgia, dan Hongaria memperoleh sekitar setengahnya dari energi nuklir. Jepang terbiasa mengandalkan tenaga nuklir untuk lebih dari seperempat kebutuhan listriknya dan diperkirakan akan kembali mendekati tingkat tersebut.
Terdapat kebutuhan yang jelas akan kapasitas pembangkit listrik baru di seluruh dunia, baik untuk menggantikan unit bahan bakar fosil lama, terutama yang berbahan bakar batu bara, yang mengeluarkan banyak karbon dioksida, dan untuk memenuhi peningkatan permintaan listrik di banyak negara. Pada tahun 2020, 61% listrik dihasilkan dari pembakaran bahan bakar fosil. Meskipun terdapat dukungan kuat dan pertumbuhan terhadap sumber listrik terbarukan dalam beberapa tahun terakhir, kontribusi bahan bakar fosil terhadap pembangkit listrik tidak berubah secara signifikan dalam 15 tahun terakhir (66,5% pada tahun 2005).
Badan Energi Internasional OECD menerbitkan skenario tahunan terkait energi. Dalam Outlook Energi Dunia 2022 terdapat ‘Net Zero Emissions by 2050 Scenario’ (NZE) yang ambisius, yang “memetakan cara untuk mencapai stabilisasi 1,5°C seiring kenaikan suhu rata-rata global, di samping akses universal terhadap energi modern pada tahun 2030.” NZE di WEO 2022 memperlihatkan peningkatan kapasitas nuklir menjadi 871 GWe pada tahun 2050.
Ikhtisar Dunia
Seluruh belahan dunia terlibat dalam pengembangan tenaga nuklir, dan beberapa contoh diuraikan di bawah ini.
Amerika Utara
Kanada memiliki 19 reaktor nuklir yang dapat dioperasikan, dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 13,6 GWe. Pada tahun 2021, nuklir menghasilkan 14,3% listrik di negara tersebut.
Semua kecuali satu dari 19 reaktor nuklir negara tersebut berlokasi di Ontario. Sepuluh dari unit tersebut – enam di Bruce dan empat di Darlington – akan menjalani perbaikan. Program ini akan memperpanjang masa operasional hingga 30-35 tahun. Pekerjaan perbaikan serupa memungkinkan Ontario untuk menghentikan penggunaan batu bara pada tahun 2014, sehingga menghasilkan salah satu campuran listrik terbersih di dunia.
Meksiko memiliki dua reaktor nuklir yang dapat dioperasikan, dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 1,6 GWe. Pada tahun 2021, nuklir menghasilkan 5,3% listrik di negara tersebut.
Amerika mempunyai 93 reaktor nuklir yang dapat dioperasikan, dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 95,8 GWe Pada tahun 2021, nuklir menghasilkan 19,6% listrik di negara tersebut.
Ada empat reaktor AP1000 yang sedang dibangun, namun dua di antaranya dibatalkan. Salah satu alasan terhentinya pembangunan baru di AS hingga saat ini adalah evolusi yang sangat sukses dalam strategi pemeliharaan. Selama 15 tahun terakhir, peningkatan kinerja operasional telah meningkatkan pemanfaatan pembangkit listrik tenaga nuklir AS, dengan peningkatan output yang setara dengan 19 pembangkit listrik baru berkapasitas 1.000 MWe yang sedang dibangun.
Pada tahun 2016, reaktor tenaga nuklir baru pertama kali beroperasi di negara tersebut selama 20 tahun. Meskipun demikian, jumlah reaktor yang dapat beroperasi telah berkurang dalam beberapa tahun terakhir, dari puncaknya sebanyak 104 pada tahun 2012. Penutupan reaktor yang terjadi lebih awal disebabkan oleh berbagai faktor termasuk murahnya gas alam, liberalisasi pasar, subsidi berlebihan terhadap sumber-sumber energi terbarukan, dan politik. berkampanye.
Amerika Selatan
Argentina memiliki tiga reaktor, dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 1,6 GWe. Pada tahun 2021, negara ini menghasilkan 7,2% listriknya dari nuklir.
Brasil memiliki dua reaktor, dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 1,9 GWe. Pada tahun 2021, nuklir menghasilkan 2,4% listrik di negara tersebut.
Eropa Barat & Tengah
Belgia memiliki tujuh reaktor nuklir yang dapat dioperasikan, dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 5,9 GWe. Pada tahun 2021, nuklir menghasilkan 50,8% listrik di negara tersebut.
Finlandia memiliki lima reaktor nuklir yang dapat dioperasikan, dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 4,4 GWe. Pada tahun 2021, nuklir menghasilkan 32,8% listrik di negara tersebut. Reaktor kelima Finlandia – EPR 1600 MWe (net) – telah terhubung ke jaringan listrik pada Maret 2022.
Prancis memiliki 56 reaktor nuklir yang dapat dioperasikan, dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 61,4 GWe. Pada tahun 2021, nuklir menghasilkan 69,0% listrik di negara tersebut.
Kebijakan energi pada tahun 2015 bertujuan untuk mengurangi pangsa pembangkit nuklir negara tersebut menjadi 50% pada tahun 2025. Target ini kini telah ditunda hingga tahun 2035. Menteri Energi negara tersebut mengatakan bahwa target tersebut tidak realistis, dan hal tersebut akan meningkatkan karbon dioksida di negara tersebut. emisi, membahayakan keamanan pasokan dan membahayakan pekerjaan. Satu reaktor saat ini sedang dibangun di Perancis – EPR 1750 MWe di Flamanville.
Belanda memiliki satu reaktor nuklir yang dapat dioperasikan, dengan kapasitas bersih 0,5 GWe Pada tahun 2021, nuklir menghasilkan 3,1% listrik di negara tersebut.
Spanyol memiliki tujuh reaktor nuklir yang dapat dioperasikan, dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 7,1 GWe. Pada tahun 2021, nuklir menghasilkan 20,8% listrik di negara tersebut.
Swedia memiliki enam reaktor nuklir yang dapat dioperasikan, dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 6,9 GWe. Pada tahun 2021, nuklir menghasilkan 30,8% listrik negara. Negara ini menutup beberapa reaktor lama, namun telah banyak berinvestasi dalam pengoperasian perpanjangan dan peningkatan umur reaktor.
Swiss memiliki empat reaktor nuklir yang dapat dioperasikan, dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 3,0 GWe. Pada tahun 2021, nuklir menghasilkan 28,8% listrik di negara tersebut.
Inggris memiliki 9 reaktor nuklir yang dapat dioperasikan, dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 5,9 GWe Pada tahun 2021, nuklir menghasilkan 14,8% listrik di negara tersebut. Sebuah makalah energi pemerintah Inggris pada pertengahan tahun 2006 mendukung penggantian armada reaktor nuklir yang sudah tua dengan pembangkit nuklir baru. Konstruksi pembangkit listrik generasi baru yang pertama telah dimulai.
Eropa Tengah dan Timur, Rusia
Armenia memiliki reaktor tenaga nuklir tunggal dengan kapasitas bersih 0,4 GWe. Pada tahun 2021, nuklir menghasilkan 25,3% listrik di negara tersebut.
Belarus memiliki dua reaktor tenaga nuklir yang dapat dioperasikan, dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 2,2 GWe. Hampir seluruh listrik di negara ini dihasilkan dari gas alam. Pada tahun 2021, nuklir menghasilkan 14,1% listrik di negara tersebut.
Bulgaria memiliki dua reaktor nuklir yang dapat dioperasikan, dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 2,0 GWe. Pada tahun 2021, nuklir menghasilkan 34,6% listrik di negara tersebut.
Republik Ceko memiliki enam reaktor nuklir yang dapat dioperasikan, dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 3,9 GWe. Pada tahun 2021, nuklir menghasilkan 36,6% listrik di negara tersebut.
Hongaria memiliki empat reaktor nuklir yang dapat dioperasikan, dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 1,9 GWe. Pada tahun 2021, nuklir menghasilkan 46,8% listrik di negara tersebut.
Rumania memiliki dua reaktor nuklir yang dapat dioperasikan, dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 1,3 GWe. Pada tahun 2021, nuklir menghasilkan 18,5% listrik di negara tersebut.
Rusia memiliki 37 reaktor nuklir yang dapat dioperasikan, dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 27,7 GWe. Pada tahun 2021, nuklir menghasilkan 20,0% listrik di negara tersebut. Keputusan pemerintah pada tahun 2016 menetapkan pembangunan 11 reaktor tenaga nuklir pada tahun 2030, selain reaktor yang sudah dalam tahap konstruksi. Pada awal tahun 2022, Rusia memiliki tiga reaktor yang sedang dibangun, dengan kapasitas gabungan sebesar 2,6 GWe.
Kekuatan industri nuklir Rusia tecermin dari dominasinya di pasar ekspor reaktor baru. Industri nuklir nasional saat ini terlibat dalam proyek reaktor baru di Belarus, Tiongkok, Hongaria, India, Iran dan Turki, dan pada tingkat yang berbeda-beda sebagai investor di Aljazair, Bangladesh, Bolivia, India, Yordania, Kazakhstan, Nigeria, Afrika Selatan, Tajikistan dan Uzbekistan antara lain.
Slovakia memiliki empat reaktor nuklir yang dapat dioperasikan, dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 1,8 GWe. Pada tahun 2021, nuklir menghasilkan 52,3% listrik di negara tersebut. Dua unit lagi sedang dibangun. Slovenia memiliki satu reaktor nuklir yang dapat dioperasikan dengan kapasitas bersih 0,7 GWe. Pada tahun 2021, Slovenia menghasilkan 36,9% listriknya dari nuklir.
Ukraina memiliki 15 reaktor nuklir yang dapat dioperasikan, dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 13,1 GWe. Pada tahun 2021, nuklir menghasilkan 55,0% listrik di negara tersebut.
Turki memulai pembangunan pembangkit listrik tenaga nuklir pertamanya pada bulan April 2018, dan diharapkan mulai beroperasi pada tahun 2023.
Asia
Bangladesh memulai pembangunan reaktor pertama dari dua reaktor VVER-1200 Rusia yang direncanakan pada tahun 2017. Pembangunan reaktor kedua dimulai pada tahun 2018. Unit pertama direncanakan akan beroperasi pada tahun 2023. Negara tersebut saat ini memproduksi hampir seluruh listriknya dari bahan bakar fosil.
Tiongkok memiliki 55 reaktor nuklir yang dapat dioperasikan, dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 53,3 GWe. Pada tahun 2021, nuklir menghasilkan 5,0% listrik di negara tersebut. Negara ini terus mendominasi pasar pembangunan nuklir baru, dengan 21 reaktor yang sedang dibangun pada akhir Juli 2022. Pada tahun 2018, Tiongkok menjadi negara pertama yang meluncurkan dua desain baru – AP1000 dan EPR. Tiongkok memasarkan Hualong One untuk ekspor, yang sebagian besar merupakan desain reaktor dalam negeri.
Dorongan kuat untuk mengembangkan tenaga nuklir baru di Tiongkok berasal dari kebutuhan untuk meningkatkan kualitas udara perkotaan dan mengurangi emisi gas rumah kaca.
India memiliki 22 reaktor nuklir yang dapat dioperasikan, dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 6,8 GWe. Pada tahun 2021, nuklir menghasilkan 3,2% listrik di negara tersebut. Pemerintah India berkomitmen untuk meningkatkan kapasitas tenaga nuklirnya sebagai bagian dari program pembangunan infrastruktur besar-besaran. Pemerintah pada tahun 2010 menetapkan target ambisius untuk memiliki kapasitas nuklir sebesar 14,6 GWe pada tahun 2024. Pada akhir Juli 2022, delapan reaktor sedang dibangun di India, dengan kapasitas gabungan sebesar 6,7 GWe.
Jepang memiliki 33 reaktor nuklir yang dapat dioperasikan, dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 31,7 GWe. Pada bulan Maret 2022, 10 reaktor telah diaktifkan kembali, dan 15 reaktor lainnya sedang dalam proses persetujuan pengoperasian kembali, menyusul kecelakaan Fukushima pada tahun 2011. Di masa lalu, 30% listrik negara tersebut berasal dari nuklir; pada tahun 2021, angkanya hanya 7,2%.
Korea Selatan memiliki 25 reaktor nuklir yang dapat dioperasikan, dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 24,4 GWe. Pada tahun 2021, nuklir menghasilkan 28,0% listrik di negara tersebut. Negara ini memiliki tiga reaktor baru yang sedang dibangun di dalam negeri dan sedang membangun pabrik empat unit di Uni Emirat Arab.
Pakistan memiliki enam reaktor nuklir yang dapat dioperasikan, dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 3,3 GWe. Pada tahun 2021, nuklir menghasilkan 10,6% listrik di negara tersebut. Pakistan memiliki satu unit Hualong One Tiongkok yang sedang dibangun, yang mencapai kritis pertama pada Februari 2022.
Afrika
Mesir memulai pembangunan unit pertama dari empat unit VVER rancangan Rusia pada Juli 2022 yang akan dibangun di lokasi El Dabaa di pantai Mediterania. Unit kedua mulai dibangun pada November 2022. Keempat reaktor tersebut diharapkan dapat beroperasi pada tahun 2030.
Afrika Selatan memiliki dua reaktor nuklir yang dapat dioperasikan, dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 1,9 GWe, dan merupakan satu-satunya negara Afrika yang saat ini memproduksi listrik dari nuklir. Pada tahun 2021, nuklir menghasilkan 6,0% listrik di negara tersebut. Afrika Selatan tetap berkomitmen pada rencana peningkatan kapasitas, namun kendala pendanaan sangat besar.
Timur Tengah
Iran memiliki satu reaktor nuklir yang dapat dioperasikan dengan kapasitas bersih 0,9 GWe. Pada tahun 2021, nuklir menghasilkan 1,0% listrik di negara tersebut. Unit VVER-1000 kedua rancangan Rusia sedang dibangun.
Uni Emirat Arab memiliki tiga reaktor nuklir yang dapat dioperasikan dengan kapasitas 4,0 GWe. Unit keempat sedang dibangun di pabrik yang sama (Barakah). Pada tahun 2021, nuklir menghasilkan 1,3% listrik di negara tersebut.
Negara-negara berkembang yang mempunyai energi nuklir
Sebagaimana diuraikan di atas, Bangladesh, Turki, dan Uni Emirat Arab sedang membangun pembangkit listrik tenaga nuklir pertama mereka. Sejumlah negara lain mulai beralih menggunakan energi nuklir untuk produksi listrik. Untuk informasi lebih lanjut, lihat halaman Negara-Negara Berkembang Energi Nuklir .
Peningkatan kinerja
Kinerja reaktor nuklir telah meningkat secara substansial dari waktu ke waktu. Selama 40 tahun terakhir, proporsi reaktor yang mencapai faktor kapasitas tinggi telah meningkat secara signifikan. Misalnya, 68% reaktor mencapai faktor kapasitas lebih tinggi dari 80% pada tahun 2021, dibandingkan dengan kurang dari 30% pada tahun 1970an, sedangkan hanya 6% reaktor yang memiliki faktor kapasitas lebih rendah dari 50% pada tahun 2021, dibandingkan dengan hanya di atas 20% pada tahun 2021. % pada tahun 1970an.
Selain pembangkit listrik tenaga nuklir komersial, terdapat sekitar 220 reaktor riset yang beroperasi di lebih dari 50 negara, dan lebih banyak lagi yang sedang dibangun. Selain digunakan untuk penelitian dan pelatihan, banyak dari reaktor ini menghasilkan isotop medis dan industri.
Penggunaan reaktor untuk penggerak kapal laut sebagian besar terbatas pada angkatan laut utama dimana reaktor telah memainkan peran penting selama lima dekade, menyediakan tenaga untuk kapal selam dan kapal permukaan besar. Lebih dari 160 kapal, sebagian besar kapal selam, digerakkan oleh sekitar 200 reaktor nuklir dan lebih dari 13.000 pengalaman reaktor selama bertahun-tahun telah diperoleh dengan reaktor laut. Rusia dan Amerika telah menonaktifkan banyak kapal selam nuklir mereka sejak era Perang Dingin.
Rusia juga mengoperasikan armada kapal pemecah es besar bertenaga nuklir dan masih banyak lagi yang sedang dibangun. Mereka juga telah menghubungkan pembangkit listrik tenaga nuklir terapung dengan dua reaktor berkekuatan 32 MWe ke jaringan listrik di wilayah terpencil Arktik di Pevek. Reaktor ini diadaptasi dari reaktor yang menggerakkan kapal pemecah es.
