Sorotan NuScale (SMR): Reaktor Nuklir Serial-Standar yang Distandarisasi

Dari Reaktor Modular Besar ke Kecil

Pembangkit listrik tenaga nuklir cenderung menjadi proyek yang sangat besar. Outputnya dalam gigawatt, investasi diperlukan dalam puluhan miliar dolar, dan waktu konstruksi memakan tahun bahkan dekade. Hal ini menimbulkan beberapa masalah:

• Sulit mendapatkan dana dari pemerintah karena jeda waktu yang sangat lama antara awal proyek dan tanggal produksi listrik pertama.
• Tidak cocok untuk negara kecil atau daerah terpencil, dan memerlukan penyesuaian jaringan listrik secara keseluruhan untuk menampung pembangkit nuklir.
• Ketika terjadi masalah, alih-alih menjadi insiden lokal, dapat menjadi bencana skala benua.
• Setiap proyek besar merupakan desain eksperimental khusus, menghalangi industri untuk mengembangkan standar dalam proses produksinya.

Secara keseluruhan, dapat dikatakan bahwa pendekatan tradisional terhadap tenaga nuklir menderita 2 kelemahan: biaya yang terlalu tinggi, dan risiko yang terlalu tinggi.

Beberapa hal ini dapat diselesaikan oleh pembangkit listrik tenaga nuklir generasi ke-4, yang menggunakan desain baru dan lebih aman. Namun pendekatan lain yang disebut SMR (Small Modular Reactors) melihat cara baru memecah atom untuk menghasilkan listrik dan menyelesaikan kedua masalah sekaligus.

Sumber: IAEA

Permintaan akan lebih banyak tenaga nuklir kini meledak, didorong oleh kombinasi pusat data AI yang haus energi dan kesadaran bahwa produksi energi terbarukan yang bersifat intermiten menjadi masalah sampai kita dapat meningkatkan sistem baterai secara cukup, yang mungkin memakan dekade.

Mengapa Menggunakan SMR

Ide utama SMR adalah bahwa alih-alih proyek gajah putih yang raksasa & khusus, reaktor nuklir harus dibangun dengan cara yang sama seperti pesawat dan kapal:

• Template yang terstandarisasi memungkinkan penggunaan kembali desain yang sama berkali-kali, menyebarkan biaya R&D.
  • Ini juga berarti pertukaran suku cadang yang mudah dan biaya pelatihan yang lebih rendah seiring waktu.
• Diproduksi dan dirakit secara berurutan, di pabrik khusus, memungkinkan akumulasi pengalaman dan ekonomi skala.
• Dipindahkan ke lokasi yang membutuhkan dari pabrik.

Secara teori, hal ini harus memberikan ekonomi skala yang radikal, karena setiap reaktor tambahan yang diproduksi menggunakan kembali tenaga kerja terampil, mesin, dan pengaturan standar sebelumnya. Misalnya, sebuah reaktor SMR seharusnya memakan waktu sekitar tiga tahun untuk dibangun dibandingkan 5-10 tahun biasanya (kadang‑kadang 15-20 tahun dalam kasus terburuk, seperti pembangkit Vogtle di Georgia).

Faktor lain adalah bahwa reaktor yang lebih kecil secara alami menghasilkan energi yang lebih sedikit per unit. Ini berarti reaksi berantai yang tidak terkendali yang menyebabkan bencana seperti Chernobyl secara inheren menjadi kurang mungkin.

Ketika digabungkan dengan peningkatan teknologi nuklir generasi ke‑4, hal ini dapat membuat SMR beberapa urutan besaran lebih aman dibandingkan desain lama.

Terakhir, karena SMR terdiri dari beberapa sub‑unit, hal ini memungkinkan fleksibilitas besar dalam output daya akhir, tanpa harus melakukan desain ulang lengkap setiap kali.

Output yang lebih rendah juga membuka aplikasi baru, seperti produksi energi di lokasi untuk situs industri atau pangkalan militer, yang dapat membantu mendekarbonisasi operasi yang hampir tidak mungkin dipenuhi dengan energi terbarukan saja.

“Dengan SMR, kami telah membuka spektrum pelanggan yang seluruhnya baru.”

CEO Rolls Royce
Sebagai bonus tambahan, ukuran SMR yang lebih kecil memungkinkan mereka dipasang di lokasi pembangkit listrik fosil “normal”, seperti pembangkit batu bara yang sudah tidak beroperasi, sehingga dapat menggunakan kembali infrastruktur jaringan yang sudah ada serta mengurangi kebutuhan lahan untuk proyek. Setidaknya, selama Anda mendapatkan persetujuan dari Nuclear Regulatory Commission (NRC) untuk Zona Perencanaan Darurat pembangkit nuklir, seperti yang dilakukan NuScale setelah proses 7 tahun yang melelahkan untuk mendapatkan persetujuan.

Sumber: NuScale

NuScale

Posisi Kompetitif NuScale

NuScale adalah salah satu pesaing terdepan dalam perlombaan memproduksi SMR secara massal di negara-negara Barat, dengan hanya perusahaan negara Rusia dan China yang berada di depan.

Secara khusus, NuScale adalah satu‑satunya teknologi SMR yang disertifikasi oleh Nuclear Regulatory Commission (NRC) Amerika Serikat.

Didirikan pada 2007, perusahaan ini sangat awal dalam bertaruh pada SMR, pada saat energi nuklir secara umum tampak berada pada lintasan penurunan permanen, terutama setelah insiden Fukushima 2011. Hingga kini, mereka telah menginvestasikan $2 Miliar dalam teknologi dan proses produksi mereka.

Dengan 6 reaktor yang saat ini dalam produksi, perusahaan ini sedang menuju pengiriman komersial pertama, yang diperkirakan akan tercapai sekitar tahun 2030.

Desain Modular, Namun Dikenal

Reaktor NuScale VOYGR dapat dibawa dari pabrik ke lokasi pembangkit dengan truk berukuran sangat besar. Masing‑masing menghasilkan kapasitas 77 MWe (Mega Watt ekuivalen) atau listrik, dengan hingga 12 modul per pembangkit (924 MWe)

Sumber: NuScale

Reaktor‑reaktor ini diperkirakan memiliki umur lebih dari 60 tahun.

Teknologi di baliknya adalah reaktor air ringan (LWR) yang telah teruji. Meskipun mungkin kurang inovatif dibandingkan desain lain yang menggunakan torium, tekanan tinggi, dll., hal ini membantu memperoleh persetujuan regulator dan mengurangi risiko proses pengembangan.

Ia juga memanfaatkan rantai pasokan tenaga nuklir yang sudah ada, mulai dari sensor hingga rakitan bahan bakar uranium, crane reaktor, dan sistem kontrol.

Sumber: NuScale

SMR ini juga “aman tanpa pengawasan”, artinya tetap aman bahkan tanpa intervensi manusia, mendingin secara alami jika tidak dipelihara.

Ini termasuk fitur lain: “periode penanggulangan” tak terbatas, yang didefinisikan sebagai waktu antara operasi normal dan kerusakan tak dapat dipulihkan pada reaktor jika terjadi penghentian tak terjadwal. Kebanyakan reaktor air ringan lainnya memiliki periode penanggulangan beberapa hari, menjadikannya secara inheren kurang aman dalam kasus bencana.

Reaktor NuScale juga dapat dinyalakan kembali tanpa jaringan listrik aktif, sebuah keterbatasan umum pada kebanyakan desain reaktor lainnya.

Sumber: NuScale

Aplikasi

Jaringan Listrik

Aplikasi utama yang jelas dari pembangkit listrik tenaga nuklir adalah menghasilkan listrik untuk jaringan. Seiring upaya mendekarbonisasi campuran energi kita meningkat, kebutuhan akan listrik juga meningkat. Hal ini karena banyak konsumsi energi saat ini belum ter‑elektrifikasi, seperti transportasi (mobil berbahan bakar bensin) atau pemanasan (pemanas berbahan bakar minyak atau gas).

Karena SMR NuScale dapat diterapkan di lokasi pembangkit batu bara yang sudah tidak beroperasi, mereka memerlukan investasi sangat sedikit pada infrastruktur jaringan tambahan untuk menggantikan pembangkit berbahan bakar fosil.

AI

Permintaan daya dari pusat data diperkirakan akan melonjak dari 3‑4% total konsumsi listrik pada 2023 menjadi 11‑12% pada 2030. Ini setara dengan konsumsi listrik saat ini dari 1/3^rd rumah tangga AS.

Masalah tambahan adalah mengingat puluhan bahkan ratusan miliar dolar modal yang diinvestasikan dalam pusat data ini, operasi berkelanjutan menjadi keharusan. Karena kami berbicara tentang konsumsi skala GW, mengandalkan energi terbarukan yang tidak stabil dan variabel dapat menjadi proposisi yang berisiko.

Inilah mengapa semua perusahaan teknologi besar kini bergegas meniru Microsoft dengan kesepakatannya untuk membuka kembali seluruh pembangkit nuklir dan mengunci seluruh outputnya untuk pusat data AI (MSFT ), serta mengamankan daya nuklir stabil di muka untuk diri mereka sendiri.

Aplikasi Industri

Banyak proses industri memerlukan suhu sangat tinggi, sering kali dalam bentuk uap ultra‑panas. Ini dapat mencakup produksi kertas, amonia (pupuk dan komponen utama bahan peledak), baja, plastik, atau bahkan desalinasi air laut (satu reaktor 77 MW dapat menyediakan energi untuk 77 juta galon/290 juta liter air per hari).

Sumber: NuScale

Saat ini, proses semacam ini, terutama yang memerlukan suhu tertinggi, secara mayoritas ditenagai oleh bahan bakar fosil, khususnya gas alam.

Secara teori hal ini dapat digantikan secara menguntungkan oleh pembangkit nuklir, terutama karena produksi listrik sudah merupakan hasil dari produksi uap superkritis ultra‑panas oleh inti reaktor.

Namun, desain tradisional pembangkit nuklir memiliki output yang terlalu besar untuk diintegrasikan dengan mudah ke operasi industri normal seperti pabrik baja. Kendala regulasi dan ruang, serta kurangnya desain modular siap pakai, juga menjadi masalah.

SMR dapat mengatasi semua keberatan ini sekaligus, dengan output per unit yang lebih rendah, beban regulasi yang lebih ringan, dan desain yang lebih fleksibel. Reaktor NuScale diperkirakan dapat menghasilkan 500.000 pon uap per jam, pada 1.500 psia & 500°C.

Hidrogen

Karena hidrogen dianggap sebagai alternatif bahan bakar fosil, cara menghasilkan energi untuk produksi hidrogen masih diperdebatkan. Di satu sisi, energi terbarukan dapat lebih murah per kW, tetapi intermitensi berarti pembangkit hidrogen yang mahal mungkin akan menganggur terlalu lama.

Reaktor NuScale dapat menghasilkan 50 ton metrik hidrogen per hari, atau setara dengan konsumsi 38.000 mobil berbahan bakar sel bahan bakar.

Model Bisnis Nuscale

Meskipun kecil dan modular, proyek pembangkit listrik tenaga nuklir tetap merupakan investasi besar, dengan tahun‑tahun pengeluaran sebelum mulai menghasilkan pendapatan dari energi yang dihasilkan, sehingga pembiayaannya menjadi tugas hampir setara pentingnya dengan rekayasa dan ilmu pengetahuan itu sendiri.

NuScale telah menjalin kemitraan dengan platform investasi swasta ENTRA-1 dan firma manajemen aset swasta Habboush Group untuk menjawab masalah ini. Kedua firma investasi tersebut berspesialisasi dalam pembiayaan dan operasi energi serta infrastruktur.

Ini menawarkan opsi fleksibel bagi perusahaan yang ingin mengimplementasikan teknologi SMR: Mereka dapat membeli energi yang dihasilkan, mengoperasikan pembangkit, atau memiliki dan mengoperasikan pembangkit, tergantung pada preferensi mereka.

Sebagai contoh, perusahaan utilitas listrik yang berpengalaman dalam tenaga nuklir kemungkinan ingin memiliki dan mengoperasikan pembangkit secara langsung. Namun, pabrik kimia kemungkinan lebih memilih menandatangani perjanjian pembelian jangka panjang untuk uap ber‑suhu tinggi yang dihasilkan.

Proyek Berjalan

Seiring hambatan teknologi dan regulasi terus mundur, NuScale kini secara aktif menumbuhkan buku pesanan mereka. Hingga kini mencakup proyek di tiga benua, misalnya:

Amerika Utara

• Standard Power di Ohio dan Pennsylvania, untuk hampir “dua gigawatt energi bersih dan dapat diandalkan”.
• The Prodigy Marine Power Station di Quebec telah menempatkan 1‑12 reaktor untuk produksi bahan bakar bersih seperti hidrogen dan amonia pada skala komersial.

Eropa

• RoPower Nuclear: Proyek di Rumania bersama Nuclearelectrica (operator pembangkit nuklir nasional) untuk menempatkan 6 reaktor VOYGR menghasilkan 462 MWe listrik bebas karbon.
• KGHM Polska Miedź di Polandia, untuk menempatkan reaktor VOYGR sebagai solusi repurposing batu bara bagi pembangkit yang ada, dengan penempatan mulai 2029.
• Getka & UNIMOT di Polandia, juga untuk menggantikan pembangkit batu bara.
• Energoatom di Ukraina, dengan tujuan menempatkan VOYGR segera setelah perang berakhir untuk membangun kembali jaringan energi negara.

Asia

• Indonesia Power, meninjau fasilitas 462‑megawatt yang diusulkan bersama Fluor Corporation (FLR ), dan JGC Corporation Jepang.
• GS Energy di Korea Selatan, untuk pesanan 6 reaktor VOYGR yang dapat dimulai pada 2028 dan selesai pada 2030 untuk memasok kompleks industri hidrogen baru di Uljin.

Keuangan NuScale

Seiring perusahaan mulai menghasilkan uang dari kesepakatan seperti dengan RoPower di Rumania, mereka mulai memiliki pendapatan setelah hampir 2 dekade dalam “mode startup”.

Namun, perusahaan masih mengalami kerugian bersih sekitar $50 Juta setiap kuartal, mencerminkan biaya operasional perusahaan. Ini berarti sampai mereka mulai menjual dan/atau mengoperasikan reaktor VOYGR secara penuh, perusahaan akan membutuhkan suntikan kas lebih banyak untuk tetap bertahan.

Untungnya, harga saham baru‑baru ini naik, yang akan membantu mereka mengumpulkan lebih banyak dana tanpa terlalu banyak mendilusi pemegang saham yang sudah ada.

Investor potensial juga harus menyadari keberadaan 31,4 Juta saham dalam bentuk opsi dan waran, di atas 252,2 Juta saham yang beredar (per Desember 2024).

Sumber: NuScale

Kesimpulan

Di bidang yang sangat diatur dan sangat kompleks secara teknis, menjadi pelopor dapat memberikan keuntungan yang sangat besar. Tidak hanya memberi keunggulan dalam mencapai pasar lebih dulu, tetapi juga dapat membantu perusahaan membentuk masa depan lingkungan regulasi dan ekspektasi pelanggan potensial.

NuScale telah menjadi pelopor dalam teknologi SMR dan masih memimpin industri. Teknologi nuklir lain seperti torium, garam cair, reaktor cepat, atau pembangkit listrik mengapung, semuanya dapat diintegrasikan ke dalam SMR. Namun, hal ini menambah tingkat kompleksitas lain yang mungkin menjadi masalah, baik dalam rekayasa maupun dengan regulator.

Sebaliknya, Nuscale fokus pada teknologi air ringan yang terbukti, hanya mengubah skalanya. Ini seharusnya membantu mereka bergerak lebih cepat, dan menjadi saham SMR paling dikenal di pasar.

Jadi berpotensi, setelah ledakan pasar saham di segmen seperti EV dan AI, langkah selanjutnya dapat menjadi ledakan dalam generasi energi yang mampu memberi daya pada sektor‑sektor ini dengan listrik netral karbon.

Investor harus ingat bahwa generasi energi adalah industri yang sangat intensif modal, dan bahwa tenaga nuklir bergerak lebih lambat dibandingkan sektor teknologi lain, sehingga kesabaran dan toleransi tinggi terhadap volatilitas akan diperlukan.