Reaktory jądrowe zastąpią węgiel?
Małe reaktory jądrowe (SMR) są w Stanach Zjednoczonych powszechnie uważane za następców energetyki opartej na węglu. Rząd finansowo wspiera prace nad SMR, inwestorom pomysł się podoba ze względu na niższe nakłady czy sprawdzone technologie.
SMR (Small Modular Reactor) oprócz mniejszej mocy od dużych reaktorów odróżnia umieszczenie wszystkich ważnych elementów w jednym zbiorniku, który w całości może być dostarczony na miejsce budowy. Pomysł pierwotnie miał być odpowiedzią na kłopoty z zaopatrzeniem w energię na izolowanych obszarach, jak np. na Alasce. Jednak w 2009 r. prezydent Barack Obama ogłosił nową politykę energetyczną USA, zakładającą m.in. znaczącą redukcję emisji CO2, co otworzyło drogę nie tylko energii z atomu, ale i perspektywom szerokiego zastosowania małych reaktorów, o mocach poniżej 300 MW.
"W ciągu kilkunastu lat w całym kraju trzeba będzie wyłączyć stare, dziś 50-60 letnie, wyeksploatowane elektrownie węglowe o łącznej mocy ok. 40 GW. Typowy taki obiekt ma moc kilkuset MW, więc SMR doskonale wpasuje się w jego miejsce" - powiedział T.J. Kim z Nuclear Energy Institute - organizacji amerykańskiego przemysłu jądrowego. Jak podkreślił, oznacza to dla SMR znaczący rynek, bo sieć energetyczna, oprócz dużych źródeł, potrzebuje też źródeł mniejszych.
"Nie trzeba przerabiać sieci wyprowadzającej moc, bo moc jest porównywalna. Ze względu na umieszczenie pod ziemią, SMR potrzebuje niewielkiej strefy bezpieczeństwa wokół - rzędu 300 m, więc zazwyczaj wystarczy teren starej elektrowni, bez ingerencji w budynki czy instalacje, które z czasem powstały wokół" - wyliczał zalety małego reaktora Christofer Mowry, prezes Generation mPower - filii koncernu Babcock&Wilcox, pracującej nad najbardziej zaawansowanym projektem tego typu.
Amerykański rząd traktuje koncepcję SMR nie tylko jako jeden z elementów realizacji polityki energetycznej, ale też jako impuls dla całej gospodarki. Departament energii (DoE) przyznał już ponad 450 mln dol. projektowi mPower, którego prototyp powstanie w stanie Tennessee. "Rządowi USA chodzi przede wszystkim o to, by dotrzymać harmonogramu, żeby rozpocząć budowę prototypu w 2017 r. i w 2021 r. reaktor już działał" - podkreślił Mowry. Zaznaczył jednak, że pomoc rządowa ostatecznie powinna stanowić ok. 20 proc. wszystkich nakładów, resztę wyłożą prywatni inwestorzy. Pojedynczy mPower ma mieć moc 180 MW, ale podstawowa konfiguracja zakłada działanie obok siebie dwóch bloków.
Jeszcze w tym roku DoE ma rozdysponować kolejną transzę prawie pół mld dol. pomocy dla innego projektu SMR. O fundusze ubiegają się koncern Westinghouse oraz firma NuScale i niewykluczone, że pieniądze dostaną obydwa projekty.
Prototyp swojego SMR o mocy 225 MW Westinghouse planuje wybudować wspólnie z koncernem Ameren w stanie Missouri. NuScale z kolei pracuje nad reaktorem o mocy jedynie 45 MW, ale z możliwością umieszczenia obok siebie do 12 takich źródeł.
Budowa nowej siłowni jądrowej wymaga kapitału początkowego rzędu kilkunastu miliardów dolarów i SMR ma być częściowo receptą na ten problem. "Zamiast dużego bloku za 7 mld dol., my zaoferujemy źródło za 2-3 mld" - mówił Jose Reyes z NuScale. Jak dodał, obecnie bardzo orientacyjna prognoza kosztu projektu jego firmy to ok. 5 tys. dol. za kW, czyli ok. 225 mln za reaktor o mocy 45 MW.
"SMR nie jest panaceum, koszt jednego MW z niego jest wyższy niż w przypadku dużego reaktora, ale nie trzeba organizować finansowania na 15 mld dol., tylko na 3-4 mld. Dla potencjalnych odbiorców niższa kapitałochłonność jest w stanie zrównoważyć wyższe koszty jednostkowe" - powiedział Eugene Grecheck, wiceprezes Dominion - amerykańskiego koncernu, eksploatującego dwie siłownie jądrowe.
Liczne symulacje wskazują, że główną przyczyną wyższej ceny jednostki mocy w przypadku SMR są przede wszystkim koszty pozyskania kapitału, które okazują się zbliżone dla dużych i małych inwestycji. Największy potencjał obniżenia ogólnych kosztów SMR upatruje się w produkcji seryjnej.
Jak mówił szef wydziału inżynierii jądrowej uniwersytetu Georgia Tech prof. Said Abdel-Chalik, zaletą SMR jest to, że wykorzystuje znaną i dobrze opanowaną technologię III generacji reaktorów. "To wydaje się rzeczywiście najlepszą opcja na najbliższe lata. Wiele wskazuje, że SMR będą powstawać i pracować równolegle z dużymi, klasycznymi reaktorami" - dodał, podkreślając, że na praktyczne zastosowanie kolejnej, IV generacji to perspektywa kilkudziesięciu lat.
Kilka miesięcy temu prezes PGE Krzysztof Kilian wskazał na SMR jako technologię, która być może powinna Polskę zainteresować. Z drugiej strony Narodowe Centrum Badań Jądrowych w swojej analizie stwierdziło, że koncepcja może znaleźć szerokie zastosowanie w Polsce, jednak rozpowszechnienia takich reaktorów nie należy oczekiwać przez 2030 r., a SMR nie są alternatywą dla dużych reaktorów, pracujących w podstawie mocy, choćby z powodu znacznie wyższych kosztów jednostkowych.
Poza tym technologia SMR według najbardziej optymistycznego scenariusza będzie dostępna za późno, by dopasować do niej rządowy harmonogram wprowadzania energii z atomu w Polsce - powiedział dyrektor NCBJ prof. Grzegorz Wrochna. Zastrzegł jednocześnie, że technologia SMR ma liczne zalety, a Polska może z powodzeniem ją stosować i rozwijać, ale w dalszej przyszłości.
(PAP)
wkr/ drag/
