100 reaktorów jądrowych do 2040 roku. Polska ma ambitne plany
Małe reaktory modułowe mogą wspierać transformację energetyczną i odegrać ważną rolę w procesie dekarbonizacji, ale nie zastąpią inwestycji w odnawialne źródła energii i wielkoskalowe elektrownie jądrowe – to wnioski płynące z raportu Polskiego Instytutu Ekonomicznego (PIE). Autor: Mariusz Tomczak, Obserwator Finansowy
Małe modułowe reaktory jądrowe (ang. Small Modular Reactors – SMR) to jednostki o maksymalnej mocy 300 MW, choć w tej kwestii nie ma pełnej zgody. Zdarza się, że w identyczny sposób określa się także większe. W przypadku mniejszych reaktorów więcej elementów da się wyprodukować seryjnie i dostarczyć na miejsce docelowej eksploatacji nawet z odległych zakładów przemysłowych. To upraszcza realizację inwestycji, skracając czas i zmniejszając koszt budowy, a dodatkowo ułatwia zaangażowanie prywatnego kapitału.
Nie tylko Polska interesuje się małym atomem
Pod koniec 2022 roku w bazie Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej znajdowało się ponad 40 projektów małych reaktorów o mocy od 3,5 MW do 630 MW, przede wszystkim w Stanach Zjednoczonych i Rosji. Gdyby uwzględnić również te znajdujące się w bardzo wczesnej fazie rozwoju, liczba mogłaby wzrosnąć do około 70.
W Unii Europejskiej nie działa żaden SMR, ale w przyszłości może się to zmienić. Zainteresowanie technologią wykazują m.in. Belgowie, Bułgarzy, Duńczycy, Estończycy, Polacy i Szwedzi, a we Francji i Rumunii podjęto już konkretne działania zmierzające do jej wdrożenia. Za naszą południową granicą, w Czechach, pierwsze małe reaktory modułowe powstaną na terenie elektrowni jądrowej Temelin.
Spośród krajów Starego Kontynentu warto jeszcze wspomnieć o Wielkiej Brytanii, której rząd udzielił pokaźnego wsparcia finansowego na rzecz rozwoju technologii SMR. Prace są prowadzone od kilku lat, a pierwszy reaktor ma powstać na początku przyszłej dekady. Planuje się, że będzie działał przez sześć dekad.
Z oficjalnych deklaracji wynika, że do 2040 roku w Polsce może powstać ponad 100 małych modułowych reaktorów jądrowych, a pierwszy już pod koniec obecnej dekady. Czy te zapowiedzi są realne? O wyrażenie opinii na temat tempa rozwoju projektów SMR w naszym kraju PIE poprosił ekspertów. Do badania zaproszono prawie 150 przedstawicieli nauki, biznesu, organizacji pozarządowych i administracji publicznej. Zgodę na uczestnictwo wyraziło 48 osób, z czego w obu turach udział wzięło 36 osób. Wyniki zaprezentowano w raporcie pt. „Perspektywy wykorzystania reaktorów SMR w polskiej transformacji energetycznej”, który opublikowano w czerwcu 2023 roku.
Zależało nam zwłaszcza na zebraniu i zagregowaniu opinii ekspertów w dziedzinie energetyki, które w naszej opinii nie są w tej debacie wystarczająco mocno wyeksponowane – czytamy we wprowadzeniu.
Ponadto w raporcie przeanalizowano potencjał SMR-ów oraz bariery, które mogą stanąć na drodze rozwoju nowej technologii.
SMR dla przemysłu i ciepłownictwa
Największy potencjał w zastosowaniu małych modułowych reaktorów jądrowych, zarówno w Polsce, jak i na świecie, tkwi w produkcji energii elektrycznej na potrzeby własne przemysłu – ocenili eksperci ankietowani przez PIE.
Reaktory SMR stanowią idealne rozwiązanie dla inwestorów chcących wykorzystać je np. do dekarbonizacji własnej produkcji gospodarczej – wskazał jeden z nich.
Obok produkcji energii elektrycznej dla przemysłu, ważną rolę mogą odegrać w ciepłownictwie systemowym – ponad 3/4 ankietowanych ekspertów wyraziło opinię, że w dalszej przyszłości (po 2040 roku) mają szansę zaspokoić ponad 20 proc. zapotrzebowania dziesięciu największych aglomeracji: górnośląskiej, warszawskiej, krakowskiej, łódzkiej, trójmiejskiej, poznańskiej, wrocławskiej, bydgosko-toruńskiej, rybnickiej i szczecińskiej.
Wykorzystanie reaktorów SMR do produkcji ciepła systemowego w Polsce będzie według większości ekspertów niezwykle istotne dla transformacji energetycznej. Wynika to z wysokiej potrzeby dekarbonizacji ciepłownictwa, które w ogromnej większości jest dziś oparte na spalaniu węgla – mówi Adam Juszczak, doradca w Zespole Klimatu i Energii PIE, a jednocześnie autor omawianego raportu.
Konkurencja w postaci alternatywnych technologii jest tu dużo mniejsza niż w obszarze produkcji energii elektrycznej. To powoduje, że wykorzystanie małych reaktorów jądrowych do produkcji ciepła zarówno na potrzeby komunalne, jak i przemysłowe, może być ich najważniejszym zastosowaniem – dodaje.
Miastem, które mogłoby odnieść duże korzyści z wykorzystania SMR-ów w dekarbonizacji ciepłownictwa, jest Warszawa, choć trzeba powiedzieć wprost, że taka inwestycja musiałaby zostać dofinansowana z budżetu państwa lub poniesiona przez największe spółki energetyczne. Obecnie w strukturze wytwarzania ciepła systemowego w stolicy dominującą pozycję ma węgiel kamienny.
Zainstalowanie w sieci trzech reaktorów o mocy 900 MWt (300 MWe) mogłoby w modelu kogeneracji zaspokoić nawet 81 proc. rocznego zapotrzebowania Warszawy na ciepło w 2040 roku, jednocześnie zwiększając produkcję energii elektrycznej w miesiącach, gdy zapotrzebowanie na ciepło spada – czytamy w informacji prasowej.
Szybka ścieżka dla SMR to podstawa
Eksperci ankietowani przez PIE dość sceptycznie odnoszą się do zapowiedzi uruchomienia pierwszych reaktorów SMR w Polsce jeszcze w tej dekadzie. Większość wskazała, że nastąpi to kilka lat później, w latach 2036-2040, dodając, że z powodu młodego wieku technologii wszelkie prognozy obarczone są dużą niepewnością.
Przesuwanie terminów uruchomienia pierwszych małych modułowych reaktorów jądrowych może skutkować wzrostem kosztów mocy zainstalowanej, a co za tym idzie – spadkiem atrakcyjności takich inwestycji w porównaniu z innymi rozwiązaniami. W naszym kraju rozwojowi technologii SMR mogą sprzyjać wysokie ceny uprawnień do emisji CO2, utrzymujące się na wysokim poziomie ceny paliw kopalnych oraz niewystarczająca dostępność energii z innych źródeł.
Jeśli SMR mają być produkowane seryjnie, konieczne jest wypracowanie wspólnych międzynarodowych wymogów, m.in. w dziedzinie procesu licencjonowania i oceny technologii – wskazuje Adam Juszczak.
W gronie ekspertów międzynarodowych toczą się dyskusje na ten temat, ale do podjęcia wiążących decyzji jeszcze daleka droga. Na poziomie krajowym niezbędne jest szybkie rozpoczęcie wyboru lokalizacji i postępowania w sprawie wydania decyzji o uwarunkowaniach środowiskowych. Długi proces uzyskiwania zgód i pozwoleń eksperci ankietowani przez PIE uznali za jedną z największych barier w budowie SMR-ów w Polsce. Inną, także istotną, stanowi brak odpowiedniej legislacji.
Eksperci zwrócili uwagę na możliwy wzrost kosztów realizacji inwestycji w porównaniu z początkowymi szacunkami, czego nie da się z góry wykluczyć w przypadku wieloletnich i skomplikowanych przedsięwzięć. Nawiasem mówiąc, historia budowy wielkoskalowych elektrowni jądrowych jest pełna takich przypadków.
Konieczne mogą okazać się także dofinansowania lub gwarancje państwowe obejmujące część kosztów reaktorów SMR – mówi Adam Juszczak.
W rekomendacjach zamieszczonych w raporcie zaakcentowano, że udzielenie pomocy publicznej powinno wiązać się z realnymi korzyściami dla podatników i odbiorców energii w przyszłości.
Sporym wyzwaniem będzie stworzenie stabilnego łańcucha dostaw
Doświadczenie polskich firm w realizacji zamówień na rzecz energetyki jądrowej jest niewielkie, a z powodu wysokiego popytu część zagranicznych producentów może mieć trudności z terminowymi dostawami. PIE rekomenduje wyraźne określenie w umowach z dostawcami odpowiedzialności za niewywiązanie się z ustalonego harmonogramu.
Pesymizmem napawa brak odpowiednio wykwalifikowanych kadr inżynieryjnych i naukowych.
Z kraju, który nie miał żadnych realnych planów jądrowych, staliśmy się państwem, w którym w tym samym okresie mają być budowane trzy elektrownie opierające się o duże reaktory i dziesiątki małych reaktorów. Konieczna jest intensywna współpraca z uczelniami technicznymi w celu rozbudowy kierunków kształcących specjalistów z jądrowej tej dziedzinie – dodaje autor raportu.
Społeczna akceptacja dla wykorzystania technologii jądrowych w Polsce jest bardzo wysoka, ale – jak wskazał jeden z ekspertów – brak kadr może przełożyć się na podatność na dezinformację, a to przyczyni się do spadku zaufania i spowolnienia realizacji inwestycji. PIE podkreśla, by nie zaniedbać prowadzenia akcji edukacyjnych – jest to szczególnie istotne w samorządach, w których powstaną reaktory.
Wśród ankietowanych optymizmu jednak nie brakuje.
Często podnoszona w krytyce dotyczącej atomu jest duża skala przedsięwzięcia, ogrom potrzebnego kapitału i czas potrzebny na realizację projektu. Co więcej, przeciwnicy atomu często promują decentralizowaną koncepcję systemu energetycznego. Na wszystkie te zarzuty w jakimś stopniu odpowiada SMR – napisał jeden z ekspertów.
