Szansa na elektrownię jądrową dla Polski? Historyczny projekt został zatwierdzony przez USA
Mały reaktor jądrowy SMR zaprojektowany przez NuScale Power jako pierwszy w historii uzyskał końcowy raport oceny bezpieczeństwa (FSER) od amerykańskiej Komisji Regulacji Jądrowych (NRC), który oznacza, że firma może składać wnioski o jego budowę i uruchomienie. To przełomowa decyzja, której rezultatem może być kompletna modernizacja elektrowni atomowych.
W Polsce od lat trwa dyskusja na temat budowy elektrowni atomowej, która miałaby zastąpić bloki oparte na węglu. Nasz kraj coraz szerzej wdraża użycie paneli fotowoltaicznych i zakładanie farm wiatrowych, ale energetyka jądrowa u nas nie istnieje. Skoro na horyzoncie wciąż nie pojawia się takie rozwiązanie, może powinniśmy zastanowić się nad alternatywnymi projektami, takimi jak SMR (small modular reactor)?
Kamień milowy energetyki jądrowej
Projekt opracowany przez firmę NuScale Power z Portland w stanie Oregon ma na celu przyspieszenie budowy, obniżenie kosztów i poprawę bezpieczeństwa w porównaniu z tradycyjnymi reaktorami jądrowymi, które są zwykle wielokrotnie większe.
U.S. Nuclear Regulatory Commission (NRC) zaakceptowała wniosek NuScale o certyfikację projektu SMR (Small Modular Reactor, czyli małego reaktora modularnego) złożony w marcu 2017 r. po przeglądzie 12 tys. stron aplikacji i ponad 2 mln stron dodatkowej dokumentacji, co zajęło prawie im 42 miesiące.
To ważny kamień milowy nie tylko dla NuScale, ale także dla całego sektora jądrowego w USA
– stwierdził prezes NuScale, John Hopkins.
NuScale opracował SMR za kwotę blisko 300 mln dol. pochodzących z Departamentu Energii. Blok ma moc 50 MW, znacznie niższą od tradycyjnych reaktorów. Za to buduje się go wiele szybciej i taniej.
Technologia umożliwia połączenie ze sobą 12 SMR-ów w jednym miejscu, co dałoby 600 MW energii elektrycznej - wystarczającej do zasilenia średniej wielkości miasta. Dwa takie systemy byłyby w stanie zaopatrzyć w prąd Warszawę.
Moduł mocy NuScale jest na tyle zaawansowany, że w pełni ukończona elektrownia zaopatrzona w 12 SMR-ów zajęłaby około 1/3 wielkości jednego dużego reaktora. Jego konstrukcja umożliwia bierne chłodzenie bez konieczności stosowania dodatkowej wody, zasilania, a nawet działania operatora.
Źródło: Forbes
Nawet 1,5 tys. reaktorów
Diane Hughes, wiceprezes firmy ds. marketingu i komunikacji, zapowiada, że firma w latach 2023-2042 spodziewa się sprzedaży od 674 do 1682 małych modułowych reaktorów.
NuScale zainteresowane są firmy z USA, Kanady, Jordanii, Rumunii, Ukrainy, Argentyny, Chin i Rosji. Co z Polską?
Choć kolejka jest już długa i warto byłoby zająć sobie miejsce przed innymi chętnymi, to mamy na to jeszcze trochę czasu. Końcowy raport oceny bezpieczeństwa (FSER) nie oznacza jeszcze pozwolenia na budowę. NuScale planuje dostarczyć swój pierwszy reaktor do projektu UAMPS w Idaho National Laboratory dopiero w 2027 r., a jego uruchomienie planowane jest do 2029 r. Przez rok od tego momentu, firma chce by ruszyło kolejne 11 SMR-ów.
Wyboista droga do innowacyjności
Jak to często bywa z nowatorskimi projektami energetycznymi (np. sztucznym słońcem), pochłaniają one więcej pieniędzy niż jest to wpisane w pierwotny budżet - tak też jest i w tym przypadku. W ciągu ostatnich pięciu lat szacunki kosztów projektu UAMPS wzrosły z około 3 mld dolarów do ponad 6 mld.
Początkowo celem NuScale, było posiadanie działających reaktorów do 2016 r. Teraz wiadomo już, że trzeba będzie zapewne poczekać na to kolejną dekadę. Efektem tego, mogą być wysokie koszty, które dla konsumentów okażą się niekorzystne w starciu z innymi bezemisyjnymi źródłami energii, zwłaszcza że tych przybywa i stają się coraz tańsze.
W raporcie z lipca 2020 r. inżynier jądrowy NRC, Shanlai Lu, omówił skomplikowany problem dotyczący rozcieńczania boru, co może spowodować „awarię i natychmiastowy stan krytyczny”. Oznaczałoby to, że nawet jeśli reaktor zostałby wyłączony, reakcje rozszczepienia mogłyby się wznowić i rozpocząć niebezpieczny wzrost mocy.
W innej publikacji Komitet Doradczy NRC ds. Zabezpieczeń Reaktorów zauważył, że kilka istotnych elementów ograniczenia ryzyka nie zostało jeszcze ukończonych. Mimo to byli za wydaniem pozytywnej decyzji w kwestii budowy SMR - Final Safety Evaluation Report (FSER) będącego już ostatecznym raportem bezpieczeństwa, oznaczającym zakończenie przeglądu technicznego i zatwierdzenie projektu.
W odpowiedzi firma zaznaczyła, że ta kwestia zostanie poddana ponownej ocenie, co i tak będzie niezbędne do rozpoczęcia budowy i eksploatacji reaktora.
Dodatkowo eksperci w dziedzinie energetyki jądrowej patrzą krytycznie na reaktory typu SMR zarówno jeśli chodzi o bezpieczeństwo, jak i opłacalność ich budowy. Z drugiej strony każda nowa przełomowa technologia potrzebowała czasu, aby przekonać do siebie sceptyków przyzwyczajonych do starych i sprawdzonych metod.
NuScale i pracownicy US Nuclear Regulatory Commission bardzo szczegółowo zbadali rozcieńczanie boru i doszli do wniosków, że projekt małego reaktora modułowego NuScale jest bezpieczny i spełnia wszystkie wymagania, co potwierdza niedawne wydanie FSER przez NRC
– zaznaczała Diane Hughes.
Dopiero pełna certyfikacja projektu przez NRC powinna ograniczyć szerzącą się niepewność i niezdecydowanie wśród przedsiębiorstw energetycznych zamierzających inwestować w przyszłości w elektrownie jądrowe. Kolejne badania mają też utwierdzić środowisko naukowe w bezpieczeństwie i opłacalności. Te działania zapewne przekonają do SMR-ów
