Ten tekst przeczytasz w 3 minuty
4. Czerwiec 2024

Cała nadzieja w SMR-ach?

W kwietniu media zelektryzowała wiadomość, że Orlen Synthos Green Energy złożył wniosek o warunki przyłączenia czterech małych reaktorów jądrowych typu BWRX-300 w Stawach Monowskich na południu Polski. To bezprecedensowy wniosek w polskiej energetyce. Ale od wniosku do wyprodukowania pierwszych megawatów jeszcze długa droga. 

Po majowej rewizji strategii Grupy Orlen z wypowiedzi prezesa Ireneusza Fąfary przebija raczej asekuracyjny ton: „strategia Orlenu przewiduje, że w 2030 roku uruchomimy jeden SMR. Dzisiaj wiemy, że technologicznie i regulacyjnie jest to wyzwanie”. Na czym polegają słabe i mocne strony SMR-ów? Jaki mieć stosunek do tej obiecującej, ale raczkującej, technologii?

Alternatywne źródła energii w Polsce

Czym jest technologia SMR?

Small Modular Reactors (SMR) są małymi, modułowymi reaktorami jądrowymi o mocy do 300 MWe (czyli trzykrotnie mniejszej od klasycznych reaktorów). Ich części konstruowane są w fabrykach, a składane w całość dopiero na miejscu eksploatacji. Modułowość SMR-ów oznacza też, że reaktory mogą pracować pojedynczo lub w grupie kilku jednostek oddawanych stopniowo do eksploatacji. Dzięki możliwości sukcesywnego rozbudowywania sieci inwestycja staje się łatwiejsza do sfinansowania. 

SMR-y działają na podobnych zasadach jak pełnoskalowe reaktory jądrowe. Nie są jednak dla nich konkurencją – z założenia mają uzupełniać system energetyczny. Sprawdzają się szczególnie:

  • w lokalizacjach położonych z dala od sieci przesyłowych,
  • jako lokalne źródła ciepła np. dla przemysłu,
  • jako zaspokojenie niewielkiego wzrostu potrzeb energetycznych w danym regionie,
  • w krajach o małej łącznej mocy sieci, w których duże reaktory mogłyby zaburzyć równowagę.

BWRX-300, o którym myśli Orlen, należy nie tylko do SMR-ów (ze względu na swoją niewielką moc), ale także do rodziny reaktorów wodno-wrzących (BWR). Cały blok energetyczny zajmie zaledwie 10% powierzchni klasycznej elektrowni atomowej, czyli mniej więcej obszar o wymiarach boiska piłkarskiego.

Unia Europejska wysyła jasne sygnały, jakie technologie chce promować. Przeczytaj więcej  w artykule „Nowy cel UE – Polska bez szans na zmniejszenie emisji CO2?”.

SMR-y to wciąż nieprzetarte szlaki

O ile sama technologia BWR rozwijana jest od ok. 60 lat i już ponad 10 lat temu odpowiadała za produkcję ponad 20% energii jądrowej na świecie, to same SMR-y wcale nie są powszechnie wykorzystywane – przy większości projektów nadal trwają prace. 

Według raportu Polskiego Instytutu Energetycznego z ubiegłego roku obecnie na świecie jest rozwijanych ponad 70 projektów różnych reaktorów SMR, przy czym większość z nich nie weszła nawet w fazę budowy. 

Jak donosi portal Globenergia.pl jedynymi małymi, modularnymi reaktorami, które działają komercyjnie, jest zespół dwóch reaktorów o mocy 35 MW, które od 2020 roku są częścią rosyjskiej elektrowni pływającej po arktycznych wodach. Chiny planują start swoich SMR-ów za 2 lata.

Czy SMR-y są bezpieczne?

Małe, modułowe reaktory – póki co – podzielają niepewny los typowy dla wszystkich nowych technologii. O ile SMR-y oparte są w wielu przypadkach na znanych i sprawdzonych rozwiązania, to same w sobie nie są jeszcze popularne na szeroką skalę: wiele ścieżek pozostaje do przetarcia. SMR-y komercyjne obarczone są więc ryzykami proceduralnymi i finansowymi:

  1. Proces licencjonowania może okazać się bardzo skomplikowany, ponieważ organom dozorowym brakuje jeszcze odpowiednich kompetencji i doświadczenia w prowadzeniu analiz bezpieczeństwa reaktorów tego typu.
  2. Niezależnie od know-how ekspertów same procedury licencjonowania – wypracowane jedynie dla dużych reaktorów – należy najpierw dostosować do małych jednostek. Określenie nowych procedur może windować ostateczne koszty licencjonowania.
  3. Udowodnienie, że SMR jest bezpieczny, wymaga ogromnej dokumentacji.
    – Dla dużych reaktorów jest to np. 20 tys. stron z obliczeniami, wykresami i rysunkami. Dla małych będzie to mniej, ale nadal dużo, np. 10 tys. stron. Po zgromadzeniu dokumentacji dozór jądrowy przeprowadza analizę i ocenę. W całym procesie bierze też udział niezależna firma, która potwierdza obiektywizm badań. Całe postępowanie może trwać nawet kilka lat – zaznacza prof. Narodowego Centrum Badań Jądrowych dr inż. Andrzej Strupczewski.
  4. W praktyce może się okazać, że żywotność SMR-ów jest niższa, niż zakładano.

Biorąc to wszystko pod uwagę, komercyjne SMR-y niekoniecznie są skazane na sukces. Realne koszty inwestycyjne i operacyjne mogą nas niemiło zaskoczyć.

Rozwój SMR-ów a przyszłość energetyki

Pomimo tylu niewiadomych, apetyt światowych gospodarek na małe jednostki jest całkowicie zrozumiały. SMR-y mają dużą przewagę nad konwencjonalnymi reaktorami:

  • wystarczy SMR o mocy 300 MW, aby zaspokoić roczne potrzeby energetyczne stutysięcznego miasta (dodajmy, że reaktory rozmiarami i mocą mogą odpowiadać likwidowanym blokom elektrowni węglowych, których – jak podaje PIE – ponad 90% ma moc poniżej 500 MW),
  • niższy koszt stworzenia takiej jednostki,
  • krótszy time-to-market dzięki prostszej konstrukcji (budowa trwa ok. 1,5 roku),
  • możliwość budowy bloku energetycznego stosunkowo blisko skupisk ludzkich,
  • nie wymaga dużych ilości wody chłodzącej, dzięki czemu zwiększa się liczbę potencjalnych lokalizacji,
  • większe bezpieczeństwo tego typu instalacji wynika między innymi z możliwości umiejscowienia reaktorów pod ziemią lub pod wodą.

SMR-y wydają się świetnym stabilizatorem dla OZE i sprawną alternatywą dla węgla. Zdecydowanie należy tę technologię obserwować i rozwijać, ale nie możemy w Polsce czekać, aż zrewolucjonizuje nasz miks energetyczny. Potrzebujemy szybkiego postępu w dekarbonizacji, ale napędzanego bezpiecznymi, sprawdzonymi i osiągalnymi technologiami, takimi biometan czy – przejściowo – gaz ziemny.

Luka węglowa to nie żart. Dowiedz się więcej z artykułu „Wpadamy w lukę węglową. Energia z gazu ziemnego może być ratunkiem”.

Źródła:

Przeczytaj również:

Czy gaz ziemny ma przyszłość?

Kogeneracja gazowa sposobem na zwiększenie opłacalności wyjścia z węgla – case study

Elektrownie szczytowo-pompowe w Polsce – krok ku zielonej przyszłości

E w ESG – co to jest i jak to możesz raportować?

Kategorie
Dla firmy