Małe reaktory atomowe w Polsce? To odległa perspektywa

Małe reaktory atomowe w Polsce? To odległa perspektywa

We wtorek rząd ma przyjąć strategię przewidującą rozwój małych elektrociepłowni atomowych w Polsce. To jak odległa to perspektywa pokazuje przykład amerykańskiego małego reaktora, który po 15 latach rozwoju doczekał się właśnie… kilkuletniego licencjonowania, a pierwszy blok zacznie pracę najwcześniej za dekadę.

Kilka tygodni temu amerykańska firma NuScale złożyła do tamtejszego urzędu dozoru jądrowego wniosek o licencję dla pierwszego małego reaktora atomowego w USA. Analiza liczącej 12 tys. stron dokumentacji i ewentualne dodatkowe badania mogą zająć trzy lata, a to tylko dlatego, że firma przeszła już proces przedlicencyjny, który trwał ostatnich osiem lat. Jeśli wszystko pójdzie dobrze, pierwszy reaktor w tej technologii zacznie produkować prąd za dekadę.

Technologią NuScale jeszcze kilka lat temu interesowała się także Polska Grupa Energetyczna. Koncepcja się jednak nieco zmieniła ─ w projekcie rządowej Strategii odpowiedzialnego rozwoju (tzw. Planie Morawieckiego), która ma zostać przyjęta we wtorek, zapisano rozwój małych elektrociepłowni atomowych (tzw. HTR-ów). Nie zmieniła się tylko perspektywa wdrożenia energetyki jądrowej w Polsce ─ w każdym wariancie jest równie odległa i mglista.

Małe reaktory, także w technologii HTR (czyli elektrociepłowni atomowych, dostarczających zarówno energię elektryczną, jak i ciepło na potrzeby procesów technologicznych), mają jedną przewagę nad dotychczasową koncepcją budowy dużej elektrowni. Wymagają mniejszych nakładów inwestycyjnych - kilku-kilkunastu mld zł, zamiast kilkudziesięciu.

NuScale szacuje nawet, że nie tylko łączne nakłady na ich małe reaktory będą niższe, ale nawet jednostkowe. Producent deklaruje, że jest wstanie dostarczyć technologię za cenę 5,1 mln dolarów za megawat, podczas gdy nakłady na duże bloki jądrowe, budowane w Europie przekraczały ostatnio 6 mln euro/MW. W efekcie koszt produkcji prądu w tych małych reaktorach ma wynieść ok. 90 dol./MWh, czyli ok. 350 zł/MWh. Dla porównania koszt produkcji w nowych elektrowniach wiatrowych i węglowych to ok. 250 zł/MWh, a średnia cena energii na polskim rynku hurtowym to ok. 160 zł/MWh.

Poważnymi barierami wejścia SMR-ów na rynek są wysokie budowy fabryki modułów i kwestia licencjonowania nowych reaktorów. Obecne procedury licencjonowania dużych bloków nie są adekwatne dla małych jednostek. Dlatego w związku z koniecznością wypracowania nowych procedur, koszty licencjonowania będą znacząco wyższe niż obecnie. Problem potęgują trudności w pozyskaniu finansowania ponieważ inwestorzy nie ryzykują wkładu finansowego w reaktor, który może nie otrzymać licencji, a producenci bez wkładu inwestora nie mogą sfinansować licencjonowania. Dlatego większość prac wdrożeniowych w USA dotowana jest poprzez granty badawczo-rozwojowe. Amerykański Departament Energii finansuje częściowo w ten sposób nowe technologie w ramach wspierania innowacyjności.  

Oprócz NuScale, proces licencjonowania pod koniec 2019 roku planuje rozpocząć także kanadyjski startup Terrestrial Energy dla reaktora IMSR (chłodzonego stopioną solą). Nowa technologia, a także implementacja poznanych i sprawdzonych systemów w małej skali, budzi zainteresowanie na całym świecie. Argentyna, Chiny, Francja, Indie, Japonia, Korea Południowa, Rosja i RPA również rozwijają swoje projekty i dążą do ich komercjalizacji.

Podobnie jak tradycyjne reaktory wielkich mocy, SMR-y rozwijane są w różnych technologiach. Najpopularniejszą jest technologia reaktorów chłodzonych wodą. Niemniej prowadzone są też prace nad rozwojem reaktorów chłodzonych ciekłym metalem, stopioną solą czy gazem. To właśnie te ostatnie, jako tzw. HTR-y, miałyby się pojawić w Polsce ─ jak wynika z projektu Planu Morawieckiego. To o tyle ciekawe, że w pracach nad rozwojem tej technologii od lat uczestniczą także polscy naukowcy z Narodowego Centrum Badań Jądrowych.

Patrząc na amerykańskie doświadczenia z licencjonowaniem zminiaturyzowanej wersji reaktorów III generacji, trudno oczekiwać, że pierwsze elektrociepłownie atomowe mogłyby się pojawić w Polsce wcześniej, niż w latach 30. To bardzo wygodna perspektywa dla polityków. Zawsze mogą powiedzieć, że pracują nad rozwiązaniem dzisiejszych problemów polskiej energetyki, a jednocześnie nie straszyć mieszkańców wizją rozsianych po kraju małych reaktorów atomowych, ani denerwować górników wizją końca energetyki węglowej.

Zobacz także...

Komentarze

0 odpowiedzi na “Małe reaktory atomowe w Polsce? To odległa perspektywa”

  1. ponawiamy naszą ofertę dostarczenia krajowi Polska kilku niedużych porządnych statków kosmicznych
    raz – widać że i tak podbój kosmosu znajdzie się wkrótce w programie SOR, wręcz obawiamy się że SOR może zostać znowu odrzucony z powodu braku takiego planu podboju
    dwa, co też pisaliśmy, plus taki że twórcy SOR będą mogli sobie zaliczyć tym razem prawdziwy odlot

  2. Najbardziej elastyczne i skalowalne pod względem mocy są – czy raczej będą – reaktory torowe w technologii opartej o ciekłe sole fluoru.

    Będą, bo do technologii znanej od ponad 50 lat wracają azjatyckie mega-lwy: Chiny i Indie.

    Tor Th-232 jako wsad paliworodny bije na głowę uran U-235. Th-232 do przemiany na paliwo jądrowe potrzebuje neutronu termicznego:

    232Th(n) → 233Th(β−,22 min) → 233Pa(β−, 27 dni) → 233U

    Toru-232 na Ziemi jest 4 razy więcej niż uranu U-238 + U-235 razem wziętych, tor jest odpadem kopalnianym, występuje na całym świecie, nawet w Polsce, kosztuje około 30 – 100 USD za 1 kg;

    Twórcami idei reaktora torowego byli Weinberg (reaktor wodny) i Teller (twórca bomby wodorowej).

    Eksperymentalny reaktor MSR o mocy cieplnej 8 MW – wykorzystujący U-235 rozpuszczony w gorących solach fluoru – działał z powodzeniem w USA (1965 – 1969) w Oak Ridge. W następnym etapie planowano uruchomienie MSR zainicjowanego U-235, ale pracującego już na Th-232 przetwarzanym na rozszczepialny U-233.

    Ale Nixon uległ lobby wojskowemu i zamknął program, a Weinberga zwolnił z Oak Ridge. DLACZEGO?
    W reaktorze wykorzystującym U-233 nie da się wyprodukować plutonu Pu-239, najlepszego materiału do budowy bomby atomowej. Na początku lat 70 postawiono na reaktory uranowe, mogące w razie konieczności produkować pluton dla wojska.

    Zalety reaktora TMSR / LFTR (Liquid Fluoride Thorium Reactor) są oczywiste:
    – tor Th-232 w reaktorze wypalany jest w 99%, uran w cyklu uranowo-plutonowym tylko ok. 0,7 % (100x mniej odpadów);

    – spalenie 1 tony toru Th-232 w LFTR odpowiada 35 tonom wzbogaconego uranu (250 ton wydobytego), a to równoważnik 4 mln ton węgla;

    – reaktor torowy na ciekłe sole fluoru LFTR jest samoistnie bezpieczny – wraz ze wzrostem temperatury rdzenia ponad poziom temperatury eksploatacyjnej reaktor ciekłosolny sam się zatrzymuje,a gdyby temperatura jeszcze rosła ciekły rdzeń roztapia chłodzony korek i zlewa się grawitacyjnie do bezpiecznych kadzi;

    – wspomniane wyżej pełne bezpieczeństwo bierne LFTR zapewniają prawa fizyki, poza tym praca w niskim ciśnieniu, bez wody i bez wybuchowego ciekłego sodu;

    – poza tym zwarta konstrukcja, skalowalność n( 10 – 1000 MW, elastyczność mocy (usuwanie Xe-135 na bieżąco), praca bez przerw na doładowanie paliwa.

    To jest przyszłość energetyki, w tym ciepłowni atomowych.
    Chiny stworzyły w 2011 instytut z 700 naukowcami i w ciągu 20 lat zbudują funkcjonalne LFTR. Najpierw kopiują MSR z Oak Ridge, na bazie odtajnionej dokumentacji, potem mały LFTR i elektrownię do 2030.

    Indie pracują nad wykorzystaniem toru w reaktorach typu Candu, które już sami konstruują. Czesi współpracują z Australią i USA w badaniach nad solami fluoru uranu i toru i nie przejmują się programem Allegro, eksperymentalny reaktor na tor uruchomiła Norwegia. Technologią zainteresowana jest Turcja i Indonezja.

    Ale kartele węgiel-gaz-ropa blokują w Europie i USA wszelkie tańsze źródła energii. J.w. program torowy w 1972 roku zablokowała armia USA, bo w reaktorach torowych nie da się wyprodukować plutonu do bomb. Również koła przemysłowe straciłyby możliwość kontrolowania poprzez kontrolę surowców energii, bo Th-232 jest wszędzie.

    W Europie LFTR zablokowało francuskie lobby przemysłu jądrowego, ponieważ ciągle realizują zyski z reaktorów uranowo-plutonowych.

    Jednak postępu nie da się zatrzymać, szczególnie jeśli wzięły się za to Indie i Chiny. Tak więc Polska powinna porzucić fantasmagorie o reaktorach generacji 3.5, atomowych ciepłowniach za 20 lat, bo wkrótce będzie to przeszłość. Jednak również nasi naukowcy związani z sektorem nuklearnym są niechętni Th-232. Szkoda, bo za 20 lat będziemy gorączkowo szukać LFTR., niewykluczone, że u… Czechów.

    • Reaktor torowy to interesująca alternatywa, ale póki co na przyszłość. Niestety jest zawieszony gdzieś pomiędzy udanymi eksperymentami a komercjalizacją. Bardzo możliwe, że kraje azjatyckie będą całkowicie dominowały w epoce post paliwowej. Chiny szybko wdrażają swoje programy modernizacyjne i czy się to komuś podoba czy nie odchodzą od węgla. Poszukują w USA badaczy nad technologiami magazynowania energii. Kiedy opanują rynek baterii tak jak opanowali paneli i do tego jeszcze będą mieli reaktor torowy do kompletu, to będą rozdawać karty. W USA obecne władze w imię powrotu fossil fuels tną badania nad OZE, a Europie grozi rozpad. Za dekadę lub najwyżej dwie ta garsteczka państewek zwana Europą będzie kompletnie zmiarginalizowana gospodarczo i politycznie (chyba że UE będzie w stanie się odrodzić i odgrywać jak dotąd rolę 3 gracza światowego), Europa wschodnia będzie ponownie w rosyjskiej strefie wpływów, a USA będą walczyć z bankructwem.

  3. a słyszał Pan o CFR (małe reaktory fuzyjne)
    w USA pracuje nad tym 9 zespołów
    Kanada może być liderem w tej dziedzinie już w 2030 roku

  4. Od kilku lat się zastanawiam, czy u mnie w Płocku, dałoby się wybudować taką instalację? Jest zakład po cukrowni w Borowiczkach, który można by odpowiednio przystosować. Tylko czy jest to bezpieczne w miastach z ciężkim przemysłem?

    • [quote name=”artek”]Od kilku lat się zastanawiam, czy u mnie w Płocku, dałoby się wybudować taką instalację? Jest zakład po cukrowni w Borowiczkach, który można by odpowiednio przystosować. Tylko czy jest to bezpieczne w miastach z ciężkim przemysłem?[/quote]

      Przyjmij może za przesłankę, że małe reaktory atomowe potrzebne są w ewolucji kosmicznej i ku temu będzie dążyć wysiłek nauki, inżynierii i biznesu na ścieżce postępu. Nie oto chodzi, aby nie buchnęły na Ziemi, ale by ich jakość (bezpieczeństwo, trwałość, sterowanie, wydajność) była niezbędna w przestrzeni kosmicznej. Zatem ze wszystkich idei takich reaktorów pytaj o miarę, które będą, są planowane z zamiarem, zastosowane w misjach kosmicznych. W tych nie będzie efektu żarówkowego. Nie mniej i nie więcej, prawda czy fałsz?

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Patronat honorowy

Nasi partnerzy

PGEPG SilesiaPSE

Zamów Obserwator Legislacji Energetycznej

Tutaj możesz to wprowadzić