Dzisiaj ruszają europejskie badania nad małymi reaktorami atomowymi. Nad ich budową zastanawia się także PGE. To realna alternatywa, czy temat zastępczy?
Małe reaktory jądrowe (mają moc porównywalną do elektrociepłowni zasilającej większe miasto) za 10-20 lat mają być alternatywą dla tradycyjnych wielkich reaktorów. Jedna z pierwszych takich instalacji może powstać w Polsce. Tak przynajmniej widzą to Amerykanie, którzy opracowują technologie i chcą zachęcić do jej wdrożenia Polską Grupę Energetyczną.
W przeciwieństwie do dziś produkowanych reaktorów „maluchy” mogą produkować zarówno prąd, jak i ciepło. – Ich kluczową zaletą jest niewielka skala pojedynczego reaktora, co ogranicza ryzyko inwestycyjne i operacyjne – tłumaczy nam Christofer Mowry, prezes Babcock & Wilcox mPower, która pracuje nad instalacją o 180 MW mocy elektrycznej i 530 MW mocy cieplnej (to wielkość porównywalna do elektrociepłowni w Gdyni). – Nasz reaktor potrzebuje tyle miejsca co przeciętny sklep Wal-Marta, a przecież każdy chce mieszkać blisko Wal-Marta – przekonuje nas z amerykańskim wdziękiem.
Rzeczywiście niewielka skala pojedynczego modułu to jedna z kluczowych zalet małych reaktorów jądrowych (tzw. SMR). Dzięki temu mniejsze elektrownie atomowe można budować tam, gdzie jest zapotrzebowanie na energię, a nie na wybrzeżu gdzie jest wystarczająco dużo wody do chłodzenia wielkich jednostek, ale niewielu odbiorców prądu. W Polsce szacuje się, że nakłady na rozwój sieci prowadzących w głąb kraju znad Bałtyku, gdzie powstać ma duża elektrownia jądrowa o mocy 3000 MW mogą wynieść nawet 15 mld zł. To niebagatelny wydatek, który będą musieli sfinansować odbiorcy.
Drugim atutem małych reaktorów ma być ich seryjna produkcja, co powinno obniżyć koszty. Christofer Mowry zapewnia, że ich elektrownia będzie kosztowała tyle samo co duża – ok. 5 mln dol. za megawat (MW) mocy zainstalowanej. Dla przykładu budowa bloku węglowego kosztuje 1,5 mln euro/MW, ale do pracy potrzebuje on znacznie droższego węgla.
Amerykanie coraz bliżej sukcesu
– Przyśpieszenie badań nad tymi reaktorami u Amerykanów jest bardzo wyraźne. Już teraz projekty NuScale i mPower są bardzo zaawansowane, a dodatkowo rząd Stanów Zjednoczonych niedawno przeznaczył na szybszy rozwój tego drugiego 452 mln dolarów – ocenia prof. Grzegorz Wrochna, dyrektor Narodowego Centrum Badań Jądrowych w Świerku (NCBJ). – Jednak te projekty wciąż znajdują się na deskach, a właściwie komputerach, projektantów. Nawet najwięksi optymiści nie zakładają, że pierwszy z nich powstanie w USA przed 2022 rokiem. Jednak seryjna produkcja – czyli taka, która zapewni dopiero spadek ich cen – to dopiero perspektywa 2030 roku – przewiduje.
Dlaczego tak długo? reaktory jądrowe są jedną z najbardziej rygorystycznie kontrolowanych technologii. W każdym państwie muszą starać się o licencję krajowego regulatora. A jej zdobycie zajmuje lata, co najlepiej obrazuje przykład mPowera. Firma rozpoczęła procedurę prekwalifikacyjną w amerykańskim urzędzie dozoru jądrowego już w 2009 roku, a dopiero pod koniec przyszłego będzie gotowa przedstawić kompletną dokumentację i rozpocząć właściwy proces. Zdaniem Mowry’ego w optymistycznym scenariuszu zakończy się on już w 2017 roku. Kolejne cztery-pięć lat zajmie jego budowa.
Małe reaktory zastąpią „duży” program jądrowy w Polsce?
Temat małych reaktorów jądrowych, nad którymi naukowcy pracują od lat, w Polsce odżył dopiero po ujawnieniu przez „Newsweek” listu prezesa PGE Krzysztofa Kiliana do wicepremiera Janusza Piechocińskiego, w którym rekomendował on zamrożenie obecnego programu jądrowego i przyjrzenie się technologii SMR. Niedługo po nim premier Donald Tusk jasno zakomunikował jednak, że program – jedna z jego obietnic z expose – będzie realizowany. Kilian nie miał wyjścia, ale nadal interesuje się technologią, co zachęciło Amerykanów do wzmożenia wysiłków w przekonywaniu PGE do nowej technologii.
Razem z koncepcją małych reaktorów pojawiły się także pomysły na nowe, bliższe odbiorcom prądu, lokalizacje elektrowni jądrowych. Najczęściej wskazywany jest Bełchatów, gdzie złoża węgla brunatnego kończą się ok. 2040 roku, a po ich wyczerpaniu całemu miastu grozi wymarcie. Elektrownia jądrowa chociaż częściowo mogłaby temu zaradzić. Jednak przy większej mocy (tradycyjnych dużych reaktorach lub kilku małych) znowu problemem może być woda. Pomoże zalanie obecnej kopalni, które utworzy ogromne jeziora, ale jak tłumaczy jeden z menedżerów PGE, takie jeziora mają tendencję do wysychania. Druga potencjalna lokalizacja – Elektrownia Dolna Odra, która dzisiaj przynosi PGE straty z powodu oddalenia od kopalń węgla, przegrywa w „atomowym” rankingu lokalizacji z powodu nadmiaru wody. Leży na terenach zalewowych.
Sceptycznie o pomyśle zastąpienia dużych reaktorów małymi mówi prof. Wrochna. – Nieporozumieniem jest myślenie o SMR-ach jako o substytutach dużych reaktorów, które mają pracować w Polsce w podstawie [niemal przez cały czas blisko maksimum swoich możliwości – red.]. Skoro do 2030 czy 2035 roku chcemy mieć elektrownie jądrowe o łącznej mocy 6000 MW, to oznacza to sześć dużych bloków, albo aż 33 małe. Trudno sobie wyobrazić budowę tak dużej liczby reaktorów – ocenia.
Nie oznacza to jednak, że pomysł budowy małych reaktorów należałoby porzucać, czego dowodzi sam prof. Wrochna. – NCBJ kieruje, ruszającym w czwartek, europejskim projektem badań nad kogeneracyjnymi reaktorami jądrowymi. Chcemy zbadać potencjalne lokalizacje takich reaktorów pod kątem potrzeb odbiorców ciepła, a także przyjrzeć się systemom bezpieczeństwa takich instalacji pod katem licencjonowania w Europie. Amerykańskie przyspieszenie prac nad SMR to w tym kontekście dobra wiadomość. Może sie okazać, ze nasz europejski projekt przygotuje drogę do zastosowania w Polsce jednego z amerykańskich modeli. Dlatego już na styczeń planujemy wspólne spotkanie robocze w USA – mówi.
Małe reaktory mogą być dobrym substytutem węglowych lub gazowych elektrociepłowni przemysłowych i miejskich. Chociaż w tym drugim przypadku problemem ważniejszym od wyników badań może być opór społeczny. Oznaczałoby to konieczność budowy reaktora najwyżej 10-20 km od miasta. To może się okazać granicą nie do przekroczenia.
W rezultacie przez najbliższe lata małe reaktory mogą zastąpić duże w dyskusji o polskim programie atomowym, którego rząd i tak do dzisiaj nie przyjął (patrz: Atomowy sojusz. To już przełom?)
