I SMR – modułowe elektrownie jądrowe

OKIEM STUDENTA

SMR – MODUŁOWE ELEKTROWNIE JĄDROWE

OSTATNIO GŁOŚNO JEST O MAŁYCH REAKTORACH MODUŁOWYCH SMR, KTÓRE STANOWIĄ REALNY PLAN NA WDROŻENIE ENERGETYKI JĄDROWEJ W POLSCE.

Koncept SMR polega na seryjnej produkcji, a następnie montażu reaktorów w przygotowanym do tego miejscu. Technologia ta opiera się na różnych typach reaktorów (w zależności od rodzaju moderatora i chłodziwa), m.in. lekkowodnych, ciężkowodnych, gazowych, sodowych, helowych lub chłodzonych gazem z moderatorem grafitowym. Producentem reaktorów modułowych (SMR) jest amerykańska spółka NuScale Power, którą założyła w 2007 r. grupa naukowców z Oregon State University. „Przeszliśmy do historii jako firma z pierwszym małym reaktorem modułowym, która otrzymała zatwierdzenie projektu przez amerykańską NRC (Komisja Regulacji Jądrowych)”. To właśnie z nimi spółka skarbu państwa KGHM Polska Miedź S.A. zawarła umowę na budowę małych reaktorów jądrowych (SMR) w Polsce.

SMR-y od NuScale

NuScale opracowała koncept elektrowni jądrowej składającej się z kilku reaktorów lekkowodnych (reaktorów moderowanych i chłodzonych lekką wodą). Wymiary reaktora to niecałe 20 m wysokości i 3 m średnicy. Znajduje się on w zbiorniku bezpieczeństwa (23 m wysokości i 4,5 m średnicy), a całość umieszczona jest w basenie wydrążonym w powierzchni ziemi. Elektrownie VOYGR SMR mogą pracować w konfiguracji czterech, sześciu lub dwunastu modułów. W 2018 roku Komisja NRC uzgodniła, że SMR-y firmy NuScale nie wymagają rezerwowego zasilania, a w sierpniu 2020 roku wydała raport oceniający, że ich projekt spełnia wymogi bezpieczeństwa. Projekt zatwierdzony przez NRC generuje 60 MWe, jednak później firma ogłosiła wyniki, według których moduł może wytwarzać do 77 MWe. Oferując skalowalną elektrownie modułową, NuScale chce sprostać wymaganiom inwestorów. Proponuje rozwiązanie, które jest elastyczne pod względem wielkości, mocy oraz wpasowuje się do większej liczby lokalizacji.

Zadania SMR-ów

SMR-y mogą być stosowane w przemyśle jako lokalne źródła ciepła, produkując je na potrzeby podłączonych obiektów (HTR – wysokotemperaturowe reaktory chłodzone gazem, LWR – reaktor wykorzystujący lekką wodę zarówno jako chłodziwo, jak i moderator) lub w ciepłownictwie. Mogą być również instalowane w celu zapewnienia energii elektrycznej odbiorcom w miejscach, gdzie sieć przesyłowa nie jest dobrze rozwinięta, albo do uzupełnienia potrzeb energetycznych niektórych rejonów w krajach dobrze rozwiniętych. Ze względu na niższe wydatki kapitałochłonne pojedynczej inwestycji cieszą się one coraz większym zainteresowaniem przedsiębiorców. Pierwsze elektrownie powstaną jednak dopiero pod koniec dekady. Ceny jednostkowej energii z reaktora SMR mogą być wyższe w porównaniu do ceny jednostkowej energii z reaktora wielkoskalowego. Rozwiązanie SMR jest bardzo innowacyjne i stanowi realny plan na wdrożenie energetyki jądrowej w Polsce. Wykorzystanie tych reaktorów do produkcji energii oraz w ciepłownictwie jest znacznym krokiem w stronę redukcji emisji CO2 oraz zmniejszenia uzależnienia od importu surowców energetycznych (węgla i gazu), co pozwoliłoby na wzrost bezpieczeństwa energetycznego. Należy jednak pamiętać, że SMR to nie konkurencja dla dużych jednostek, które stanowić będą podstawę systemu energetycznego. Przewagę mają jedynie w przypadku konkretnych zastosowań (np. w lokalizacjach położonych daleko od sieci przesyłowej czy źródła energii elektrycznej i ciepła dla przemysłu). Jedną z barier wejścia SMR na rynek jest kwestia certyfikacji. Tak jak w przypadku dużych

Justyna Jęczmienna Studentka III roku energetyki na Wydziale Energetyki i Paliw Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie. Od 2020 roku członek Koła Naukowego Energetyków Jądrowych Uranium, przy AGH.

reaktorów – wymagane są szczegółowe analizy dozoru jądrowego. Bariery legislacyjne są często takie same.

Kiedy pierwszy SMR?

Liderami w zakresie rozwoju SMR-ów są USA, Rosja, Chiny, Wielka Brytania. To właśnie te kraje wyznaczać będą standardy i kierunki rozwoju dla technologii małych reaktorów modułowych. Technologia SMR cieszy się coraz większym zainteresowaniem, jednak znaczenie ich zastosowania może wzrosnąć dopiero po 2030 roku, kiedy zostaną wybudowane pilotażowe jednostki. Zgodnie z umową zawartą pomiędzy NuScale Power a KGHM, pierwsza elektrownia w Polsce „NuScale VOYGR”, opierająca się na SMR, ma powstać już w 2029 roku. Jest to jeden z dwóch projektów (równolegle z projektem spółki ORLEN Synthos Green Energy, opierającym się na reaktorze BWRX-300 GE Hitachi Nuclear Energy), których celem jest wprowadzenie technologii małych reaktorów jądrowych w Polsce.

Literatura

-https://www.cire.pl/artykuly/ serwis-informacyjny-cire24/139217-projekt-reaktorasmr-nuscale-przechodzido-etapu-produkcji - https://www.cire.pl/artykuly/ serwis-informacyjny-cire24/178234-aktualizacje-izmiany-finansowe-projektusmr-firmy-nuscale -https://www.ncbj.gov.pl/sites/ default/files/male_reaktory_ modulowe_smr_-_raport_ncbj.pdf -https://www.nuscalepower. com/technology