Modułowe reaktory atomowe, tzw. mały atom, coraz częściej są postrzegane jako sposób na sprawne zastępowanie tymi generatorami tradycyjnych bloków węglowych.
Polska i Wielka Brytania w podobnej sytuacji
Zaczął nie byle kto, bo prezydent USA: podczas szczytu klimatycznego COP 27 w Egipcie Prezydent Biden ogłosił Projekt Phoenix – wsparcie zamiany elektrowni węglowych w Europie Środkowo-Wschodniej na małe reaktory SMR. Zgodnie z zapowiedzią Joe Bidena administracja USA będzie finansowała studia wykonalności projektów. Dodatkowo Departament Energii USA szacuje, że ponad 300 elektrowni węglowych może tam być zastąpionych przez technologie jądrowe, w tym SMR. W Polsce do 2040 r. zostanie wyłączonych ponad 19,8 GW mocy (czyli 120 bloków) w elektrowniach węglowych. Mały atom SMR z powodzeniem może je zastąpić w produkcji taniej zeroemisyjnej energii.
Przed podobnym wyzwaniem stoi Wielka Brytania, która w 2024 rozpoczyna proces wyłączania mocy węglowych. Jak alarmował w listopadzie brytyjskim parlamencie szef Rolls-Royce SMR Tom Samson, Wielka Brytania będzie miała problemy z energią w podstawie po wyłączeniu ostatnich mocy węglowych do jesieni 2024 i w związku ze starzejącymi się dużymi elektrowniami jądrowymi, z których najmłodsze powstawały w latach 90. Samson wezwał rząd brytyjski do pilnych rozmów o finansowaniu rozwoju brytyjskiego SMR, tworzonego właśnie przez Rolls-Royce, które powinny powstać w początku następnej dekady. Jeśli zmarnujemy 2-3 lata na dyskusję, to w latach 30. będziemy mieli poważne problemy z produkcją energii elektrycznej – podkreślał Tom Samson. Rolls-Royce stoi na czele konsorcjum, które zaprojektowało własny reaktor o mocy 470 megawatów i chce, aby rząd rozpoczął formalne rozmowy na temat potencjalnych modeli finansowania i wdrażanie technologii do produkcji i uruchamiania. Pierwszy SMR zaprojektowany przez Rolls-Royce’a kosztowałby 2,5 miliarda funtów, acz koszt kolejnych urządzeń spadałby do 2 mld funtów w miarę rozwoju produkcji. Trudno nie zauważyć podobieństw do sytuacji Polski.
Wygląda zresztą na to, że Amerykanie ostro biorą się za zieloną energię na własnym podwórku, przy pomocy małego atomu właśnie. Nie można nie wspomnieć o „polskiej” odnodze tego programu, który z wspólnie z polskim Orlenem i Synthosem realizują kanadyjskie Ontario Power Generation (Kanada) i amerykański Tennessee Value Authority (swego rodzaju związkiem gmin) stawiający na reaktor SMR BWRX 300 projektowany przez GE Hitachi. Jak podaje Nuclear Energy Instytute (NEI) 13 amerykańskich stanów już realizuje bądź inicjuje programy energetyczne oparte właśnie o technologię SMR, zaś kolejne 6 chce anulować moratoria na budowę mocy atomowych.
Taniej i bliżej ludzi
Jakie są więc zalety małego atomu jako narzędzia czy „paliwa dekarbonizacji”? Przede wszystkim warto wskazać kwestie infrastrukturalne – biorąc pod uwagę, że reaktor BWRX 300, tworzony przez GE Hitachi i planowany do wdrożenia przez Orlen Synthos Green Energy ma moc 300 KW, czyli tyle ile standardowy blok węglowy, jakich to 2040 r. powinniśmy wyłączyć w Polsce ponad 120, eliminując z systemu ponad 14 GW, które trzeba zastąpić bezemisyjnymi źródłami energii. Tego typu zamiana 1:1 likwiduje przede wszystkim konieczność zmiany podłączeń do sieci przesyłowej, gdyż po prostu moc źródła energii jest w zasadzie porównywalna.
Nie można nie wspomnieć o fakcie znacznie mniejszych potrzeb technologii SMR w zakresie powierzchni. Atomowa część elektrowni potrzebuje de facto powierzchni boiska piłkarskiego podczas gdy „duża elektrownia” może zajmować nawet 1000 h. Nie bez znaczenia są kwestie finansowania – koszt budowy małego reaktora jest o rzędy wielkości mniejszy. Przewiduje się nańa 1,5 mld USD, podczas gdy duża elektrownia atomowa, budowana w ramach programu rządowego, to koszt co najmniej 10-12 mld USD. To właśnie potężne koszty finasowania tego typu inwestycji były jedną z przyczyn wyhamowania projektów atomowych na świecie do czasu, aż idee ochrony klimatu i odchodzenia od węglowodorów (zwłaszcza importowanych ze Wschodu) spowodowały ich renesans. Małe reaktory to znacznie krótszy czas potrzebny na budowę – czas budowy BWRX-300 szacuje się na 24-36 miesięcy.
Dodatkowo moce i stosowane systemy bezpieczeństwa powodują, że elektrownie jądrowe z reaktorami SMR mogą i będą powstawać znacznie bliżej skupisk ludzkich, niż duże elektrownie. Dla przykładu: amerykańska firma USNC planuje budowę swojego mikro reaktora o mocy 5 MW na terenie kampusu uniwersyteckiego, zaś wspomniany wyżej reaktor budowany przez OPG znajduje się na przedmieściach Toronto, w największej aglomeracji Kanady zamieszkałej przez 6,5 mln osób.
dr Dawid Piekarz
Ekspert ds. transformacji energetycznej
ORLEN Synthos Green Energy
Foto: pixabay.com