Energetyka jądrowa od wielu lat kojarzy się raczej z ogromnymi elektrowniami, których budowa trwa nawet kilkanaście lat - u nas chyba jeszcze dłużej, bo ostatecznie się nie kończy - i wymaga do tego wielomiliardowych nakładów finansowych. W ostatnich latach coraz częściej mówi się jednak o technologii SMR (Small Modular Reactors), czyli małych modułowych reaktorach jądrowych. Zwolennicy tej technologii uważają, że może ona uzupełnić tradycyjne elektrownie atomowe oraz wesprzeć transformację energetyczną. Czasem słyszy się nawet o oparciu atomowej części miksu energetycznego na SMR - a więc miałyby działać wręcz jako główne elektrownie atomowe kraju, niekoniecznie jako uzupełnienie dla większych jednostek tradycyjnego typu.
Czym właściwie są reaktory SMR, jak działają i czy rzeczywiście mogą zmienić przyszłość energetyki?
SMR (Small Modular Reactors) to niewielkie reaktory jądrowe projektowane w sposób modułowy. W przeciwieństwie do klasycznych elektrowni atomowych większość elementów reaktora może zostać wyprodukowana w fabryce, a następnie przetransportowana na miejsce inwestycji i tam zmontowana - to istotna różnica, bo inwestycja powstawać może z prefabrykatów, co znacząco wpływa na proces budowy.
Najważniejszą cechą technologii SMR jest jej skalowalność. Zamiast budować jeden ogromny blok energetyczny o mocy przekraczającej 1000 MW, można uruchomić pojedynczy moduł o mocy od kilkudziesięciu do kilkuset megawatów, a w razie potrzeby dobudować kolejne. To daje możliwości także odpowiedniego gospodarowania procesem finansowania - to bardzo istotne, w czasach gdy już w zasadzie większość krajów boryka się z rosnącym długiem publicznym.
Takie podejście pozwala łatwiej dopasować wielkość elektrowni do lokalnego zapotrzebowania na energię - ale też do możliwości czasowych, finansowych itp.
Pod względem zasady działania SMR nie różni się znacząco od klasycznej elektrowni jądrowej - to nadal reaktor atomowy. W reaktorze zachodzi kontrolowana reakcja rozszczepienia jąder atomowych, najczęściej uranu.
Powstające ciepło ogrzewa czynnik roboczy, który następnie wytwarza parę wodną napędzającą turbinę połączoną z generatorem energii elektrycznej.
W wielu nowoczesnych projektach przewiduje się również wykorzystanie ciepła odpadowego do:
Dzięki temu sprawność wykorzystania energii może być wyższa niż w przypadku elektrowni produkujących wyłącznie energię elektryczną.
Największą zaletą technologii jest możliwość seryjnej produkcji modułów. W tradycyjnych elektrowniach praktycznie każdy obiekt jest unikalną inwestycją budowlaną. W przypadku SMR zakłada się produkcję wielu identycznych reaktorów, co może obniżyć koszty i skrócić czas realizacji inwestycji.
Kolejnym argumentem jest większa elastyczność. Od wspomnianych kwestii finansowych, po nawet tak prozaiczne kwestie jak wyznaczenie terenu (o wiele łatwiej to zrobić w przypadku obiektów przeznaczonych pod SMR niż pod wielkie kompleksy atomowe w stylu radzieckim).
Małe reaktory można budować bliżej odbiorców energii lub w miejscach istniejących elektrowni węglowych, wykorzystując część istniejącej infrastruktury przesyłowej.
Jest ich wiele. Do najczęściej wymienianych zalet należą:
Dzięki niewielkiej mocy pojedynczych modułów inwestor nie musi od razu budować ogromnej elektrowni. Produkcja energii może być zwiększana wraz ze wzrostem zapotrzebowania.
Większość współczesnych projektów wykorzystuje tzw. pasywne systemy bezpieczeństwa. Oznacza to, że w wielu sytuacjach awaryjnych reaktor może samoczynnie wyłączyć reakcję oraz odprowadzać ciepło bez konieczności zasilania zewnętrznego lub działania operatora.
Nie oznacza to oczywiście, że ryzyko zostaje całkowicie wyeliminowane. Elektrownie jądrowe nadal wymagają rygorystycznego nadzoru, odpowiednich procedur oraz wieloletniego procesu licencjonowania.
Pomimo licznych zalet technologia nadal stoi przed wieloma wyzwaniami.
Najważniejsze z nich to:
Wiele projektów znajduje się nadal na etapie budowy lub certyfikacji, dlatego część deklarowanych korzyści zostanie zweryfikowana dopiero w kolejnych latach.
Dostępne
Dostępne
Raczej nie, w ewentualnej budowie elektrowni atomowych nie o to w zasadzie chodzi.
Większość ekspertów zakłada, że małe reaktory jądrowe będą uzupełniały odnawialne źródła energii, a nie je zastępowały. Chodzi o wzbogacenie miksu energetycznego,
Energia z wiatru i słońca zależy od warunków atmosferycznych, natomiast elektrownie jądrowe mogą pracować nieprzerwanie przez wiele miesięcy, zapewniając stabilne zasilanie sieci elektroenergetycznej.
W praktyce SMR mogą pełnić rolę źródła podstawowego, podczas gdy odnawialne źródła energii będą zmniejszały zużycie paliwa jądrowego i ograniczały emisję gazów cieplarnianych. Coraz częściej jednak do społeczeństw ostatecznie dociera prawda, której wcześniej chyba nie do końca akceptowano - odnawialne źródła energii nie w każdych warunkach się sprawdzają i nie zawsze można na nich polegać. Pamiętamy choćby Blackouty z Hiszpanii, a światowy lider OZE - tj. Niemcy ma dziś jedne z największych na świecie problemy z energetyką i jedne z najwyższych cen energii na świecie. W Berlinie coraz otwarciej mówi się o tym, że zamknięcie elektrowni atomowych było najgłupszym posunięciem w historii polityki energetycznej Niemiec. Przeciwieństwem polityki Niemiec była polityka Francji zbudowanej na atomie. Dziś Francja zarabia ogromne pieniądze na eksporcie swojej energii atomowej do ... Niemiec, ale także na eksporcie "know-how", ponieważ wraz z rozwojem własnych elektrowni rozwinięto wokół nich także całą branżę. Dziś firmy francuskie eksportują wiedzę i usługi z zakresu projektowania, doradztwa, wykonywania czy utrzymania i Francja jest w tym zakresie globalną marką.
Nie znaczy to, że nad Sekwaną nie ma OZE, Paryż po prostu stawiał na spokojny rozwój odnawialnych źródeł energii obok tradycyjnych już istniejących reaktorów. Miks energetyczny powinien być zrównoważony i zakładać zarówno istnienie odnawialnych źródeł energii, jak stabilizujących system innych źródeł, bardziej konwencjonalnych.
Tak, jest to jeden z głównych rozpatrywanych wariantów w budowie polskiej energetyki jądrowej.
W ostatnich latach kilka polskich przedsiębiorstw rozpoczęło prace nad projektami wykorzystującymi technologię SMR. Głóśnym pomysłem była idea zaangażowania się w rozwój tej technologii do niedawna jednego z najbogatszych Polaków - właściciela Polsatu - Zygmunt Solorza-Żaka.
Rozważane jest zastosowanie małych reaktorów zarówno w przemyśle energochłonnym, jak i w ciepłownictwie.
Jednocześnie należy pamiętać, że wdrożenie takich instalacji również wymaga przeprowadzenia wieloletnich analiz technicznych, środowiskowych i regulacyjnych, jak również ze względu na specyfikę inwestycji - należy się liczyć z problemami z wyborem miejsca i niechęcią mieszkańców czy lokalnych samorządów. Posiadanie tego typu systemów na swoim terenie może być szansą, ale nie zawsze jest łatwo przekonać do tego mieszkańców. Wielu Polaków popiera ideę polskiej energetyki jądrowej, ale niekoniecznie w swoim sąsiedztwie. Na szersze wykorzystanie tej technologii trzeba będzie jeszcze poczekać, niestety to samo podsumowanie słyszymy od lat.
Co ciekawe dość ambitne plany odnośnie wykorzystania SMR w swojej energetyce mają także Czesi.
Dostępne
Technologia SMR jest jednym z najciekawszych kierunków rozwoju współczesnej energetyki jądrowej. Małe modułowe reaktory mogą skrócić czas budowy nowych elektrowni, ułatwić finansowanie inwestycji i zapewnić stabilne źródło energii o niskiej emisji dwutlenku węgla.
Jednocześnie nie jest to rozwiązanie pozbawione wyzwań. Koszty wdrożenia, proces licencjonowania oraz ograniczona liczba działających instalacji sprawiają, że pełny potencjał technologii poznamy dopiero w najbliższych latach.
Jeżeli jednak założenia projektantów zostaną potwierdzone w praktyce, małe elektrownie atomowe mogą stać się ważnym elementem nowoczesnych systemów energetycznych i skutecznie uzupełniać odnawialne źródła energii.
BLOG:
Zakaz ogrzewania gazem w Polsce i w EU? Czy to prawda?
Certyfikat F-Gaz - co to jest i do czego służy?
Czyste Powietrze 2025: Nowa edycja programu
Nord Stream 2: z perspektywy czasu. Jak to rzeczywiście było?
Dyrektywa EPBD – co zmienia w przepisach dotyczących budownictwa i efektywności energetycznej?
Program Czyste Powietrze – na czym polega i jak skorzystać?
Zostaw komentarz