Wspieraj 
Wspieraj 
Wydawnictwo 
Obserwuj 
Polska czeka na własną elektrownię jądrową od czasów PRL, gdy planowano jednostkę w Żarnowcu, a potem nawet kolejne. Jak to nad Wisłą bywa, plany były ambitne, a skończyło się jak zwykle.
Mimo wszystko peerelowska instalacja i tak zaszła najdalej ze wszystkich innych polskich prób w tym obszarze. W Żarnowcu przynajmniej powstały nie tylko fundamenty, ale nawet zaczątki murów. Po spółce PGE EJ1 z czasów rządów PO-PSL zostały tylko wspomnienia po absurdalnie wysokim wynagrodzeniu jej prezesa Aleksandra Grada. Aktualnie zainteresowana polityką część Polski żyje realizacją projektu elektrowni jądrowej w Choczewie, którą stawiać będzie amerykański Westinghouse.
Trwają już pierwsze prace przygotowawcze i procedury kwalifikacji dla wykonawców poszczególnych robót. Niestety, wciąż nie została podpisana końcowa umowa wykonawcza, więc prace nadal opierają się na umowie ramowej z 2022 roku i przedłużających jej obowiązywanie umowach pomostowych. Obie strony – polska i amerykańska – planują podpisanie dokumentu do końca 2026 roku. Według różnych przecieków, jednym z punktów spornych jest jurysdykcja obejmująca ewentualne roszczenia prawne obu stron. Amerykanie chcieliby się sądzić nad Potomakiem, a Polacy nad Wisłą.
Nawet jeśli wszystko dobrze pójdzie, to pierwszy reaktor w Choczewie rozpocznie działalność dopiero w 2036 roku. Na pełną skalę instalacje będzie działać w latach 40. XXI wieku. To cała epoka, tymczasem zapotrzebowanie na prąd elektryfikującej się gospodarki nieustannie rośnie.
Coraz częściej jako substytut dużych bloków jądrowych przedstawiana jest technologia małych reaktorów modułowych (SMR). Jako że dyskusja o tej technologii jak zwykle podzieliła się na dwie strony – zdecydowanych zwolenników i zadeklarowanych sceptyków – poniżej przedstawiamy krótki explainer wyjaśniający, o co z tymi całymi SMR-ami chodzi.
Czym właściwie jest technologia SMR?
Mowa o niewielkich instalacjach jądrowych, które opierają się z grubsza na tej samej reakcji rozszczepienia jądra atomu co duże elektrownie, takie jak ta budowana przez Westinghouse. O ile duże reaktory mają zwykle moc powyżej 1 GW (te w Choczewie 1,1 GW), to najmocniejsze projektowane SMR-y sięgają 300 MW. Można więc stwierdzić ogólnie, że największe SMR-y są kilkukrotnie słabsze od tradycyjnych reaktorów.
Główną różnicą nie jest jednak moc, wielkość czy technologia, tylko sposób budowy – w przypadku SMR-ów należałoby właściwie powiedzieć „produkcji”. Reaktory modułowe, jak sama nazwa wskazuje, to instalacje składane z gotowych elementów, podobnie jak na przykład modułowe domy. Większość ich części składowych jest produkowana w fabryce, a następnie są one przewożone na miejsce instalacji.
W czym tkwią przewagi technologii SMR?
Najczęściej wskazywane jest znaczne skrócenie procesu uruchamiania poszczególnych reaktorów. Dzięki temu, że moduły mogą być wytwarzane w jednym miejscu, istnieje możliwość prowadzenia ich seryjnej produkcji, co umożliwia równoczesne wytwarzanie wielu reaktorów dla kilku klientów w dosyć krótkim czasie. Inaczej mówiąc, zamiast czekać półtora dekady na uruchomienie dwóch dużych bloków, teoretycznie można byłoby sfinalizować projekt ośmiu mniejszych w różnych miejscach w dwa razy krótszym czasie, co zapewniłoby podobną moc.
Poza tym taki model produkcji powinien uprościć również cały proces przygotowawczy. Każda tradycyjna elektrownia jądrowa, nawet jeśli bazuje na sprawdzonej technologii, jest w gruncie rzeczy unikalną jednostką, dopasowaną do lokalnych uwarunkowań nie tylko geograficznych, ale też instytucjonalnych i prawnych. Uznawana przez liczne jurysdykcje standaryzacja SMR-ów mogłaby skrócić czas uzyskiwania odpowiednich zezwoleń.
Jak szybko można postawić reaktor SMR?
Prawdopodobnie będzie to trwać kilka lat, jednak będzie to można precyzyjnie określić dopiero wtedy, gdy technologia zacznie być wdrażana na większą skalę. Aktualnie można opierać się tylko na poszlakach. Pierwszy polski SMR ma zostać uruchomiony we Włocławku w 2032 roku. Konsorcjum Orlenu z Synthosem podpisało umowę na budowę reaktora BWRX-300 z GE Hitachi w lutym 2026 r. Zakładając, że terminy zostaną dotrzymane, realizacja tego projektu zajmie 6-7 lat. Pierwsze przymiarki rozpoczęły się jednak już kilka lat przed podpisaniem umowy.
Trzeba pamiętać, że aktualnie planowane są dopiero pierwsze wdrożenia tej technologii, więc obarczone są one ryzykiem przeróżnych problemów i związanych z nimi opóźnień. Wraz z rozwojem odpowiednich kompetencji do wdrażania i obsługi SMR-ów okres ich budowy być może będzie się skracał.
Jak dużą przestrzeń zajmuje blok SMR?
Cały teren przygotowany pod inwestycję we Włocławku to aż 48 hektarów, jednak planowane jest tam uruchomienie łącznie sześciu bloków. Zapewne jednak zawiera to pewien bufor – kupno działki jest znacznie tańsze niż przebudowa projektu lub rezygnacja z części planu. Zakładając jednak, że cała przestrzeń zostanie przeznaczona równomiernie na każdy blok, na jeden przypada 8 hektarów, czyli 80 tys. m.kw. Obecnie przyjmuje się, że strefa bezpieczeństwa wokół reaktora SMR powinna wynosić około 300 metrów w każdą stronę. Kwadrat o bokach 300 m. to 90 tys. m.kw., więc te proste szacunki mogą się z grubsza zgadzać.
Rynek Główny w Krakowie ma około czterech hektarów, więc jeden blok SMR zajmuje przestrzeń równą dwóm krakowskim rynkom. Jeśli wraz z rozwojem tej technologii przestrzeń ta będzie spadać, teoretycznie takie instalacje można byłoby stawiać w niewielkiej odległości od miast, o ile ich mieszkańcy nie postawią weta.
Wydaje się, że sprzeciw ludności wobec małych reaktorów powinien być mniejszy niż w przypadku wielkich kolosów, tym bardziej, że większość instalacji jest ulokowana pod ziemią. Z zewnątrz wygląda to jak duży zakład produkcyjny, których mamy w Polsce setki. Oczywiście o prawdziwym podejściu ludzi do takich projektów budowanych im za miedzą przekonamy się najwcześniej w kolejnej dekadzie.
Czy technologia SMR jest bezpieczna?
Ogólnie rzecz biorąc, energetyka jądrowa jako taka jest bezpieczna. Nawet skutki największych katastrof takich instalacji – w Czarnobylu czy Fukushimie – zostały zdecydowanie wyolbrzymione w debacie publicznej i percepcji społecznej, co uczyniło wiele zła, prowadząc między innymi do zamknięcia elektrowni jądrowych w Niemczech. Technologia SMR ma jednak parę przewag w tym względzie.
Nie potrzebuje dostępu do zasilania, by dokonać awaryjnego wyłączenia i chłodzenia reaktora, gdyż wykorzystuje oparte na prawach fizyki tzw. pasywne mechanizmy bezpieczeństwa. Poza tym dzięki umieszczeniu jej pod ziemią i znacznie mniejszej skali jakaś bardzo poważna awaria lub uderzenie rakietowe powinny spowodować znacznie mniejsze skażenie substancjami promieniotwórczymi. W czasie zagrożenia działaniami hybrydowymi lub potencjalnie nawet konfliktem zbrojnym, istnienie wielu mniejszych bloków jądrowych zamiast kilku wielkich znacznie utrudnia agresorowi spowodowanie poważnego blackoutu lub katastrofy dzięki jednemu udanemu uderzeniu.
Jakie są łączne koszty energii pochodzącej z SMR-?
Wbrew pozorom, aktualnie prezentują się one na wyraźnie wyższym poziomie niż w przypadku tradycyjnych elektrowni jądrowych. Wynika to również z faktu, że te ostatnie mogą korzystać z efektu skali – zamiast ponosić niektóre z kategorii kosztów wiele razy, wydatkuje się je raz, a porządnie.
Wspieraj nas
Płatność odnawialna. W każdym momencie możesz zrezygnować z płatności.
Według raportu Międzynarodowej Agencji Energii (IEA), w USA i UE koszty budowy SMR-ów w przeliczeniu na wytwarzaną energię wynoszą 5,9 tys. dolarów za kilowatogodzinę (kWh). W przypadku wielkoskalowych reaktorów mówimy o 4,5 tys. USD/kWh. W Chinach to odpowiednio 3,3 tys. USD/kWh i 2,5 tys. USD/kWh.
Według stanu technologii i wiedzy na dziś, to wielkoskalowe reaktory jądrowe per saldo są dużo bardziej ekonomiczne. Przewagą SMR-ów jest rozproszenie i mniejsza skala, dzięki czemu projekty te mogą być realizowane przez podmioty dysponujące mniejszym zasobem kapitału.
Jakie inne wady wykazuje technologia SMR?
Największą wadą jest to, że SMR-y są obecnie na początkowym etapie rozwoju, więc ciężko uczciwie powiedzieć, czy na dłuższą metę się sprawdzą. Wiele zależy od tego, czy uda się zapewnić stosunkowo krótki czas produkcji przy znacznie większej skali, a także zmniejszyć koszty finalne w przełożeniu na wyprodukowaną energię.
Poza tym może się okazać, że także pozostałe przewagi SMR-ów w praktyce będą tylko czczą gadaniną – procedury uzyskiwania zezwoleń wcale nie będą krótsze, a mieszkańcy nie będą bardziej skłonni do tolerowania takich projektów niedaleko domu.
Kto przoduje we wdrażaniu technologii SMR?
Według danych IEA, aktualnie funkcjonują tylko dwa bloki SMR i oba w Chinach. Do 2030 r. Państwo Środka będzie miało osiem SMR-ów, natomiast USA, Europa oraz Indie nadal żadnego. Tu warto jednak zauważyć, że do końca tej dekady pierwszy blok SMR powstanie prawdopodobnie w Kanadzie.
W kolejnej dekadzie nastąpi jednak znacznie przyspieszenie USA i UE. W 2040 roku w Chinach prognozowanych jest 189 reaktorów SMR, w Indiach 82, w UE 56 (plus cztery w UK) i w Stanach Zjednoczonych 28. Projekty w Indiach będą miały jednak bardzo małą skalę, gdyż do końca przyszłej dekady osiągną ledwie 4,1 GW, czyli dwa razy mniej niż w USA (8,3 GW). Prognozowana moc zainstalowana w SMR-ach unijnych to 6 GW, na wyspach brytyjskich 2,3 GW, a w Chinach 18,9 GW.
W jakich obszarach najlepiej sprawdzą się SMR-y?
Z racji kompaktowej skali reaktory modułowe mogą stanowić źródło energii dla dużych obiektów przemysłowych lub miast średniej wielkości (mówiąc w skali Polski). Poza tym mogą się sprawdzić w znacznie większych projektach, które jednak z powodu ograniczeń kapitałowych trzeba realizować etapami.
SMR-y planuje się jako samodzielne źródła energii dla wielkich centrów danych, które pochłaniają ogromne ilości prądu. Według prognozy IEA świat zasadniczo zmierza w kierunku elektryfikacji 2.0 – zapotrzebowanie na prąd elektryczny będzie rosnąć znacznie szybciej niż globalne PKB czy popyt na ropę. SMR-y mogą się więc okazać dobrym uzupełnieniem rozwijanej równolegle dużej energetyki jądrowej. Szczególnie w takich krajach jak Polska, w których energetyka jądrowa jest w powijakach, a poważnego zastępstwa dla bloków węglowych nadal nie widać.
Komentarze
Trolle, boty, ścieki zostawiamy platformom. U nas możesz wziąć udział w sensownej dyskusji. Ale najpierw zapoznaj się z jej regulaminem!