Alternatywa dla dużego reaktora w Polsce

W październiku 2020 roku opublikowana została aktualizacja Polskiego Programu Energetyki Jądrowej (PPEJ), a w niej nie pozostawiono wątpliwości, że przyszłość energetyki jądrowej w Polsce należy do bloków wielkoskalowych i w perspektywie lat 2033-2043 zainstalowanych zostanie 6-9 GWe mocy w elektrowniach jądrowych – pisze Andrzej Mikulski.

Publikacja: 26.11.2020 10:34

Cena atomu najwyższa w długiej perspektywie

Cena atomu najwyższa w długiej perspektywie

Foto: Cena atomu najwyższa w długiej perspektywie

Takie podejście wywodzi się bezpośrednio z pierwotnego planu przyjętego przez rząd jeszcze w 2009 roku, gdy na horyzoncie nie było żadnej innej alternatywy – tylko reaktory dużej mocy. Po 11 latach jesteśmy już w innym miejscu i znane są koncepcje ponad 50-ciu reaktorów małej mocy (SMR) wymienionych raporcie Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej. Jeśli przeanalizować i przymierzyć je do naszych krajowych warunków to możemy wybrać 4 bloki o mocy 200-400 MWe projektowane w sprawdzonej technologii z chłodzeniem lekką wodą.

Reaktor wodny ciśnieniowy SMR-160 o mocy 160 MWe proponowany przez firmę Holtec Int. (USA) stanowi modernizację dobrze znanych reaktorów wodno-ciśnieniowych polegającą na umieszczeniu w jednej obudowie całego obiegu pierwotnego wraz z wytwornicami pary i stabilizatorem ciśnienia z zastosowaniem naturalnego obiegu chłodzenia (bez głównych pomp cyrkulacyjnych) noszący miano iPWR. Pierwszy taki reaktor ma być uruchomiony ok. 2028 roku, a jest nim zainteresowana Kanada, gdzie zakończona została pierwsza faza przeglądu licencyjnego i USA, gdzie rozpoczęty został proces licencyjny oraz Ukraina i Czechy, a ostatnio Indie.

""

FOTOT Widok elektrowni z reaktorem SMR-160 (Za zezwoleniem Holtec Int.)

energia.rp.pl

Reaktor wodny wrzący BWRX-300 o mocy 300 MWe firmy General Electric Hitachi Nuclear. Konstrukcja oparta jest na obiegu naturalnym sprawdzonym w elektrowniach: Dodewaard (Holandia) i Humboldt Bay (USA), a zaprojektowany reaktor ESBWR o dużej mocy uzyskał licencję na budowę wydana przez US NRC w 2014 r. Rozpoczęte zostały procesy uzyskiwania licencji wydawanych przez kanadyjski (CNSC) i amerykański (US NRC) urzędy dozoru jądrowego, a pierwszy reaktor ma być uruchomiony ok. 2028 r. Reaktorem tym zainteresowane są Estonia, Czechy i Polska. U nas prywatny koncern chemiczny Synthos planuje zbudowanie takiego reaktora dla zaopatrywania zakładów w Oświęcimiu we własną energię elektryczną i ostatnio rozpoczął dyskusję z Państwową Agencją Atomistyki na temat wymaganych dokumentów przy składaniu wniosku o uzyskanie pozwolenia na budowę.

Reaktor UK SMR jest konstrukcją konsorcjum kierowanego przez brytyjską firmy Rolls-Royce znaną z budowy reaktorów dla łodzi podwodnych. Reaktor o mocy 440 MWe wykorzystuje klasyczną technologię reaktorów PWR i zaprojektowany został jako reaktor modułowy. Przewiduje się, że może być uruchomiony ok. 2030 r., a konsorcjum podjęło szeroką akcje nawiązania współpracy z firmami w Jordanii, Turcji i w Czechach.

Reactor NUWARD proponowany jest przez francuskie konsorcjum pod przewodnictwem CEA i EDF i wchodzi w skład elektrowni składającej się z dwóch niezależnych reaktorów iPWR należących do generacji III+, każdy o mocy 170 MWe. Trwają prace nad wykonaniem projektów (podstawowego i technicznego) oraz uzyskaniem certyfikatu w latach 2022-2030, tak by rozpocząć budowę w 2030 r. przewidywaną na trzy lata. Konsorcjum nawiązało kontakty z innymi krajami i firmami (np. Westinghouse), które mogłyby być zainteresowane tym reaktorem.

""

Widok elektrowni z dwoma reaktorami BWRX-300 (Za zezwoleniem GE Hitachi Nuclear Energy Americas LLC)

energia.rp.pl

Dokonany przegląd nie uwzględnia trzech konstrukcji reaktorów lekkowodnych: reaktora CAREM o mocy 30 MWe budowanego w Argentynie z planowanym uruchomieniem w 2022 r. i reaktora ACP100 o mocy 125 MWe projektowanego w Chinach z powodu ich zbyt niskiej mocy oraz reaktora amerykańskiej firmy NuScale wchodzącego w skład 12-blokowej elektrowni o łącznej mocy 924 MWe, gdyż przyjęte rozwiązanie umieszczenia reaktorów obok siebie ze wspólną sterownią wzbudza obawy o bezpieczeństwo mimo zatwierdzenia projektu przez US NRC.

W przeglądzie nie uwzględniono reaktorów wysokotemperaturowych chłodzonych gazem (HTGR) mimo, że są przedmiotem projektu GOSPOSTRATEG-HTR realizowanego przez Ministerstwo Klimatu i Środowiska, gdyż ich przemysłowe zastosowanie przewidywane jest dopiero w latach 2035-2040.

Uzasadnienie zainteresowania się małymi reaktorami, w moim przekonaniu, powinno wynikać z następujących przesłanek:
– postulowany jeden z reaktorów SMR może być uruchomiony w Polsce niewiele później w stosunku do planowanego uruchomiania za granicą i na pewno wcześniej niż w 2033 roku (z wykorzystaniem prowadzonych badań środowiskowych i lokalizacyjnych dla wytypowanych lokalizacji na Pomorzu),
– budowa wielu reaktorów wcale nie musi być droższa niż budowa jednego dużego reaktora i znacznie efektywniej zaangażuje polski przemysł,
– mniejsza moc pozwoli na łatwiejsze dostosowanie się do przerw w dostawach energii elektrycznej ze źródeł OZE,
– reaktory te otworzą drogę do zastępowania wycofywanych z eksploatacji bloków konwencjonalnych o mocy 200 MW z wykorzystaniem całej dotychczasowej infrastruktury.

Rozpatrzenie alternatywy budowy w Polsce wybranego reaktora SMR w świetle podpisanego porozumienia ze Stanami Zjednoczonymi w sprawie współpracy w energetyce jądrowej jest dobrym momentem, by na nowo rozważyć przyszłość energetyki jądrowej, podobnie jak to czynią ostatnio rządy Estonii i Holandii.

""

Dr inż. Andrzej Mikulski

energia.rp.pl

Dr inż. Andrzej Mikulski, wieloletni pracownik Instytutu Badań Jądrowych i Instytutu Energii Atomowej w Świerku, zaangażowany w projektowanie systemu diagnostyki technicznej dla reaktora w EJ Żarnowiec, projektant i wykonawca systemu diagnostyki wibracyjnej pomp dla reaktorów badawczych EWA i MARIA, inspektor dozoru jądrowego w Państwowej Agencji Atomistyki, przewodniczący Komitetu Sterującego strategicznym projektem badawczym NCBR „Technologie wspomagające rozwój bezpiecznej energetyki jądrowej” w latach 2011-2014, przewodniczący Sekcji Energetyki Jądrowej w Polskim Towarzystwie Nukleonicznym od 2002 roku.

Takie podejście wywodzi się bezpośrednio z pierwotnego planu przyjętego przez rząd jeszcze w 2009 roku, gdy na horyzoncie nie było żadnej innej alternatywy – tylko reaktory dużej mocy. Po 11 latach jesteśmy już w innym miejscu i znane są koncepcje ponad 50-ciu reaktorów małej mocy (SMR) wymienionych raporcie Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej. Jeśli przeanalizować i przymierzyć je do naszych krajowych warunków to możemy wybrać 4 bloki o mocy 200-400 MWe projektowane w sprawdzonej technologii z chłodzeniem lekką wodą.

Pozostało 90% artykułu
Atom
Największa elektrownia atomowa świata nie pracuje od 13 lat. Czy wreszcie ruszy?
Atom
Elektrownia atomowa w Zaporożu ruszy? Nowe ustalenia po spotkaniu Rosjan z MAEA
Atom
Atom ma być na czas. Pomóc ma zmiana w prawie
Atom
Andrzej Ziółkowski, szef Urzędu Dozoru Technicznego: Przygotowujemy się do atomu
Materiał Promocyjny
Atom ważny dla nowoczesnej gospodarki
Atom
Lepiej późno niż później. W Choczewie trwają prace nad elektrownią jądrową