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.

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.)

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)

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

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.

Tagi:

Mogą Ci się również spodobać

Ekolodzy próbują zablokować Nord Steram-2 w Niemczech i Finlandii

We wtorek rusza budowa rosyjskiego gazociągu Nord Stream-2. Dwie organizacje ekologiczne pozwały decyzje urzędników ...

Dwóch powalczy o Połaniec

Sprzedaż Elektrowni Połaniec przez Engie zbliża się do kulminacyjnego momentu. W najbliższym czasie będzie ...

Bruksela przeciw planom Gazpromu

Komisja Europejska po raz pierwszy oficjalnie oświadczyła, że jest przeciw każdemu projektowi Gazpromu skierowanemu ...

Rosjanie zapłacili, ile chcieli za brudną ropę

Ukraiński operator naftociągu Przyjaźń, dostał od rosyjskiego Rosneft 2,9 mln dol. rekompensaty za konieczność ...

Amerykanie w rosyjskiej energetyce

Zakup energetycznego biznesu Alstomu daje koncernowi General Electric sześć aktywów w Rosji. Zgodę na ...

PGE chce być bardziej efektywne i zdywersyfikowane

PGE chce w ramach poprawy efektywności rozważyć sprzedaż aktywów nie związanych z trzonem swojego ...