Aktualizacja Programu Polskiej Energetyki Jądrowej powinna zawierać wyraźne poparcie dla reaktorów SMR w pierwszej kolejności w technologii wodnej, a dalszej, nowocześniejszej technologii reaktorów IV generacji, jeśli przejdą one pomyślnie okres weryfikacji eksploatacyjnej – apeluje dr Andrzej Mikulski, emerytowany pracownik instytutów w Świerku i Państwowej Agencji Atomistyki.
Pełnomocnik rządu ds. strategicznej infrastruktury energetycznej Maciej Bando w czasie wywiadu udzielonego stacji TVN24 wypowiedział się między innymi na temat małych reaktorów modułowych tzw. SMR-ów. Wywiad ten został zrelacjonowany na trzech portalach internetowych i w dzienniku Rzeczpospolita.
Dowiedzieliśmy z niego przede wszystkim, że ”w rządzie trwa dyskusja, czy w Polsce jest miejsce na prywatną energetykę jądrową, czy jednak nie powinniśmy zadbać o to, żeby państwo sprawowało jakąś formę kontroli nad tym obszarem”. W świetle obowiązujących przepisów nie powinno być wątpliwości, że prywatne przedsiębiorstwa zdolne są budować energetykę jądrowa, na przykład jak to było w Stanach Zjednoczonych i nikogo to nie dziwi, a państwo sprawuję ogólny nadzór nad tą działalnością. Wyposażone jest ono w szereg form kontroli energetyki jądrowej. Przykładowo w Polsce jest to wydawanie decyzji zasadniczej przez ministerstwo klimatu i środowiska, decyzji środowiskowej i lokalizacyjnej przez Generalną Dyrekcję Ochrony Środowiska (określenie zakresu i zatwierdzenie raportów środowiskowego i lokalizacyjnego), urząd wojewody wydający decyzję na rozpoczęcie budowy. Na końcu jest Państwowa Agencja Atomistyki (PAA) jako urząd dozoru jądrowego, który ma najwięcej do powiedzenia sprawując kontrolę nad realizacją inwestycji w czasie jej budowy, dopuszczając do pracy na poszczególne stanowiska osoby spełniające odpowiednie wymagania, a w końcowej fazie wydając zezwolenia na pierwsze uruchomienie reaktora, jego pracę próbną na poszczególnych poziomach mocy, a na końcu na pracę na pełnej mocy. Gdyby to było mało to wydaje jeszcze zezwolenia na uruchomienie reaktora po każdym przeładunku paliwa. Zatem przytoczone wyżej stwierdzenie „że powinniśmy zadbać oto, żeby państwo sprawowało „jakąś formę kontroli” jest nieuzasadnione, państwo ma narzędzia do sprawowania pełnej kontroli nad budową i eksploatacją reaktora. Jeśli reaktor buduje prywatny przedsiębiorca zgodnie ze wszystkimi przepisami i wydaje na to własne pieniądze to działalność ta wymaga pełnego poparcia ze strony państwa.
Dalej w wywiadzie padło stwierdzenie, że „poruszamy się w obszarze małych reaktorów wciąż na etapie start-upów”. Jest ono prawdziwe w odniesieniu do znakomitej większości projektów małych reaktorów modułowych, których opisy znajdujemy w opracowaniu Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej. Patrząc na listę instytucji chcących zajmować się małymi reaktorami w Polsce to po pierwsze ograniczymy się do reaktorów chodzonych woda, które są najbardziej rozpowszechnione na świecie. Po drugie współpracują one z trzema poważnymi firmami proponującymi małe reaktory, których doświadczenie w zakresie budowy reaktorów nie może być zakwestionowane.
Pierwszą firmą jest amerykańsko-japońskie konsorcjum General Electric Hitachi Nuclear, które zbudowało ponad 60 obecnie pracujących na świecie reaktorów wodnych wrzących i angażuje się w budowę małego reaktora modułowego BWRX-300 o mocy 300 MWe w kilku krajach. General Electric jeszcze jako firma amerykańska zbudowała dwa reaktory wodne wrzące z obiegiem naturalnym o mniejszej mocy ok. 65 MWe każdy, jeden w USA (EJ Humboldt Bay) i drugi w Holandii (EJ Dodewaard), które pracowały odpowiednio przez 13 i 29 lat i zostały wyłączone z powodów ekonomicznych ze względu na niską moc elektryczną. Obecnie, opierając się na tych doświadczeniach eksploatacyjnych i posiadając zezwolenie amerykańskiego dozoru jądrowego (US NRC) na identyczny reaktor ESBWR o dużej mocy GEH Hitachi proponuje budowę reaktora BWRX-300. W konstrukcji tego reaktora wykorzystywane jest wiele sprawdzonych rozwiązań techniczny ze zbudowanych już reaktorów, jak: elementy paliwowe, mechanizmy prętów sterujących, systemy wychładzania po awaryjnym wyłączeniu reaktora itd. Uzasadnione jest zatem oczekiwane, że ten nowy reaktor uzyska wszelkie zezwolenia i jego pierwszy egzemplarz zostanie uruchomiony w 2029 roku w Kanadzie i rok później w Polsce jak obiecuje spółka Orlen Synthos Green Energy (OSGE). W listopadzie ub.r. spółka uzyskała zgodę zasadniczą na budowę tych reaktorów w 6 różnych lokalizacjach w Polsce, ale wydaną mimo negatywnej opinii Agencji Bezpieczeństwa Wewnętrznego (ABW) co jest obecnie podważane i trudno w tej chwili przewidywać co będzie dalej. Niemniej spółka uzyskała od Generalnego Dyrektora Ochrony Środowiska postanowienie określające zakres raportu środowiskowego dla jednej lokalizacji tego reaktora w Stawach Monowskich koło Oświęcimia, tam gdzie znajdują się zakłady chemiczne należące do kombinatu chemicznego Synthos.
Drugą firmą jest francuski EDF, który zbudował we Francji ponad 90 wodno-ciśnieniowych reaktorów energetycznych dużej mocy. Obecnie EDF rozpoczął prace nad małym wodno-ciśnieniowym reaktorem NUWARD o mocy 170 MWe (budowany w tandemie po dwa reaktory obok siebie) z istotnym uproszeniem eliminującym pierwotny zewnętrzny obieg chłodzenia (jak jest w reaktorze EPR) poprzez umieszczenie wytwornicy pary i głównych pomp obiegowych wewnątrz zbiornika reaktora. Budowa pierwszego reaktora ma się rozpocząć we Francji w 2030 roku, a do budowy w Polsce przymierza się firma Respect Energy.
Trzecią firmą jest brytyjski koncern Rolls-Royce, które co prawda nie ma doświadczenia w reaktorach energetycznych, ale zbudował ponad 20 reaktorów wodno-ciśnieniowych dla brytyjskich łodzi podwodnych, każdy o mocy rzędu 70 MWe. Bazując na typowych konfiguracjach reaktorów wodno-ciśnieniowych PWR i korzystając własnych doświadczeń opracowano konstrukcję z trzema pętlami obiegu pierwotnego poza głównym zbiornikiem co pozwoliło na osiągnięcie o mocy 470 MWe. Uruchomienie pierwszego reaktora planowane jest w 2030 roku w Wielkie Brytanii, a w Polsce leży on w obszarze zainteresowania Świętokrzyskiej Grupy Przemysłowej INDUSTRIA.
Natomiast jako start-up można traktować amerykańską firmę Nuscale Nuclear, która do tej pory nie zbudowała, a tym bardziej nie uruchomiła żadnego reaktora, ale od wielu lat zajmuje się projektowaniem i przygotowaniami do budowy reaktora wodno-ciśnieniowego z naturalnym obiegiem chłodzenia znanego jako VOYGR o mocy 77 MWe w najnowszej wersji. Praca reaktora przebadana została na modelu w skali 1 do 3 z ograniczeniem do mocy 50 MWe i firma uzyskała dla tego projektu zgodę amerykańskiego urzędu dozoru jądrowego (US NRC). Niestety amerykański kontrahent na jego budowę wycofał się z porozumienia w listopadzie 2023 roku ze względu na rosnące szacunki kosztów energii produkowanej przez ten reaktor i w zasadzie dalsze prace nad nim zostały zredukowane, jeśli nie zawieszone. Ze strony polskiej, reaktorem tym w układzie 6 jednostek położonych obok siebie o łącznej mocy 462 MWe zainteresowany jest kombinat KGHM Polska Miedź i uzyskał dla niego zgodę zasadniczą, ale jaka będzie przyszłość tego projektu trudno dziś coś konkretnego powiedzieć.
Działają jeszcze w Polsce dwie firmy zajmujące się reaktorami wodnymi o małej mocy: Last Energy Polska z reaktorem POWER-20 (we współpracy z amerykańską firmą Last Energy) i Ekopark S.A z reaktorem DAVID SMR (we współpracy z czeską firmą Czechatom) ale są to typowe start-upy, które w moim przekonaniu nie mają szans na zbudowanie swoich projektowanych reaktorów.
Poza tym, warto pamiętać, że w Polsce prowadzone są jeszcze prace nad dwoma wysokotemperaturowymi reaktorami chłodzonymi helem. Pierwszy to reaktor HTGR-POLA projektowany w Narodowym Centrum Badań Jądrowych w Świerku wspólnie z Japońską Agencją Energii Jądrowej, a drugi to reaktor MMR rozwijany przez Grupę Azoty Police wspólnie z amerykańską spółką Ultra Safe Nuclear Corporation.
W wywiadzie padło jeszcze takie stwierdzenie, że „w Polsce [małe reaktory] byłyby przydatne dla wielkich zakładów przemysłowych, dla aglomeracji miejskich. Bo poza energią elektryczną mogą dostarczyć ciepło bezemisyjne”, ale w pierwszym rzędzie taki reaktor jak BWRX-300 nadaje się do produkcji energii elektrycznej, jeśli zostanie zbudowany na terenie elektrowni konwencjonalnej na miejscu wycofywanego z eksploatacji bloku o mocy 200 MW wykorzystując istniejąca infrastrukturę energetyczną. Natomiast zastosowane go do celów ciepłowniczych w dużych aglomeracjach miejskich może budzić wątpliwości, ze względu na możliwość lokalizacji w pobliżu takiej aglomeracji oraz wymóg niezawodnego dostarczania energii cieplnej, gdyż w jednej lokalizacji musiałyby być umieszczone dwa lub trzy takie reaktory albo musiałoby istnieć alternatywne źródło ciepła. Do tych celów bardziej nadawałyby się, moim zdaniem inne reaktory SMR należące do tzw. IV generacji, które mogą pracować bez wymiany paliwa przez dłuższe okresy czasu, tj. 15-20 lat, ale będą one komercyjnie dostępne przypuszczalnie najwcześniej po 2035 roku.
Inną kwestią poruszoną w wywiadzie jest koszt budowy małego reaktora i produkowanej energii elektrycznej. Niestety w tej materii można opierać się tylko na pewnych szacunkach oferowanych przez dostawców każdego reaktora, które obecnie są trudne do weryfikacji. Nie można zgodzić się z krążącą opinią, że koszt jednej kilowatogodziny może być sześć razy wyższy niż z dużego reaktora. Niemniej jednak prawie rok temu ukazało się doniesieniu o bardzo wyraźnym wzroście rzędu 70% oszacowanych kosztów produkcji energii elektrycznej przez reaktor VOYGR firmy Nuscale Nuclear na skutek wzrostu kosztów materiałowych i robocizny. Spowodowało to rezygnację z budowy tego reaktora w USA i postawiło pod znakiem zapytania budowę jego w Polsce przez KGHM. Z drugiej strony cel redukcji emisji gazów cieplarniach jest nadrzędny i powinien być realizowany bez względu na rosnące koszty, a jednym ze sposobów jest właśnie rozwój energetyki jądrowej zarówno w zakresie dużych jak i mały reaktorów, które według istniejących planów mogą być szybciej uruchomione w Polsce niż te pierwsze.
Na zakończenie chciałbym zwrócić uwagę na dwie kwestie, które być może leżały u podstaw negatywnej opinii ABW o planach budowy kilkudziesięciu reaktorów BWRX-300 w Polsce, a dotychczas (jak i cała opinia) nie zostały ujawnione. Chodzi o zapewnienie bezpieczeństwa fizycznego licznych obiektów reaktorowych w czasie ich eksploatacji, kto będzie się tym zajmować i ponosić koszty takiej ochrony, a spółka OSGE panowała budowę nawet 70 reaktorów. Druga kwestia to postępowania z odpadami promieniotwórczym, tymi nisko- i średnio-aktywnymi oraz wysokoaktywnymi, czyli wypalonym paliwem. Przyjęte jest, że producent energii elektrycznej przeznacza część uzyskanych dochodów na przechowywanie lub przeróbkę wypalonego paliwa i na likwidację elektrowni jądrowej po zakończeniu okresu jej eksploatacji, ale w dostępnych dokumentach nie sprecyzowano kto będzie tym się zajmował, spółka OSGE czy instytucja państwowa.
Reasumując nie można twierdzić, że żaden mały reaktor, z tych przewidywanych w Polsce nigdzie jeszcze nie pracuje, gdyż dwa takie reaktory co prawda o mniejszej mocy mogą pochwalić się łącznie ponad 40 letnim doświadczeniami w pracy oraz przyjmować do wiadomości, że „wdrożenia komercyjnego [reaktorów SMR] można oczekiwać ok. 2040 roku” jak napisano w obowiązującej wersji Programu Polskiej Energetyki Jądrowej (PPEJ) z 2020 roku. Aktualizacja PPEJ powinna zawierać wyraźne poparcie dla reaktorów SMR w pierwszej kolejności w technologii wodnej, a dalszej, nowocześniejszej technologii reaktorów IV generacji, jeśli przejdą one pomyślnie okres weryfikacji eksploatacyjnej.
