Odpowiedzią na narastający kryzys energetyczny mogą być elektrownie jądrowe. Równolegle jednak do rozwoju wielkoskalowej energetyki jądrowej, która po wielu latach ma szansę w końcu zadebiutować na polskim rynku, pojawiają się nowe rozwiązania, które z wielu powodów mogą pomóc sprostać wyżej opisanym wyzwaniom. Chodzi dokładnie o technologie małych reaktorów modułowych (SMR – Small Modular Reactors) – pisze Wojciech Wrochna, partner i szef Grupy Praktyk Energetyka, Infrastruktura i Środowisko w kancelarii Kochański & Partners.
Polski sektor energetyczny mierzy się z ogromnym wyzwaniem w związku z transformacją energetyczną, Rośnie ogólne zapotrzebowanie na energię, przy jednoczesnym wzroście problemów związanych z zagwarantowaniem bezpieczeństwa nieprzerwanych i stabilnych dostaw takiej energii. Nie można zapominać przy tym, ze cele klimatyczne stają się także coraz bardziej rygorystyczne. Prawdopodobnym jest, że w najbliższych latach pogłębiać się będzie luka podażowa na polskim rynku energii. Przy postępującej utracie konkurencyjności przez elektrownie węglowe oraz spodziewanej konieczności ograniczenia inwestycji w źródła gazowe, Polska może stać się silnie uzależniona od importu energii elektrycznej.
Odpowiedzią na narastający kryzys energetyczny mogą być elektrownie jądrowe. Równolegle jednak do rozwoju wielkoskalowej energetyki jądrowej, która po wielu latach ma szansę w końcu zadebiutować na polskim rynku, pojawiają się nowe rozwiązania, które z wielu powodów mogą pomóc sprostać wyżej opisanym wyzwaniom. Chodzi dokładnie o technologie małych reaktorów modułowych (SMR – Small Modular Reactors).
Czym są reaktory typu SMR?
Prawdę mówiąc, trudno dokładnie powiedzieć. Wynika to z tego, że reaktory SMR tak naprawdę nie funkcjonują komercyjnie póki co w żadnym miejscu na świecie. Do niedawna mówiono o nich raczej jako o „melodiach przyszłości”, choć – zgodnie z informacjami publikowanymi przez Międzynarodową Agencję Energii Atomowej – obecnie na świecie istnieje około 50 projektów i koncepcji SMR. Większość z nich znajduje się w różnych fazach rozwojowych, a niektóre są uważane za możliwe do wdrożenia w najbliższym czasie.
Na płaszczyźnie teoretycznej, reaktory SMR to mniejsze odpowiedniki dużych jednostek funkcjonujących we współczesnych blokach jądrowych. Główną zaletą SMR’ów jest ich charakter modułowy, co oznacza że reaktory można z łatwością transportować i instalować w różnych lokalizacjach, w tym w takich, które znajdują się z dala od niezbędnej infrastruktury przesyłowej. Dodatkowo można tworzyć z nich zarówno pojedyncze jednostki, jak i łączyć kilka modułów w większą całość. W założeniu ma przełożyć się to na znaczne zmniejszenie kosztów (w tym w szczególności kosztów początkowych), a także czasu budowy, oraz zmniejszyć liczne ryzyka związane z ich eksploatacją. Reaktory SMR mają być wyposażone w nowoczesne pasywne rozwiązania, dzięki którym będą one mogły zapewniać wysokie standardy bezpieczeństwa.
Biorąc pod uwagę wszystkie powyższe cechy, reaktory modułowe są w teorii bardzo interesującym źródłem wytwórczym, które może funkcjonować jako samodzielne wsparcie w przemyśle, ale może także funkcjonować z innymi technologiami wytwarzania energii, np. OZE.
Sceptyczne podejście do SMR
Przyglądając się wyżej wspomnianemu opisowi SMR można dojść do wniosku, że jest to przełomowa technologia, która ma potencjał aby rozwiązać wiele problemów z dostępem do energii na całym świecie. Dlaczego zatem dotychczas nie zdecydowano się na tego typu rozwiązania? W perspektywie polskiej, odpowiedzi na to pytanie można szukać m.in. w dokumencie jakim jest Program polskiej energetyki jądrowej opublikowany w 2020 roku.
Program ten bardzo sceptycznie odnosił się do implementacji technologii SMR w Polsce. Autorzy wskazywali, że podstawą polskiego atomu powinny być duże, sprawdzone reaktory jądrowe i to najlepiej będące znanymi reaktorami wodnymi ciśnieniowymi (PWR – pressurized water reactor). Tego typu jednostki miałyby zagwarantować „szybkie i pewne efekty w zakresie przyrostu mocy w KSE oraz szybką i skuteczną dekarbonizację wzorem Francji, Szwecji i kanadyjskiej prowincji Ontario.”.
W odniesieniu do technologii SMR, program dość obszernie odniósł się wyboru takich technologii, wskazując wręcz, że są to rozwiązania niepożądane dla Polski. Zdaniem twórców programu są to technologie niesprawdzone, których implementacja jest póki co niecelowa i oznacza zwiększenie kosztów energetyki jądrowej dla kraju. Program wskazuje, że charakterystyka techniczna małych reaktorów modułowych nie jest jakkolwiek lepsza od dużych reaktorach, a w niektórych przypadkach jest wręcz gorsza. Co więcej, jednym z istotnych „zarzutów” wobec technologii SMR jest fakt, że „modułowość” reaktora oznacza, że większość niezbędnych komponentów będzie prefabrykowana bezpośrednio u dostawcy technologii, co ogranicza perspektywy angażowania lokalnych przedsiębiorstw w projekty jądrowe. W tym miejscu warto przypomnieć, że najnowszy Program polskiej energetyki jądrowej ma ustalony okres realizacji na lata 2020–2033 z perspektywą do 2040 r.
Co ciekawe, również Polityka energetyczna Polski do 2040 r. zdaje się dystansować od technologii SMR. Wskazano w niej, że ewentualne zastosowanie małych reaktorów modułowych będzie wymagało uprzednich obserwacji i uzyskania doświadczeń eksploatacyjnych z instalacji prototypowych, które zostaną uruchomione w innych krajach i które potwierdzą bezawaryjność i efektywność tego typu reaktorów.
Dzisiejsze spojrzenie na SMR
Wydarzenia ostatnich lat, w szczególności zerwanie z dostawami surowców energetycznych z Rosji, sprawiły że wyżej opisany sceptycyzm ustąpił miejsca bardziej optymistycznym wizjom małych reaktorów jądrowych.
Oprócz gwałtownego przyspieszenia w zakresie jądrowej energetyki wielkoskalowej, wzrosło także zainteresowanie wykorzystaniem technologii SMR. Na dzień dzisiejszy w Polsce podpisano przynajmniej kilka, jak nie kilkanaście listów intencyjnych dotyczących rozwoju tego typu projektów. Tylko PKN Orlen ogłosił, że planuje budowę 76 reaktorów SMR w 26 różnych lokalizacjach do 2038 roku. KHGM złożył już wniosek o wydanie decyzji zasadniczej (a zatem decyzji otwierającej proces inwestycyjny w energetyce jądrowej) dla projektu budowy elektrowni SMR. Podobnie postąpiła spółka Orlen Synthos Green Energy, która takich wniosków złożyła aż sześć.
Obserwacja wydarzeń bieżących pozwala postawić tezę, że dotychczasowe stanowiska wobec SMR prezentowane w Polityce energetycznej Polski czy też Programie polskiej energetyki jądrowej błyskawicznie się zdezaktualizowały. Inwestorzy prywatni, doświadczając coraz większych trudności z dostępem do energii, nie zamierzają czekać na ukończenie pierwszych projektów wielkoskalowych, lecz szukają nowych rozwiązań które pozwolą zabezpieczyć ich zapotrzebowanie na energię na poziomie lokalnym.
Co jednak istotne, prawo na dzień dzisiejszy nie rozróżnia jakkolwiek reaktorów SMR od dużych obiektów energetyki jądrowej. W konsekwencji, choć technicznie implementacja tego typu jednostek jest procesem znacznie szybszym, to z prawnego punktu widzenia konieczne jest przejście co do zasady tej samej drogi administracyjnej w celu uzyskania pozwolenia na budowę. Innymi słowy – sukces SMR zależy dziś od spełnienia tak samo rygorystycznych wymagań prawnych w kwestiach lokalizacyjnych, środowiskowych i bezpieczeństwa, jak tych przewidzianych dla dużych elektrowni jądrowych. Jak widać, pomimo to inwestorzy nie tracą zainteresowania zaangażowaniem w tego typu przedsięwzięcia.
Energetyka jądrowa może być sposobem na rozwój
Zarówno tzw. duży, jak i mały atom jest kluczowy dla powodzenia polskiej transformacji energetycznej oraz poprawy bilansu sieci energetycznej. Energetyka jądrowa, oparta na pozyskiwaniu energii z rozszczepienia jąder atomów, jest niezależna od regularnych dostaw dużych ilości surowców. Zapewnia przy tym stałe i tanie dostawy energii, nie generując przy tym dodatkowych emisji gazów cieplarnianych.
Rozwój energetyki jądrowej oznacza również rozwój niezbędnej infrastruktury oraz zwiększenie zapotrzebowania na nowe wysoko wykształcone kadry. Nowe projekty jądrowe z pewnością będą stymulować innowacje w tym sektorze, co pozwoli opracować jeszcze lepsze rozwiązania w zakresie pokojowego wykorzystania atomu. Być może już wkrótce będziemy świadkami rozwoju najnowszych reaktorów tzw. IV generacji, w tym tzw. reaktorów powielających, które zapewnią jeszcze większą efektywność kosztową, sprawność techniczną i bezpieczeństwo.
