Mali modularni reaktorji
Na podlagi novih podatkov, podanih v publikacijah IAEA, »Advances in SMR development« in NEA »SMR dashboard 2nd edition«, objavljamo posodobljeno tehnično poročilo o malih modularnih reaktorjih.
V Skupini GEN ob razvoju klasičnih tlačnovodnih jedrskih elektrarn (PWR) spremljamo tudi razvoj ostalih tehnologij jedrskih elektrarn. V zadnjem času je zelo dinamičen predvsem razvoj malih modularnih reaktorjev (Small Modular Reactors – SMR). Skupini GEN smo izdelali tehnično poročilo z naslovom Pregled tehnologij SMR reaktorjev, v katerem smo pregledali aktualno stanje razvoja tehnologije reaktorjev SMR in preučili možnost uporabe reaktorjev SMR za projekt izgradnje nove jedrske elektrarne JEK2 v Krškem.
SMR so reaktorji, ki so manjši od konvencionalnih jedrskih reaktorjev. Njihova osrednja lastnost je, da so lahko zgrajeni v tovarni in nato preneseni na lokacijo, kjer bodo obratovali. Elektrarne SMR imajo nazivno moč do 300 MWe.
Razširjenost tehnologij jedrskih elektrarn
Danes je med obratujočimi jedrskimi elektrarnami na svetu največji delež konvencionalnih elektrarn PWR. Trenutno je v komercialnem obratovanju 439 jedrskih reaktorjev. 70 % vseh obratujočih jedrskih elektrarn je tlačnovodnega tipa, kakršna je tudi Nuklearna elektrarna Krško, 14 % je vrelovodnega tipa in 11 % tlačnega težkovodnega tipa. V manjšem obsegu so med obratujočimi elektrarnami še lahkovodni grafitno hlajeni reaktorji, plinsko hlajeni reaktorji in hitri (oplodni) reaktorji.
Tehnologija SMR
Tehnologija elektrarn SMR je še v razvojni fazi. Trenutno komercialno obratuje ena elektrarna SMR, in sicer ruski Akademik Lomonosov, ki je plavajoča jedrska elektrarna z dvema enotama moči 35 MWe.
V raziskovalne namene obratujeta tudi dva prototipna visokotemperaturna plinsko hlajena reaktorja SMR v Aziji (Japonska in Kitajska).
V gradnji so trenutno tri elektrarne SMR, in sicer dve tlačnovodni elektrarni SMR (argentinski CAREM-25 in kitajski ACP100) ter ena visokotemperaturna plinsko hlajena elektrarna SMR (kitajska HTR-PM).
V fazi licenciranja so tri zasnove tlačnovodnih reaktorjev SMR (ameriški NuScale, korejski SMART in ruski VBER-300 – plavajoča elektrarna), ena vrelovodna zasnova (ameriški BWRX-300) in ena zasnova reaktorja na staljeno sol (kitajski Integral MSR). Vsi ostali reaktorji so še v fazi konceptualne zasnove.
Ekonomija elektrarn SMR
Elektrarne SMR imajo v primerjavi z velikimi elektrarnami manjše finančno tveganje, po drugi strani so ekonomski kazalniki upravičenosti investicije (neto sedanja vrednost, interna stopnja donosa in vračilna doba investicije) v primerjavi z velikimi elektrarnami slabši. Vzrok za slabše kazalnike ekonomske upravičenosti investicije je predvsem manjša ekonomija obsega.
Da bodo elektrarne SMR lahko kompenzirale primanjkljaj ekonomije obsega, bodo morale v prihodnosti popolnoma izkoristiti potencialne prednosti serijske proizvodnje.
Uporaba tehnologije SMR za projekt JEK2
Razvoj novih SMR tehnologij poteka dinamično, s široko paleto ponudnikov, kar kaže na živahno inovacijsko okolje na tem področju. Tehnologije, ki se uporabljajo pri SMR reaktorjih, temeljijo na preizkušenih konceptih iz preteklosti, kar jim daje trdno tehnološko osnovo. Nekatere ključne prednosti SMR izhajajo iz njihovih tehničnih lastnosti in možnosti serijske proizvodnje reaktorskih modulov v tovarnah. To vključuje izvedbo večine potrebnih testiranj pred dostavo na lokacijo. Pri večini zasnov je reaktorski modul na lokacijo dostavljen kot že preizkušena enota, ki se na mestu gradnje poveže s turbinskim otokom. Takšen pristop omogoča večjo standardizacijo in modularnost, kar prinaša številne prednosti za investitorje, kot so zmanjšano tveganje zamud, optimizirano licenciranje, manjša verjetnost neuspeha projekta in nižji stroški financiranja.
Obljube ponudnikov in razvojni načrti za SMR elektrarne so izjemno ambiciozni. Trenutno so v izvajanju prvi t. i. FOAK projekti (First-of-a-Kind), ki bodo omogočili zbiranje ključnih informacij in izkušenj. Za celovito potrditev ali ovržbo tehničnih in ekonomskih predpostavk SMR elektrarn pa bo treba počakati na serijsko proizvodnjo. Prav serijska proizvodnja naj bi omogočila zmanjšanje vrzeli ekonomije obsega SMR elektrarn v primerjavi s konvencionalnimi jedrskimi elektrarnami.
Slovenija stremi k uporabi preverjenih in zanesljivih tehnologij jedrskih elektrarn. Glede na ambiciozne načrte drugih držav v Evropi in po svetu je pričakovati, da bo tehnologija SMR v prihodnjih desetletjih pridobila status preverjene tehnologije. Že danes je na trgu prisoten širok nabor različnih ponudnikov SMR tehnologije, kar nakazuje prihodnjo konkurenčnost tega segmenta.
Kljub dejstvu, da je tehnologija SMR še v razvoju in trenutno komercialno ni povsem dostopna, predstavlja velik potencial za različne možne poslovne modele. Razvoj tehnologije spremljajo številne države in vodilne gospodarske družbe po svetu, ki izkazujejo velik interes za postavitev SMR elektrarn.
Za družbo GEN je spremljanje nadaljnjega razvoja tehnologije SMR in analiza možnosti njene uporabe v Sloveniji strateškega pomena. GEN bo izvedel potrebne študije in analize za oceno možnosti implementacije tovrstne tehnologije, s čimer bo zagotovljeno informirano odločanje o prihodnjih projektih.
