Ekspert: osiedlowe SMR-y? To ośmiesza energetykę jądrową [WYWIAD]

Daniel Czyżewski, Energetyka24.com: Amerykańska Komisja Dozoru Jądrowego, NRC, wydała decyzję certyfikującą pierwszy mały modułowy reaktor jądrowy (SMR) produkcji NuScale. Czy to przełom?

Prof. Ludwik Pieńkowski: Bez wątpienia jest to najważniejsza decyzja w zaczynającym się 2023 roku, ale w szerszej perspektywie trzeba sięgnąć nieco głębiej, do roku 2017, kiedy NuScale jako pierwszy deweloper reaktorów modularnych lekkowodnych małej mocy uruchomił procedurę certyfikacyjną w NRC. Co to za procedura? W energetyce jądrowej certyfikację przeprowadza się przed uzyskaniem pozwolenia na budowę (licencją) po to, żeby zmniejszyć ryzyko inwestycyjne. Licencja jest bowiem zastrzeżona dla inwestorów. Gdy inwestor stara się o pozwolenie na budowę musi pokazać pieniądze, lokalizację itd. Wówczas każde opóźnienie procesu licencjonowania pociąga za sobą olbrzymie straty. Dlatego też wymyślono procedury przedlicencyjne – po to, żeby jeszcze przed podjęciem decyzji o inwestowaniu dostać co najmniej obietnicę, a najlepiej gwarancję regulatora, że pewne sprawy są już ustalone, zagwarantowane, wobec czego ryzyko licencjonowania będzie mniejsze.

Jak ta procedura przebiega? W USA trwa kilka lat. Trzeba podkreślić, że w euroatlantyckiej przestrzeni gospodarczej żaden inny deweloper żadnego innego modularnego reaktora lekkowodnego nie rozpoczął takiej procedury. NuScale Power zainaugurował ją w 2017 r, co spowodowało również upublicznienie olbrzymiej ilości danych technicznych. Są one zapisane w trudnej, hermetycznej formie, ale udało się odnaleźć bogaty zasób danych, prowadzić prace naukowe, wypromować doktorów na AGH m.in. dzięki tym danym. Dlatego o projekcie NuScale jest bardzo dużo informacji w przestrzeni publicznej. Jeżeli w dowolnej bazie danych naukowych poszukamy, ile jest informacji o tym projekcie to dostaniemy kilkaset pozycji. O innych projektach lekkowodnych SMR znajdziemy jedynie szczątkowe informacje, ponieważ naukowcy i opinia publiczna nie mają dostępu do danych. Oczywiście firma NuScale Power zastrzegła dostęp do wielu obszarów i w publicznie dostępnej dokumentacji jest wiele „białych" stron, ale to nie uniemożliwia prowadzenia prac badawczych, których celem często jest sprawdzenie czy technologia jest bezpieczna, ile będzie kosztować itd. Dostęp do danych, do wiedzy to bezpieczeństwo.

Czy decyzja o certyfikacji zwiększa prawdopodobieństwo, że w 2029 r. KGHM będzie używał reaktorów NuScale?

W 2029 r. ma przyjechać pierwszy reaktor i czy będzie zainstalowany zgodnie z naszym planem na przełomie 2029/2030 to trudno powiedzieć, ale ten termin jest nadal absolutnie realny ze strony dostawcy reaktora. W modularnych reaktorach jedna rzecz jest zasadniczo inna niż przy wielkoskalowych, gdyż wyraźnie rozdzielone są procesy inwestycyjne. Szczególnie dla takiego kraju jak Polska ma to duże znaczenie. Po naszej stronie jest uzyskanie pozwoleń i realizacja budynku reaktora. Ze strony dostawcy przyjeżdża sam reaktor w obudowie bezpieczeństwa. To co na zdjęciach widać jako reaktor NuScale to stalowa obudowa bezpieczeństwa. Cały obieg pierwotny, cała wyspa jądrowa, jest budowana w warunkach fabrycznych i przyjeżdża na plac budowy. Trzeba dodać, że żaden inny lekkowodny projekt reaktora małej mocy czegoś takiego nie oferuje. Inne projekty nie są tak zintegrowane i zmodularyzowane, są mniej zaawansowane, nawet nie poddały się jeszcze certyfikacji u renomowanego regulatora. W wielkim uproszczeniu – na razie są to takie projekty koncepcyjne.

Czyli całą elektrownię poza samym reaktorem i obudową będzie musiał zapewnić KGHM? Podobnie z pozwoleniami i całą sferą prawną?

NuScale to reaktor lekkowodny ciśnieniowy. Jeden moduł ma małą moc, 77 MW, ale to, co będzie budowane, to blok energetyczny o mocy 462 MW. Sztandarowym projektem NuScale Power jest blok o mocy 924 MW, czyli w zasadzie wielkoskalowy blok energetyczny, albo blok średniej skali o wspomnianej mocy 462 MWe. Możemy używać różnych wyrażeń ale tu nie ma mowy o tym, aby budować jakieś osiedlowe elektrownie jądrowe. Takie pomysły, które dominują w naszej przestrzeni medialnej, ośmieszają energetykę jądrową. Znaczna część kosztów budowy i eksploatacji elektrowni jądrowej słabo zależy od jej mocy. W szczególności elektrownia jądrowa musi zapewnić na swoim terenie przechowywanie wypalonego paliwa przez cały okres życia elektrowni i jeszcze przez kilkadziesiąt lat. Jeżeli moc byłaby mała, to proces byłby nieopłacalny i taki projekt zupełnie nas nie interesuje. Takie małe elektrownie jądrowe mogą istnieć gdzieś w tundrze kanadyjskiej, ale nie w zurbanizowanych rejonach. Owszem, SMR-y zapewniają rozproszenie energetyki jądrowej, ale z poziomu bloków 1500 MW na poziom 300 MW czy 460 MW. A modularna elektrownia z kilkoma modularnymi blokami o łącznej mocy 2-3 GW idealnie pasuje do sieci elektroenergetycznych, zmniejsza ryzyko blackoutu w przypadku wypadnięcia pojedynczego modułu małej mocy z eksploatacji. Poza tym modularna konstrukcja bloku SMR-owego o dużej lub średniej mocy powoduje, że w czasie wymiany paliwa nie działa tylko jeden moduł, a pozostałe pracują. Jest tu zatem element elastyczności pracy i rozproszenie energetyki jądrowej, ale na dużo wyższe moce niż to, co dominuje w przestrzeni medialnej.

A propos. Media branżowe obiegło hasło od Holtek International – „Zamienimy elektrownię węglową na jądrową", mowa oczywiście o SMR-ach. Czy te obietnice są możliwe do spełnienia?

Otóż pierwsza trudność przed tymi projektami to fakt, że ich nie ma. Na razie trzeba zbudować pierwszy komercyjny, modularny blok. To jest jednak technologia reaktorów lekkowodnych, taka sama jak w 90 proc. całej energetyki jądrowej. Tylko inaczej opakowana.

Kraje, które mają doświadczenie w energetyce jądrowej widzą już dziś możliwość budowania pierwszej komercyjnej elektrowni z lekkowodnymi reaktorami SMR. Kluczem do sukcesu takich projektów jest minimalizowanie wszelkich ryzyk, a każda wymagająca lokalizacja, czy instalacja kogeneracyjna to nie tylko potencjalne korzyści, ale i ryzyka. Elektrownia modularna świetnie nadaje się do generowania ciepła dla miasta, odsalania wody, dostarczania energii bezpośrednio do przemysłu, zastępowania elektrowni węglowych itd., ale to są dobre pomysły na każdą kolejną inwestycję, ale nie na pierwszą.  

Trzy pierwsze bloki NuScale mają być budowane niemal równocześnie i służyć jedynie do generowania energii elektrycznej. Planowana jest budowa po jednym modularnym bloku w Idaho, w Rumunii i w Polsce. Co do budowy pierwszego bloku w Stanach Zjednoczonych to decyzje już właściwie zapadły. Budowa jeszcze nie ruszyła, ale zaawansowanie tego projektu jest zdecydowanie większe niż tego w Rumunii czy w Polsce.

To wciąż są jednak pierwsze bloki, dla których lokalizacja w miejscu elektrowni węglowej byłaby dodatkowym ryzykiem. Z drugiej strony takie lokalizacje mają potencjalne zalety, ale z naszego przeglądu wynika, że są one mniejsze niż ryzyka. Raczej będziemy poszukiwali standardowej, bezpiecznej, sprawdzonej, niekontrowersyjnej lokalizacji dla pierwszego bloku. Później, jeżeli projekt okaże się biznesowym sukcesem, modularne bloki jądrowe będą stawiane wszędzie tam gdzie inwestorzy uznają, że są potrzebne, zapewne również w lokalizacjach wygaszanych elektrowni węglowych.

A kwestie prawno-dokumentacyjne?

Zasadniczym celem naszego programu realizowanego w KGHM jest badanie ryzyk i ich minimalizowanie. Jednym z naszych pierwszych zadań jest dialog z Państwową Agencją Atomistyki w formie złożenia wniosku o wydanie ogólnej opinii. Wniosek który złożyliśmy bazuje na tysiącach stron dokumentacji technicznej, która jest publicznie dostępna, a po drugie na dokumentacji do której mamy dostęp dzięki współpracy z NuScale. PAA dostaje wyczerpującą informację techniczną i stąd oczekujemy, że wniosek, który złożyliśmy w lipcu 2022 roku, w sposób istotny zmniejszy ryzyko licencjonowania projektu w Polsce.