Polskie firmy w pułapce mody na małe reaktory. SMR to przyszłość czy tylko agresywny marketing?

Spółki Skarbu Państwa robią sporo szumu medialnego wokół technologii małych reaktorów jądrowych SMR. Bezustannie pojawiają się kolejne listy intencyjne z nierealnymi terminami. Nie wiedzieć czemu SMRy, a nie budowa dużego atomu cieszą się większym zainteresowaniem państwowych spółek. Czy strategie spółek nie są zbyt entuzjastyczne? Reaktory SMR to przyszłość, czy tylko agresywny marketing?

Zdjęcie autora: Jakub Król

Jakub Król

Redaktor GLOBENERGIA

Pod koniec lipca 2022 r. Legnicka Specjalna Strefa Ekonomiczna (LSSE) i wrocławskie DB Energy podpisały list intencyjny z Last Energy Polska. List dotyczy budowy elektrowni jądrowej składającej się z 10 małych reaktorów jądrowych SMR. Wówczas na nowo rozpoczęła się dyskusja na temat reaktorów SMR. Jaki jest obecny status technologii reaktorów SMR?

Reaktory SMR - jakie są szanse na komercjalizację?

Reaktory SMR (z ang. Small Modular Reactors) to małe modułowe reaktory jądrowe. Technologia ta miała stanowić nowe podejście do energetyki jądrowej. Ideą popierającą rozwój reaktorów SMR było wykorzystanie efektu wielości zamiast efektu skali, czyli oszczędności przy budowie wynikających z produkcji seryjnej. Już w 2013 r. pojawiały się deklaracje, że pierwsze SMR mogłyby działać w Polsce przed rokiem 2021. Jak wygląda rzeczywistość?

Póki co żaden z SMR nie został skomercjalizowany. Nigdzie na świecie nie rozpoczęła się także budowa obiektu, który mógłby powstać w Polsce, a nawet nie rozpoczął się proces ubiegania się o niezbędne pozwolenia - w wypadku USA byłoby to COLA (z ang. Combined Construction and Operating License Application).

A które projekty mają największe szanse na komercjalizację?

Maciej Lipka - Kierownik Działu Analiz i Pomiarów Reaktorowych w Narodowym Centrum Badań Jądrowych uważa, że najbardziej poważne konstrukcje to tylko te dużych firm, tj. GE-Hitachi, NuScale, Rolls-Royce oraz EdF-Framatome.

“Pamiętajmy jednak, że nie wszystkie z tych firm dysponują realnym doświadczeniem w budowie bloków jądrowych oraz nie zdekarbonizujemy polskiej energetyki blokami wielkości kilkudziesięciu megawatów” - dodaje Maciej Lipka.

SMR działające przed 2030 r.?

Zdaniem Macieja Lipki, oddanie reaktorów SMR do eksploatacji w Polsce przed 2030 r. jest niemożliwe. Jak dodaje ekspert, prototypy, które mają powstać w Kanadzie i USA mają obecnie wyznaczone terminy na odpowiednio 2028 r. i 2030 r. 

“Przy czym, terminy te są stale przesuwane w czasie, więc jak sądze niebawem będzie aktualizacja. Tak się jakoś składa, że niemal zawsze jest to ,,za siedem lat".” - komentuje Maciej Lipka.

Jakie będzie LCOE reaktorów SMR

LCOE (z ang. Levelized Cost of Electricity) jest miarą umożliwiającą wiarygodne porównanie ekonomiczne różnych źródeł energii elektrycznej. Jakie jest LCOE w porównaniu do wielkoskalowego atomu?

Zdaniem Macieja Lipki, nie ma powodu, żeby LCOE małego atomu było mniejsze niż dużej, wielkoskalowej energetyki jądrowej.

“Póki co próba jego określenia to wróżenie z fusów. Zobaczymy, po budowie prototypów, nie ma jednak powodu by były tańsze od wielkoskalowych reaktorów” - dodaje ekspert.

Czas ostudzić oczekiwania

Pod koniec czerwca bieżącego roku oczekiwania dotyczące reaktorów SMR ostudził John Hopkins - CEO NuScale. Jego zdaniem branża jądrowa ma tendencje do zawyżania i niedotrzymywania obietnic. Dodał również, że konieczne jest zbudowanie choć jednego modułu, aby móc udowodnić, że reaktory SMR są komercyjnie opłacalne i budowane zgodnie z harmonogramem. Z twierdzeniami CEO NuScale zgodził się Maciej Lipka i dodał, że branża jądrowa miewa niestety tendencje do strzelania sobie w stopę. W przeszłości w zakresie reaktorów SMR składano wiele obietnic bez pokrycia, które zostały zweryfikowane na etapie realnie powstających konstrukcji.

“Zdaje się, że o ile duże reaktory mają etap wieku dziecięcego już za sobą, to niestety małe ciągle z niego nie wyrosły i przez agresywny marketing, nie do końca zakotwiczony w rzeczywistości, szkodzą całej branży” - komentuje ekspert.

Kierownik Działu Analiz i Pomiarów Reaktorowych w Narodowym Centrum Badań Jądrowych uważa, że to samo dotyczy zresztą nie tylko SMR, ale też tzw. IV generacji reaktorów czyli np. wysokotemperaturowych czy chłodzonych ciekłymi metalami.

Budowa prototypów niestety zazwyczaj przekracza koszty i pierwotne harmonogramy, przy czym to domena nie tylko energetyki jądrowej ale wszystkich branż ze skomplikowanymi technologicznie produktami – np. lotnictwa. 

Ekspert z NCBJ powiedział, że jego zdaniem SMR rozsądnej wielkości będą realną opcją do budowy w późnych latach trzydziestych. Dodał, że SMR mogą być drugą fazą Programu Polskiej Energetyki Jądrowej w miejsce bloków węglowych 200 i 300 MW.

“Reaktory jądrowe IV generacji wciąż są jedynie obiektem badań i nadal nie jest jasne, czy którekolwiek z technologii do niej zaliczanych mają szansę stać się realnymi komercyjnymi produktami” - dodaje Maciej Lipka, NCBJ.

Kiedy SMR osiągną efekt wielości?

W dużych blokach jądrowych występuje efekt skali. Jednostkowe koszty budowy bloku jądrowego obniżano poprzez konstruowanie jednostek coraz większej mocy, o mocy ponad 1000 MW. Inaczej ma być w przypadku reaktorów SMR. W tych jednostkach efekt skali ma być zastąpiony efektem wielości (ograniczenie kosztów poprzez produkcję seryjną). Kiedy producenci tacy jak NuScale, czy GE-Hitachi osiągną efekt wielości i jak to obniży koszty budowy tych reaktorów?

Za ideą małych bloków modułowych stoi zastąpienie ekonomii skali ekonomią wielości. Czyli zamiast budować mniejszą liczbę dużych bloków należałoby postawić na bardzo dużą liczbę mniejszych.

“Tymczasem portfel zamówień na tego typu technologie jest pusty - o ile wiem, nie ma ani jednego wiążącego kontraktu, w którym jeden z oferentów zobowiązał się zbudować konkretny obiekt w konkretnym czasie za konkretne pieniądze” - komentuje Maciej Lipka.

Szacowane koszty SMRów rosną już teraz, na etapie projektowym i to często dwukrotnie. Tego ile realnie będzie kosztowała budowa SMR, dowiemy się dopiero po budowie pierwszych jednostek tego typu.

“Eksperymentalny CAREM-25 budowany w Argentynie zdrożał w czasie budowy z niecałych 450 do 700 mln dolarów za 32 MW, a budowa nie jest nawet bliska ukończenia. Z kolei koszt reaktora NuScale wzrósł z niecałych 2000 do niemal 12000 USD za kW” - dodaje ekspert z NCBJ.

Ekspert zwraca uwagę również na jedną kwestię. Do rzeczywistej produkcji seryjnej musiałoby albo powstawać bardzo wiele jednostek w jednym kraju albo musiałaby nastąpić harmonizacja przepisów dozorów, tak jak miało to miejsce w lotnictwie. Zdaniem eksperta, póki co nie należy się tego spodziewać, osobnym pytaniem pozostaje też ile regionów świata, innych niż Alaska albo Syberia potrzebuje bloków wielkości kilkudziesięciu megawatów.

Zobacz również