GE Hitachi BWRX-300 – Fermi Energia referencereaktor for teknologi. Kilde: Fermi.ee
Kilde: Fermi.ee

Sådan kan SMR blive fremtiden for kernekraft

Det bliver mere og mere tydeligt, at små, modulopbyggede reaktorer, såkaldte SMR'er, kan være et alternativ inden for kernekraft. Hvad er fordelene? Hvordan ser udviklingen ud? Hvordan kan de bruges?

I de igangværende drøftelser om fremtidens kernekraft dukker en bogstavkombination stadigt oftere op: SMR (Small Modular Reactor). Modulopbyggede reaktorer i lille skala ses som et supplement til mere traditionelle større kernekraftværker og udgør en relativt enkel metode til at imødekomme en fremtid, hvor ikke-fossile energikilder skal dække forsyningen.

Desirée Comstedt, Vice President Fleet Development på Vattenfall

Ifølge Vattenfalls Desirée Comstedt er der mange fordele ved de mindre kernekraftværker: Tekniske innovationer, bedre datamodellering og moderne byggeteknik gør reaktorkonstruktionerne enklere. Antallet af komponenter reduceres. Det betyder, at SMR-anlæg er nemmere at opføre, drive og vedligeholde, hvilket også reducerer omkostningerne. 

"Muligheden for fælles licensudstedelse blandt ansvarlige myndigheder i lande, der har kernekraft, er en forudsætning for at reducere omkostningerne," siger Desirée Comstedt. "Fælles licensudstedelse kan reducere projektrisici, så den samme reaktortype kan bygges i flere lande. Reducerede projektgennemførelsestider og reducerede projektrisici takket være tilpasningsdygtige licenser vil lette finansieringen." Forudsætningerne bør være gode for, at et SMR-anlæg kan opnå en samlet licensgodkendelse i EU i modsætning til kernekraft i stor skala, der først opføres, når der er opnået licensgodkendelse. Det, der koster inden for kernekraft, er dels finansieringen og dels omkostningerne til licensgodkendelse. Hvis det lykkes at reducere de to ting, bliver anlæg lettere at finansiere.

Flere anvendelsesområder og større sikkerhed

Ud over reducerede omkostninger ser Desirée Comstedt også SMR-anlæggenes fleksibilitet og mange anvendelsesområder som en gevinst, sammenlignet med større kernekraftværker. Effekten af et SMR-anlæg er godt en fjerdedel af et anlæg i fuld skala (ca. 300 MW mod 1.300), hvilket gør SMR mere anvendelig i forbindelse med eksempelvis elektrificering af industrien.

"Man spilder ikke lige så meget varme med SMR-anlæg, og man kan anvende dem i procesindustrien. De kan også bruges til at producere varme eller brint."

En tredje åbenlys fordel ved SMR-anlæg er sikkerheden, selvom Desirée Comstedt understreger, at nutidens kernekraftværker allerede er meget sikre.

"En positiv egenskab ved SMR-anlæg er passiv sikkerhed; en måde at konstruere en reaktor på, så naturlovene sikrer, at anlægget ganske enkelt er sikkert, selv hvis der skulle opstå en alvorlig ulykke. Rent praktisk er det ikke nødvendigt med aktive foranstaltninger, signalering, ekstern strømforsyning eller andet, hvis det skulle ske. Men de moderne store reaktorer med aktive systemer er også meget sikre og har flere forskellige og dobbelte sikkerhedssystemer, der automatisk aktiveres i tilfælde af en hændelse. I sidste ende kan der også gennemføres manuelle foranstaltninger. Men idéen med passiv sikkerhed er netop, at der ikke kræves eksterne foranstaltninger for, at det kan fungere.

Vattenfall satser i Estland

Det er især i Nordamerika, det går stærkt med udviklingen af SMR. Desirée Comstedt nævner specifikt Canada som et foregangsland, hvor man håber at idriftsætte det første anlæg i 2028, men hun mener også, at de fleste af verdens store nationer gerne vil være tidligt ude og arbejder på at få netop deres SMR-teknologi på markedet. Muligheden for at opskalere produktionen gør, at man med den rigtige teknologi relativt hurtigt kan opnå en lønsom produktion.

Hvad så med Sverige? Får vi også SMR-anlæg her? Og i givet fald hvornår?

"Svaret afhænger af, hvordan elmarkedet og industrien udvikler sig. Efterspørgslen på eksempelvis fossilfri el kan måske være fordoblet i 2040'erne, og vi ser jo også en elektrificeringsrevolution forude. Vi oplever og håber også på en ny-industrialisering med høje krav til forsyningssikker, stabil elektricitet og højst sandsynligt også innovative applikationer med for eksempel brint. At det sker, mener vi er meget sandsynligt, og vi tror på, at senest i 2030'erne vil efterspørgslen på el stige enormt. Det er ganske enkelt nødvendigt for at opfylde klima- og forsyningsmålene. I så fald er SMR et godt bud inden for flere anvendelsesområder. Præcis hvornår det bliver til virkelighed, er for tidligt at sige, og det afhænger af mange faktorer. Naturligvis skal det også være en økonomisk bæredygtig og rentabel investering på lang sigt for at komme med i overvejelserne, og det kræver, at det er muligt at analysere forudsætningerne i detaljer."

I mindre lande ses SMR-anlæg som en mulighed for at skabe et bedre energimix. Vattenfall er involveret i et projekt i Estland, hvor selskabet Fermi Energia planlægger at opføre et SMR-anlæg. Vattenfall kan kompetenceudvikle medarbejdere inden for SMR ved at bidrage til processen med udarbejdelse af ansøgningen og derigennem foretage en evaluering af uddannelsesbehovet inden for blandt andet teknologi og byggeri.

Estland er med et befolkningstal på 1,3 millioner, landets størrelse, lave statsgæld og en markedsøkonomi med fokus på IT en nation, der er nærmest perfekt til SMR-anlæg. Elbehovet er ikke stort nok til, at det vil give mening at opføre et stort kernekraftværk, men et SMR-anlæg åbner op for helt nye muligheder. Opførelsen af SMR-anlægget betyder ikke mindst, at Estland kan forbedre landets klimapåvirkning kraftigt, idet landet i dag er afhængigt af fyring med miljøskurken skiferolie og i gennemsnit har EU’s højeste CO2-udledning pr. produceret kilowatt-time el.

En del af et system – ikke løsningen på alt

Andre lande med samme størrelse vil kunne overveje lignende løsninger. Desirée Comstedt mener dog, at der er behov for traditionelle kernekraftværker i større lande med en stor industrisektor, der i dag mangler kernekraft, som for eksempel Polen. Derudover understreger hun, at SMR ikke er løsningen på alting – men teknologien har potentialet til at blive en del af et større og mere bæredygtigt energisystem.

"Hvis man har en portefølje med en stor andel af vedvarende energi, er det også vigtigt at have en energiform, hvor produktionen kan planlægges, så man kan afbalancere systemet. Det tror jeg er vigtigt for Estland og mange andre lande i Europa. De fleste lande har ikke vandkraft at falde tilbage på, som vi har det i Sverige, og der kan SMR-anlæg være et alternativ. Hvis man ser på hele systemet, tror jeg, at det er meget positivt med SMR, både ud fra et miljømæssigt og et økonomisk synspunkt."

Modulopbyggede reaktorer i lille skala

SMR-anlæg benytter samme kernespaltningsteknologi som reaktorer i traditionelle kernekraftværker, men de er betydeligt mindre. Betegnelsen SMR henviser til størrelse og effekt, ikke til en særlig type reaktor eller nuklear proces. For at kunne betegnes som SMR skal reaktoren have en effekt på omkring 300 MW.

Illustration – modulopbyggede reaktorer i lille skala (PDF)

Fjerde generation af kernekraft

Fjerde generation af kernekraft, eller Generation IV, sigter mod at opbygge større reaktorsystemer og kernebrændselscyklusanlæg, hvor brændslet skal kunne anvendes mere effektivt, så produktionen ikke resulterer i kernekraftaffald med lang levetid. Generation IV indebærer også en opdatering af sikkerheden, hvor udformningen af systemet skal sikre, at der ikke kan ske ulykker med store konsekvenser. 

SMR kan være Generation IV, men er ikke synonymt med udtrykket, da Generation IV også kan gælde større, traditionelle kernekraftværker.

Se også

HYBRIT: Lager til fossilfri brint indviet i Luleå

SSAB, LKAB og Vattenfall har indviet HYBRIT’s pilotanlæg til lagring af fossilfri brint i Luleå i Sverige. Lageret, der er placeret i en grotte i klippemassivet, er verdens første af slagsen...

Læs hele artiklen
Vattenfalls havmøllepark i Aberdeen Bay

Verdens første brintproducerende havmølle får 11 millioner euro i finansieringsstøtte

Den britiske regering har tildelt Vattenfall 11 millioner euro i innovationsfinansiering.

Læs hele artiklen
Horns rev havmøllepark

Vattenfall når flere milepæle langs Vestkysten

Væksten i havvind er ikke kun positivt for klimaet og energiuaf-hængigheden, men også for de mindre lokalsamfund ved kysterne, som får vækstmuligheder og arbejdspladser. Vattenfall har været...

Læs hele artiklen