Viimeisen 20 vuoden aikana useat suuret ydinvoimahankkeet ovat kärsineet viivästyksistä ja kustannusten noususta. Tämä on yksi syy kiinnostukseen modulaarisia reaktoreita kohtaan.
Maailma ja ilmasto tarvitsevat enemmän fossiilivapaata energiaa – paljon enemmän. Tuuli- ja aurinkovoiman vahvan kasvun lisäksi yhä useammat maat suunnittelevat uuden ydinvoiman rakentamista kysynnän tyydyttämiseksi, sekä perinteisiä suuria reaktoreita että niin sanottuja SMR-reaktoreita.
SMR on yleisnimitys, joka kattaa monia muotoja, kokoja ja teknologioita. Suurin osa nykyisin suunnitelluista hankkeista, mukaan lukien Vattenfallin hankkeet Ruotsissa, perustuu kuitenkin olemassa olevaan ja todistetusti toimivaan reaktoriteknologiaan, jota käytetään nykyisissä reaktoreissa ja joka on kehitetty ja hiottu nykyaikaisin menetelmin ja innovaatioin. Ne eivät itse asiassa ole pieniä, vaan usein yhtä suuria kuin Ruotsin ensimmäiset perinteiset reaktorit.
Uutta SMR-konseptissa on se, että nämä reaktorit on tarkoitus ottaa käyttöön modulaarisesti, sarjatuotantona. Lisäksi reaktorimoduulit voidaan suurelta osin esivalmistaa ja koota paikan päällä, mikä helpottaa logistiikkaa ja projektin toteutusta.
Suuret reaktorihankkeet törmäsivät ongelmiin
Ajatus modulaarisista reaktoreista alkoi saada jalansijaa noin vuonna 2010. Tuolloin kävi ilmi, että useat meneillään olleet hankkeet suurten ydinreaktoreiden rakentamiseksi olivat ajautuneet ongelmiin.
- Voisi sanoa, että SMR-konsepti on ydinvoimateollisuuden vastaus näihin suurten perinteisten reaktorien uusiin rakennushankkeisiin Euroopassa ja Yhdysvalloissa, jotka käynnistyivät 2000-luvun alussa ja epäonnistuivat rakentamisaikataulujen ja kustannusten osalta, sanoo Marcus Eriksson, Vattenfallin vanhempi neuvonantaja ja projektipäällikkö yhtiön meneillään olevissa uusissa hankkeissa.
Tärkeä opetus näistä projekteista on, että rakentaminen aloitettiin ennen kuin suunnittelu oli täysin valmis.
- Kun tähän yhdistettiin suuri määrä työvoimaa työmaalla ja monimutkainen projektikoordinointi, seurauksena oli kalliita viivästyksiä, kun tärkeitä suunnittelumuutoksia jouduttiin tekemään myöhäisessä vaiheessa, Eriksson sanoo.
- Modulaarisissa reaktoreissa muutoksilla ja mukautuksilla on vähemmän vaikutusta, koska yksi yksikkö otetaan kerrallaan käyttöön ja opit voidaan hyödyntää seuraavissa yksiköissä. Näitä voidaan rakentaa nopeassa tahdissa, tyypillisesti muutaman vuoden välein.
Modulaaristen reaktoreiden suurin etu on siis pienemmät projektiriskit ja parempi ennustettavuus, mikä johtaa alhaisempiin rahoituskustannuksiin ja siten suhteellisesti edullisempaan sähköön. Toinen taloudellinen etu on, että lyhyempi rakentamisaika tuo tuottoja nopeammin, mikä vahvistaa investoinnin kannattavuutta.
SMR ei aina paras vaihtoehto
Marcus Eriksson korostaa kuitenkin, ettei SMR ole aina paras valinta uudelle ydinvoimalle. Se riippuu tavoitteista, rahoitusmallista ja sähkömarkkinoiden olosuhteista sekä ennen kaikkea rakennuspaikan edellytyksistä.
Ringhalsin hankkeessa Ruotsin länsirannikolla Vattenfall tutki perusteellisesti, rakennetaanko modulaarisia vai perinteisiä suuria reaktoreita (LSR) nykyisen voimalan viereen. Valinta osui lopulta modulaarisiin reaktoreihin, ja tärkeä syy oli pienempi fyysinen koko. Ringhals sijaitsee niemimaalla, joten tila on rajallinen, ja täysikokoiset reaktorit olisivat aiheuttaneet liian suuren logistisen haasteen rakentamisen aikana – yksinkertaisesti ei ole tarpeeksi tilaa kaikelle, mitä suurten reaktoreiden rakentaminen vaatii. Perinteiset reaktorit vaatisivat jopa kolminkertaisen määrän työvoimaa rakentamisvaiheessa.
Kanada eturintamassa
Tällä hetkellä maailmalla on käynnissä monia SMR-hankkeita – Euroopassa mm. Tšekissä, Isossa-Britanniassa, Puolassa, Virossa ja Ruotsissa. Kanadalaisen energiayhtiön Ontario Power Generationin (OPG) hanke etenee kuitenkin nopeimmin: sen neljästä reaktorista ensimmäisen on tarkoitus käynnistyä vuonna 2029.
- Olemme tutustuneet useisiin meneillään oleviin hankkeisiin ja myös vierailleet OPG:llä Kanadassa. Kun olemme päättäneet, minkä toimittajan valitsemme, voimme tehdä tiiviimpää yhteistyötä niiden projektien kanssa, jotka ovat tehneet saman valinnan. Se tekee meistä entistä paremmin valmistautuneita.
Vattenfall on päättänyt edetä amerikkalaisen GE Vernovan ja brittiläisen Rolls-Royce SMR:n kanssa.
- Periaatteessa heidän ratkaisunsa perustuvat samaan teknologiaan, jota jo käytämme ja josta meillä on laaja kokemus. Kyse on samasta kevytvesiteknologiasta ja samantyyppisestä polttoaineesta kuin viidessä nykyisessä ruotsalaisessa reaktorissamme, mikä on suuri etu, sanoo Marcus Eriksson.
Ensimmäisessä vaiheessa Vattenfall suunnittelee rakentavansa kolmesta viiteen modulaarista reaktoria toimittajasta riippuen. Kokonaisteho on arviolta noin 1500 MW. Ensimmäisen reaktorin odotetaan olevan toiminnassa aikaisintaan 2030-luvun puolivälissä.
