Dyskusja dotycząca polskich elektrowni atomowych sięga lat 60. ubiegłego wieku, ale mimo kolejnych planów, na razie nie widać konkretnych efektów. Tymczasem Polska już teraz jest jednym z krajów najbardziej zaawansowanych we wdrażaniu technologii małych reaktorów atomowych. Koszt stworzenia takiej jednostki jest niższy niż konwencjonalnego reaktora, a czas budowy znacznie krótszy. Rozwiązanie to może być skuteczną odpowiedzią na problem z dostępem do źródeł energii, a zarazem przyspieszyć proces dekarbonizacji energetyki. Międzynarodowa firma doradcza Kearney przeanalizowała potencjał technologii SMR oraz jej znaczenia dla transformacji energetycznej.
Symbolem polskiego programu energetyki atomowej od lat pozostają fundamenty niedokończonej budowy we wsi Krotoszyn nad Jeziorem Żarnowieckim. Także zapowiadana w 2008 roku przez polski rząd budowa dwóch elektrowni – na Pomorzu i Podlasiu, jak dotąd nie doczekała się realizacji. Szansą na rozwój polskiej energetyki jądrowej może jednak stać się technologia SMR (Small Modular Reactors). Do roku 2029 planowane jest uruchomienie w Polsce dwóch jednostek tego typu. Zaawansowanie procesu związanego z wdrożeniem nowego rozwiązania stawia nas pod tym względem w światowej czołówce. Na początku lipca br. wniosek o ocenę technologii SMR do Państwowej Agencji Atomistyki złożyła spółka Orlen Synthos Green Energy. Postępy na drodze do inwestycji w SMR poczyniły także: KGHM, ZA PAK, Unimot, Ciech.
Świat potrzebuje nowych technologii energetycznych
Rosnące ceny energii, ograniczenia w dostępie do jej źródeł, a zarazem wciąż aktualna potrzeba dekarbonizacji światowej energetyki sprawiają, że w ostatnich latach obserwujemy rosnące zainteresowanie nowymi technologiami, takimi jak SMR. Transformacja energetyczna i dekarbonizacja są nieuchronne, stały się więc jednym z głównych tematów na agendzie, zarówno polityków, jak i zarządów największych spółek, w tym spółek skarbu państwa. Jednym z czołowych zagadnień dyskutowanych w tym kontekście jest temat OZE, w tym również energetyki jądrowej. W lipcu 2022 Unia Europejska decyzją Parlamentu Europejskiego zakwalifikowała energetykę jądrową jako „zieloną energię” wolną od emisji CO2. Również polski premier zadeklarował, że energia atomowa będzie u nas traktowana jako uzupełnienie OZE.
– Debata dotycząca transformacji energetycznej nabrała dodatkowego tempa w związku z rosyjską agresją na Ukrainę. Wymusiło to na europejskich gospodarkach konieczność znalezienia nowych źródeł energii, zwłaszcza biorąc pod uwagę fakt, że w 2020 roku niemal 1/4 surowców energetycznych importowanych do Unii Europejskiej pochodziła właśnie z Rosji. Inwestycja w technologię SMR może stanowić dobrą odpowiedź na obecne oraz nadchodzące wyzwania. Zakwalifikowany przez UE jako „zielona energia” atom może jednocześnie znacząco ograniczyć ślad węglowy europejskich gospodarek. SMR to zarazem warta rozważenia alternatywa dla tradycyjnych, dużych i kosztownych elektrowni atomowych – komentuje Dawid Krzysiak, Partner z warszawskiego biura Kearney.
Małe, modułowe, wydajne, tańsze – zalety reaktorów SMR
Idea budowy modułowych reaktorów atomowych nie jest nowa. Do tej pory były one jednak wykorzystywane niekomercyjnie, głównie do celów militarnych. Reaktory tego typu stosowane są od połowy lat 50. XX w. jako napęd m.in. w łodziach podwodnych, a od lat 60. jako źródło energii np. w amerykańskich stacjach radarowych i arktycznych. Pierwszy SMR do użytku komercyjnego zaczął działać w 1991 roku w Chinach (CNP-300), a jego konstrukcja została oparta na budowie reaktora stosowanego w łodziach podwodnych.
– Do największych zalet technologii SMR względem tradycyjnych elektrowni jądrowych należą: krótszy time-to¬-market dzięki prostszej konstrukcji, możliwość budowy stosunkowo blisko skupisk ludzkich, a co za tym idzie ograniczenie wymagań transmisyjnych, niższe koszty inwestycji oraz większe bezpieczeństwo. Ze względu na prostszą i – co istotniejsze – modułową konstrukcję SMR, czas budowy jednostki jest znacznie krótszy. Okres samych prac konstrukcyjnych trwa ok. 1,5 roku, w porównaniu do 5 lat standardowej elektrowni – mówi Dawid Krzysiak, Partner z warszawskiego biura Kearney.
Jak pokazuje analiza firmy Kearney, reaktory SMR są bardziej efektywne kosztowo w porównaniu z ich konwencjonalnymi odpowiednikami. Koszt LCOE (ang. Levelized Cost of Electricity – miara opłacalności źródeł energii) dla SMR wynosi 36 dol. za MWh, względem 92 dol. za MWh w standardowych elektrowniach o dużej skali. Na efektywność kosztową składają się przede wszystkim: 5 razy mniejszy koszt reaktorów oraz 2 razy mniejszy koszt konstrukcji i prac inżynieryjnych, osiągane dzięki modułowej konstrukcji. Wydajność tego typu reaktora szacuje się na ok. 300 MWe, co jest w stanie zaspokoić roczne potrzeby energetyczne ponad 100-tysięcznego miasta.
SMR są też zdecydowanie bardziej elastyczne w kontekście lokalizacji inwestycji. Ze względu na mniejszy rozmiar mogą znajdować się znacznie bliżej miast lub obszarów uprzemysłowionych. Reaktory tego typu nie wymagają dużych ilości wody chłodzącej, co istotnie zwiększa liczbę potencjalnych lokalizacji. Większe bezpieczeństwo tego typu instalacji wynika między innymi z możliwości umiejscowienia reaktorów pod ziemią lub pod wodą, niższych wymagań inwentaryzacji elementów radioaktywnych oraz mniejszej zależności od systemów bezpieczeństwa ze względu na mniejszą moc.
Perspektywy i zagrożenia rozwoju
Jeśli chodzi o komercyjne wdrażanie technologii SMR, prym wiodą obecnie trzy kraje: Chiny, Indie i Rosja, gdzie dzięki mniej restrykcyjnym przepisom reaktory tego typu już są w użytku. Europa i Ameryka na razie pozostają w tyle, ale prowadzone przez nie programy pilotażowe mają doprowadzić do wdrożenia technologii SMR do roku 2030. Kluczowe dla rozwoju tego sektora w Europie są między innymi sprecyzowane i spójne regulacje pomiędzy poszczególnymi państwami.
Pierwsze próby na rzecz harmonizacji procesu legislacyjnego podjął francuski EDF. Firma planuje rozwój reaktorów SMR na zasadzie pilotażu, testując wystandaryzowane procedury i wymagania w konsultacji z międzynarodowym zespołem składającym się z reprezentantów biznesu, środowisk akademickich i regulatorów z Francji, Czech i Finlandii. Na podstawie doświadczeń z tej konkretnej inwestycji, europejscy regulatorzy uspójnią proces uzyskiwania akceptacji dla tego typu projektów w przyszłości.
Głównym zagrożeniem dla rozwoju SMR mogą być kwestie proceduralne, ekonomiczne oraz technologiczne. Wdrożenie może przedłużyć się ze względu na proces licencjonowania oraz kwestie konstrukcyjne, wiążące się m.in. z małym doświadczeniem w zarządzaniu nową technologią. Wyższe od oczekiwanych mogą okazać się także koszty inwestycyjne i operacyjne SMR. W kwestiach technologicznych może się natomiast okazać na przykład, że żywotność reaktorów SMR jest niższa, niż ta którą się zakładano.
– Pomimo kilku kwestii, które wciąż pozostają do rozwiązania, SMR coraz częściej postrzegane są jako poważny substytut konwencjonalnych reaktorów jądrowych, a Polska ma szansę stać się jednym z pionierów tej technologii w Europie. Podczas, gdy na świecie większość tego rodzaju projektów znajduje się w fazie planowania, u nas czynione są już kroki w kierunku wdrożenia. Wiele będzie zależało od tego, na ile firmy będą w stanie zarządzić potencjalnymi ryzykami – podsumowuje Maciej Fabrycki, młodszy manager z warszawskiego biura Kearney.
Kearney to działająca od 1926 roku firma konsultingowa, zapewniająca strategiczne doradztwo największym na świecie przedsiębiorstwom, agencjom rządowym oraz organizacjom non-profit. Na liście jej klientów znajduje się ponad ¾ firm wymienianych w rankingu Fortune Global 500. Kearney działa poprzez sieć ponad 60 biur zlokalizowanych w ponad 40 krajach. Firma zatrudnia na całym świecie powyżej 4 tys. pracowników. Jej konsultanci są absolwentami prestiżowych uczelni oraz ekspertami z wieloletnim doświadczeniem w szeregu branż i sektorów. W Polsce Kearney działa od 1990 roku, a od 1996 roku posiada swoje oficjalne biuro w Warszawie. Na rynku polskim specjalizuje się w doradztwie strategicznym dla branż takich jak m.in.: finanse i bankowość, handel i dobra konsumenckie, telekomunikacja, energetyka, przemysł ciężki (chemia i górnictwo) oraz transport i logistyka (lotnictwo i kolejnictwo). Więcej na temat firmy: www.kearney.com
