Konkrét azonnali megoldást nem nyújthatnak az energiaválságra a kis méretű atomreaktorok, ugyanakkor érdemes komolyan venni őket, a bennük rejlő potenciált már a kockázati befektetők is felismerték – ismertette Aszódi Attila. Paks II. volt kormánybiztosa (jelenleg a BME Nukleáris Technikai Intézetének egyetemi tanára és az egyetem Természettudományi Karának dékánja) az Indexnek azt is elárulta, hogy ez a technológia egyelőre kevés referenciával rendelkezik, és az engedélyeztetési eljárások is kiforratlanok.
Az orosz–ukrán háborúval járó kialakult energiaválság miatt a nemzetek a korábbinál hangsúlyosabban állnak az energiaszuverenitási törekvésekhez. Habár a megújuló energiaforrások alternatívát jelenthetnek, egy ország energiafüggetlenségének biztosításában megkerülhetetlen szerep hárul az atomerőművekre. Ezt támasztja az is alá, hogy a Németországban korábban bezárásra ítélt három atomerőmű üzemidejét meghosszabbították.
A hagyományos méretű reaktorok – mint például a Paksi Atomerőmű – jelentős tőkebefektetést és hosszabb távú elköteleződést is igényelnek. Emiatt egyre inkább felértékelődnek a kis moduláris reaktorok, amelyek létesítése alacsonyabb tőkebefektetéssel, nagyobb rugalmassággal jár, illetve az építéskor is kevesebb területet és időt igényelnek. Ráadásul a hagyományos blokkokhoz képest nagyobb mértékben képesek támogatni egy ország energiabiztonságát, és hozzájárulhatnak az amerikai Atomenergia Hivatal szerint a gazdaság növekedéséhez is.
A kis moduláris reaktorokat SMR-nek rövidítik (Small Modular Reactor), jellemzően néhány tucat vagy néhány száz megawatt elektromos teljesítményű egységeket takarnak. A klasszikus definíció szerint azokat a reaktorblokkokat lehet idesorolni, amelyek elektromos teljesítménye 300 megawatt alatt van.
Egy ilyen többcélú létesítmény alkalmas és képes arra, hogy akár egy kis méretű villamosenergia-hálózatban (egy fejlődő országban vagy egy, a fejlett hálózattól távol lévő bányatelep vagy ipari üzem mellett) a reaktor hőtermelésének állandó értéken tartása mellett a csökkenő áramigények időszakában felpörgesse a másodlagos termék előállítását. Ennek köszönhetően képes fűtési és/vagy ipari hőigények kielégítésére.
A hagyományos, nagy méretű energetikai reaktorokhoz szükséges nagyberendezések gyártása egy-egy üzemben történik, ezt követően a komponensekből a telephelyen szerelik össze az erőművet, ami pedig sokáig, akár 6-10 évig is eltarthat – mondta az Indexnek Paks II. volt kormánybiztosa, aki azt is elmondta, hogy a hosszú ideig tartó beruházás finanszírozása időigényes, ezért magas költségekkel kell számolni.
Ezzel szemben a kis méretű atomerőművek modularitását az adja, hogy számos szükséges rendszert már a gyárban összeszerelnek.
Nem egy-egy főberendezést gyártanak le, és szállítanak le a telephelyre, hanem már nagyobb modulokat gyártanak le, és szállítanak a rendszer élesítésének területére. Ezzel a telephelyi munkák jelentősen csökkennek.
Ennek az újfajta tervezési koncepciónak a lényege leginkább a NuScale reaktortípus példáján mutatható be. Itt egyetlen reaktormodul annyi gőzt állít elő, amennyivel egymagában 77 megawatt villamos teljesítményre képes turbinát lehetne meghajtani, de a reaktorépületbe összesen akár 12 reaktormodult is el lehet helyezni, és ezeket összekötve akár egy 1000 megawatt körüli teljesítményű turbina is működtethető
– ismertette Aszódi Attila, aki felhívta arra a figyelmet, hogy egyre több vállalat lát a technológiában fantáziát, és nyugaton kockázatitőke-befektetők is tapogatóznak már.
Ezt a technológiát már régóta használják a közlekedési eszközöknél: a tengeralattjáróknál, jégtörőknél, repülőgép-hordozó anyahajóknál. Aszódi Attila szerint ezekhez a reaktoroknak nincs speciális nyersanyagigényük, a működési elvükhöz legközelebb a nagy reaktoroké áll. A különbség inkább a reaktor méreteiben és a passzív biztonsági megoldásokban lelhető fel.
Az amerikai Atomenergia Hivatal szerint az SMR-ek alacsonyabb tőkebefektetést és erőművi tőkeköltségeket mutatnak, mint a nagy méretű testvérei, mivel a moduláris alkatrészekkel csökkenthető az építési költsége, időtartama. Aszódi Attila szerint az anyagi kérdéssel óvatosan kell bánni, ugyanis egy ilyen kis reaktor egy megawatt kapacitásra vetítve általában drágább, mint egy nagyobb létesítmény. Ugyanakkor – mivel az egész erőmű kisebb teljesítményű – a teljes beruházási összeg kisebb.
A finanszírozási költségek kisebbek lehetnek: a hardver, vagy mondjuk úgy, a „vas” fajlagosan lehet, hogy többe kerül, de mivel az atomerőmű építésének költségében a tőke költségei is benne vannak, ezért összességében a finanszírozási költségek alacsonyabbak lehetnek
– fogalmazott Aszódi Attila, aki hangsúlyozta: a legnagyobb SMR-eket, amelyek teljesítményét százas megawatt tartományban lehet mérni, nehéz közvetlenül összehasonlítani a kétszer 1200 megawatt teljesítményű Paks 2 projekttel. Ezek a reaktorok más célt szolgálnak, másra is épülnek, mint a nagyok, így az anyagi szempontból történő összehasonlításukkal is óvatosan kell bánni.
A szakértő úgy véli, hogy üzemeltetési szempontból jelenleg Oroszországnak és Kínának van a legtöbb SMR-erőművi tapasztalata. Oroszországban több kis méretű atomreaktor is üzemel, és építési engedélyt kapott egy folyékony ólom hűtésű is. Kínában pedig 2021-ben az elektromos hálózatra kapcsolódott az első 200 megawatt elektromos teljesítményű, gázhűtésű erőművi blokk.
Fejlesztések ugyanakkor több országban is zajlanak, többek között Amerikában és Japánban.
Fontos azt is megjegyezni, hogy ez a technológia egyelőre kevés referenciával rendelkezik, és az engedélyeztetési eljárások is kiforratlanok. Több nemzetközi szervezet felhívja a figyelmet az országok közötti a technológiával kapcsolatos szorosabb kooperációra.
A hagyományos reaktorokhoz képest az SMR-ek nemcsak alapkoncepciójukban, hanem az egyes biztonsági funkciók megvalósításában is nagy különbséget mutathatnak egymáshoz és a hagyományos nagy erőművi reaktorokhoz képest – többek között a kompakt elrendezésüknek köszönhetően. Ezekhez pedig az engedélyeztetési eljárásoknak is igazodniuk kell – hangsúlyozta Aszódi Attila. Mivel az elmúlt időszakban több kis méretű moduláris reaktorkoncepció kapott építési engedélyt, vagy az engedélyeztetésük folyamatban van, ezek várhatóan a 2020-as évtized végére üzembe lépnek, illetve a 2030-as évek elejére kereskedelmi forgalomba kerülhetnek – tette hozzá a szakértő.
(Borítókép: A paksi atomerőmű 2018. június 22-én. Fotó: Sóki Tamás / MTI)