Nad małymi reaktorami nuklearnymi (SMR – small modular reactors) pracuje cały świat, w fazie projektowania jest ponad 80 konstrukcji. Jednak tylko Rosja przeszła od słów do czynów, czyli od projektów do „żelaza”.
Jedna instalacja już od czterech lat pracuje – „Akademik Łomonosow”, na którym przeprowadzono ostatnio wymianę paliwa nuklearnego. Kiedyś dla Czytelników „Myśli Polskiej” opisałem stan tej najbardziej zaawansowanej gałęzi rosyjskiego kompleksu (Szczęśniak: Rosyjskie SMR-y | Myśl Polska (myslpolska.info). Było to już rok temu, przyjrzyjmy się więc, co się dzieje u światowego lidera tej technologii. W Rosatomie na różnych etapach rozwoju znajduje się ponad dziesięć projektów. O różnej mocy – od kilkuset kilowatów do 300 megawatów. Różnią się rodzajami paliwa, nośnikami ciepła, wymuszoną lub własną cyrkulacją. Jednak tutaj konieczne jest zastrzeżenie: ta zaawansowana technologicznie gałąź energii nuklearnej stanowi jedynie margines działalności potentata, zaledwie uzupełnienie jego działalności. I to dość skromne, jeśli mierzyć moc reaktorów.
Rosatom buduje przede wszystkim duże (zwykle 1200 MW) reaktory, i jest to imponująca liczba: 36, z czego 33 za granicą, a 3 w kraju. Rosjanie nie traktują SMR-ów jako panaceum, ale jako techniczne i ekonomiczne rozwiązanie dla izolowanych, wyspowych i trudno dostępnych systemów energetycznych. Tam transport setek tysięcy ton paliwa (węgla, oleju, gazu) niesie ze sobą ogromne koszty. A takich terenów w Rosji jest ponad 70%, i część z nich jest bardzo bogata w skarby ziemi – gaz, ropa, węgiel czy nawet złoto.
Rosatom jest światowym liderem w eksporcie elektrowni jądrowych, ale także w SMR-ach jego plany są imponujące: do 2028 roku (za pięć lat) Rosatom zamierza uruchomić drugą już pływającą elektrownię o dwóch blokach atomowych. W tymże roku chce postawić pierwszy lądowy SMR. Rok później – wyeksportować dwa pływające bloki. W 2030 ma uruchomić super-mały SMR. Na dzisiaj w portfelu Rosjanie mają 30 krajowych i 20 zagranicznych zamówień na energetykę małej mocy. Jednak warto zauważyć, że od pierwszego pracującego reaktora do następnego mija prawie 10 lat…
Ale zanim przejdziemy do konkretnych planów, trochę o historii. Otóż atomistyka radziecka, a teraz rosyjska, nie od dzisiaj jest liderem w małych reaktorach jądrowych. Jeszcze w czasach ZSRR, pół wieku temu (1974-76), zbudowano pierwszą w świecie elektrownię małej mocy dla izolowanego regionu arktycznego – w Bilibino na Czukotce. Składała się ona z czterech bloków po 12 megawatów mocy każdy. To mikroskopijne moce, porównując z dzisiejszą wielkoskalową energetyką (1200-1500 MWe). Ale było to efektywne rozwiązanie dylematu: czy dowozić każdego roku 200 tysięcy ton surowców energetycznych czy zaledwie 40 ton paliwa nuklearnego (wliczając także opakowanie). Czyli 5 tysięcy razy mniej paliwa każdego roku w piekielnie trudnych warunkach Arktyki. Warto zaznaczyć (żeby mieć pojęcie o skali wyzwania i czasie potrzebnym na opracowanie takich konstrukcji), że prace nad projektem rozpoczęto ponad 10 lat wcześniej – w 1963 roku.
„Akademik Łomonosow”, pierwsza pływająca elektrownia jądrowa właśnie zastępuje Bilibino, które już wyczerpuje swój resurs, choć wciąż pracują trzy bloki tego arktycznego SMR-u. Dzięki nowym mocom, bazującym na wodzie, może się rozwijać wydobycie rud metali (ale także i złota) w Baimskiej strefie górniczej zachodniej Czukotki. Podstawą i zapleczem, z którego wyrasta rosyjska mała energetyka atomowa jest transport morski, przede wszystkim okręty radzieckiej i teraz rosyjskiej floty, na pierwszym miejscu – okręty podwodne. I choć nie tylko to supermocarstwo miało atomowy napęd swojej floty, ale tylko przed Rosją stoi wciąż wielkie wyzwanie pokonania mrozów i lodów, wiecznej zmarzliny, skuwającej 2/3 kraju i zagospodarowanie arktycznych regionów Rosji. Bez utrzymania tam zaludnienia, pracy i wydobycia surowców, te bogate obszary już dawno zostałyby Rosji odebrane. Rezultatem podjęcia tego wyzwania jest imponująca, unikalna „Arktyczna atomowa flota” lodołamaczy (Szczęśniak: Arktyczna atomowa flota | Myśl Polska (myslpolska.info), na których od dziesiątków lat reaktory jądrowe pracują w niezwykle trudnych warunkach. To one są podstawą bloków SMR, czy to stawianych na statkach czy na lądzie. Zebrane doświadczenia (400 przepracowanych reaktoro-lat) owocują w energetyce. Nie ma w niej tak ogromnych wymagań eksploatacyjnych, za to polepsza się parametry energetyczne i ekonomiczne. Tak jak pierwszy nawodny SMR „Łomonosow” – powstał właśnie na bazie reaktora, pracującego na lodołamaczu, tak i następne, choć już o dużo lepszych parametrach.
O nich już w najbliższym numerze Myśli Polskiej.
Andrzej Szczęśniak
fot. wikipedia
Myśl Polska, nr 5-6 (28.01-4.02.2024)
