Small modual reactors, czyli SMR, to jeden z elementów energetycznej transformacji Polski. Do końca obecnej dekady połączona Grupa Orlen przeznaczy około 320 mld zł przede wszystkim na inwestycje w energetykę odnawialną, technologię wodorową, energetykę jądrową, wydobycie oraz rozwój projektów w obszarze biogazu i biopaliw. Ogłoszona strategia Orlen2030 oznacza spore zmiany, ale po doświadczeniach zeszłorocznego kryzysu energetycznego w Europie, związanego z rosyjską agresją na Ukrainę, na pewno konieczne.

Wiele systemów

Odnawialne źródła energii (OZE) to istotny element rozwoju i infrastruktury energetycznej, ale bezpieczeństwo państwa i potrzeba stabilizacji systemu wymagają różnych form produkcji energii. Grupa Orlen zamierza zwiększyć czterokrotnie, w stosunku do planów ogłoszonych dwa lata temu, moce w OZE, które wyniosą 9 GW. Na zielone inwestycje, zmniejszające uzależnienie od paliw kopalnych, koncern przeznaczy aż 40 proc. planowanych nakładów. Projekty wiatrowe na lądzie oraz farmy wiatrowe na Bałtyku, fotowoltaika, a także magazyny energii to główne kierunki zmian w polskim systemie energetycznym. W ciągu najbliższych 7 lat rozwijane będą także inwestycje w produkcje biogazu i biometanu. Do 2030 roku produkcja biopaliw powinna osiągnąć 3 mln ton rocznie. W Płocku powstaje instalacja uwodornienia olejów roślinnych (ang. hydrotreated vegetable oil, HVO), która pozwoli wytwarzać paliwo lotnicze ze zużytego oleju posmażalniczego. Natomiast w Jedliczu budowana jest instalacja, która będzie produkować bioetanol drugiej generacji ze słomy dostarczanej przez lokalnych rolników.

Dla stabilności dostaw energii i ciepła, przy konieczności wygaszania bloków napędzanych węglem, są konieczne także inne działania. Najstarsze i najmniej efektywne elektrownie i elektrociepłownie zostaną w najbliższym czasie zastąpione przez elektrownie gazowe CCGT. Kilka takich już funkcjonuje, a pod skrótem CCGT kryje się technologia gazowo-parowa. Gorące spaliny z turbiny gazowej są wykorzystywane do tworzenia pary wodnej, kierowanej do turbiny parowej napędzającej generator. Do końca dekady Orlen zamierza być właścicielem elektrowni gazowych o łącznej mocy 4 GW. Jednak najciekawszą i budzącą spore nadzieje jest technologia małych modułowych reaktorów jądrowych. Poza produkcją energii zrewolucjonizują one produkcję ciepła, a może także nasz sposób myślenia o energetyce atomowej.

Gdzie pierwszy?

Kilka tygodni temu ujawniono potencjalne lokalizacje pierwszych siedmiu SMR-ów. Do 2030 roku powinny powstać jeden lub dwa reaktory w Ostrołęce, Włocławku, Stawach Monowskich, Dąbrowie Górniczej, Nowej Hucie, na terenie Tarnobrzeskiej Specjalnej Strefy Ekonomicznej (Tarnobrzeg/Stalowa Wola) lub w okolicach Warszawy. To lokalizacje, w których znajdują się m.in. zakłady produkcyjne o wysokim poziomie energochłonności, a także te, które są optymalne dla potrzeb ciepłownictwa. Pod koniec kwietnia tego roku spółka Orlen Synthos Green Energy złożyła wnioski o decyzję zasadniczą dla pierwszych sześciu lokalizacji (za wyjątkiem Warszawy), a więc powstanie pierwszej elektrowni jest już coraz bliższe.

Znacznie łatwiej znaleźć lokalizację dla SMR niż dla dużej elektrowni jądrowej. Małe reaktory potrzebują zaledwie 10 proc. miejsca w porównaniu z dużym zakładem. Blok energetyczny SMR składa się z budynku reaktora, budynku maszynowni, budynku nastawni, budynku odpadów promieniotwórczych oraz budynku zaplecza remontowego maszynowni i zajmuje jedynie powierzchnię wielkości boiska piłkarskiego. Dzięki temu można je stawiać chociażby przy dużych zakładach, zwłaszcza tych energochłonnych. Nie tylko uprości to logistykę i pozwoli wykorzystać energię od razu na miejscu, ale będzie także łatwiejsze do zaakceptowania przez mieszkańców okolicznych regionów, przyzwyczajonych do sąsiedztwa zakładów przemysłowych. A o wyborze miejsc budowy będą ostatecznie i tak decydować właśnie mieszkańcy w konsultacjach społecznych. Na korzyść SMR-ów przemawia również perspektywa 100 nowych miejsc pracy w elektrowni i ok. 1000 w regionie. Co ważne, reaktory modułowe nie potrzebują także tak dużych ilości wody chłodzącej jak duże elektrownie.

SMR to technologia bezpieczna. Posiadają one mechanizmy automatycznie uruchamiające procedury chłodzenia, dzięki czemu po awaryjnym wyłączeniu jednostka może bezpiecznie trwać przez wiele dni bez interwencji człowieka. Mniejsza moc pozwala także na mniejszą strefę bezpieczeństwa wokół inwestycji. Mniejszy nie oznacza jednak słabszy. Dzięki modułowej konstrukcji SMR może działać samodzielnie, na przykład przy większym mieście, lub być elementem dużej elektrowni, działając równolegle z innymi reaktorami.

Z okrętu na ląd

Modułowe małe reaktory to ogólne określenie wielu typów urządzeń o mocy ok. 300 MW. SMR to nowoczesny system, stale rozwijany, ale sam pomysł został zrealizowany już dawno. To SMR-y napędzają od kilku dekad atomowe okręty podwodne. Największą ich zaletą, niezależnie od typu i przeznaczenia, jest niski, w porównaniu z dużą elektrownią, koszt inwestycji, są bowiem produkowane seryjnie i ustawiane w odpowiedniej lokalizacji. Także sama produkcja energii czy ciepła jest tańsza. Szacowany koszt produkcji 1 MWh energii elektrycznej z małego bloku będzie docelowo wielokrotnie niższy niż w przypadku energii pochodzącej z gazu. Na cenę wpływa chociażby 5 razy mniejszy koszt samego reaktora. Ważna jest także szybkość budowy. Wraz z kolejnymi zobowiązaniami ograniczenia emisji szybka transformacja jest wyścigiem z czasem. Ostateczny proces konstrukcyjny SMR trwa 1,5 roku w porównaniu z 5 latami przy dużej elektrowni. Nie oznacza to wcale, że należy rezygnować z dużych elektrowni, ponieważ oba systemy się uzupełniają.

Drugi na świecie

Orlen Synthos Green Energy zdecydowało o wyborze reaktorów amerykańsko-japońskich BWRX-300 firm GE-Hitachi. Są to reaktory typu wrzącego, z jednym obiegiem wody. Para wodna jest w nich tworzona przez sam reaktor i kierowana prosto do turbiny. Pierwszy reaktor tego typu powstaje w Darlington w Kanadzie. Jest oddalony zaledwie o 5 km od liczącej 170 tys. mieszkańców Oshawy. Jak policzyli inwestorzy, dzięki jego pracy można zmniejszyć emisję dwutlenku węgla o 2 miliony ton rocznie. Polski BWRX-300 będzie drugim tego typu obiektem na świecie. Stany Zjednoczone w liście intencyjnym zadeklarowały wsparcie tego projektu kwotą 3 mld dolarów z EXIM Banku oraz 1 miliarda z agencji DFC.

Plany postawienia kilkudziesięciu reaktorów każą zadać pytanie o specjalistów do obsługi tej przecież zupełnie nowej technologii w Polsce. Był to także element dyskusji na kwietniowym XV Europejskim Kongresie Gospodarczym w Katowicach. Sześć największych polskich uczelni technicznych uspokaja, że zdążą przygotować kadry, a w tej sprawie podpisano specjalne porozumienie. Poza tym w tego typu elektrowni jądrowej zaledwie 10 procent załogi to inżynierowie reaktorowi. Reszta potrzebuje wykształcenia z innych dziedzin.

Przy trudnościach i wymaganym długim czasie inwestycji przy budowie dużych elektrowni jądrowych oraz jednoczesnej potrzebie szybkiego wygaszania energetyki węglowej technologia SMR wydaje się dla Polski najlepszą opcją. Zwłaszcza przy ambitnych planach osiągnięcia przez Orlen do 2050 roku neutralności emisyjnej. •

Partner publikacji