Rapport: Så kan en utbyggnad av små modulära reaktorer se ut

Små modulära reaktorer har under senare år väckt stort intresse både i Sverige och internationellt. Över 90 unika SMR-projekt håller för närvarande på att utvecklas runtom i världen och även i Sverige finns nu konkreta planer.

– Vår prognos visar att vi skulle kunna ha 6-25 SMR på plats till 2050, där det mer troliga scenariot ligger i det lägre spannet. SMR med konventionell teknik skulle rent tekniskt kunna stå färdigt i slutet av 20-talet. Däremot dröjer det betydligt längre innan tekniken där kärnbränslet kan återanvändas är här. I debatten har det varit en viss sammanblandning av dessa två, säger Anna Nordling, energiexpert på WSP.

I rapporten har WSP tagit fram två scenarier till framtidens kärnkraft i Sverige:

1. I det lägre scenariot skulle Sverige kunna ha sex (cirka 1 800 MW el) små modulära reaktorer igång till 2050, där det första skulle vara på plats om 12 till 15 år.
2. I det högre scenariot kan uppemot 25 reaktorer (cirka 5000 MW el) byggas inom samma tidsram och den första mindre reaktorn skulle kunna vara på plats i slutet av 20-talet.

Hastigheten i utbyggnaden utgår från om Sverige antar en proaktiv eller reaktiv roll inom utvecklingen av SMR. Det skiljer cirka 3200 MW mellan de olika scenarierna, vilket motsvarar cirka tre konventionella kärnkraftsreaktorer. Det högre sceneriet innefattar även en större teknisk utveckling vilket i sin tur leder till att SMR, förutom elproduktion, också används för fjärrvärme och industriell värmeproduktion samt som ersättning för dieselaggregat till exempel.

– Den största fördelen med SMR är flexibiliteten den tillför elsystemet, den kan byggas ut etappvis, och kan placeras nära stora konsumenter så som industri, vätgasproduktion eller serverhallar. Men den mindre storleken ger också investerare större flexibilitet och mindre affärsrisk. SMR är ett teknikkoncept men medför även en ny typ av affärsmodell kring kärnkraft, säger Anna Nordling.

Det är fortfarande många frågor som behöver besvaras innan SMR kan bli verklighet i Sverige. Förutom tillstånd, licensiering och tillgång på kompetens återstår frågan om slutförvaret. Dagens lösning är inte dimensionerad för en utbyggnad av SMR och de nya möjliga aktörerna inom industri och kommuner har också ansvaret gällande slutförvar.

– Självklart finns det potentiella risker med flera mindre och utspridda kärnreaktorer. Bland annat vad gäller fysiskt skydd, säkerhet och frågor kring ansvar och spridning av nukleärt material. Samtidigt medför den mindre storleken också säkerhetsfördelar eftersom reaktorerna producerar mindre resteffekt som måste kylas bort samt att kylningen i högre grad kan ske med passiva system, det vill säga att den inte behöver tillgång till el för att påbörja nedkylningen, säger Anna Nordling.

Fem insikter från rapporten ”Små modulära reaktorer – en framtidsprognos för industri och samhälle”

• Över 90 unika SMR-projekt håller för närvarande på att utvecklas runtom i världen. Reaktorerna utvecklas både av etablerade företag inom kärnkraftsbranschen, såväl som startup-bolag, forskningsinstitutioner och universitet. Bland de största utvecklarna finns GE Hitachi, NuScale och Rolls Royce SMR. I Sverige hittar vi uppstickare som Blykalla och Kärnfull Next.
• SMR ska inte blandas ihop med fjärde generationens kärnkraft, där kärnbränsle kan återanvändas (även om framtida SMR kan bygga på sådan teknik). WSPs framtidsprognoser visar att fjärde generationens kärnkraft tidigast kan finnas på plats i Sverige år 2045–2060.
• Perioden från idag fram till 2030 är kritisk för den långsiktiga utvecklingen av SMR i Sverige. Hur utbyggnaden kommer att se ut beror på vilka förändringar av regelverk och licensieringsprocesser som kan komma på plats under de närmsta åren.
• Kompetensbrist pekas ut som en stor risk för utvecklingen av SMR. Om vi ska ha möjlighet att införa SMR i Sverige är det av yttersta vikt att tidigt satsa på kompetensstärkande åtgärder för såväl energisystemet i stort som kärnkraftskompetens i synnerhet.
  
• Med tanke på den stora flexibiliteten i applikationer och marknader för SMR, så bör de också utvärderas ekonomiskt i den specifika applikation där de är tänkta att operera, om det så må vara som ersättning för ett oljekraftverk, som producent av högtempererad värme till en industri, som lastföljning till en vindkraftpark, eller kanske off-grid i avlägsna områden som ersättning för dieselkraftverk eller gasturbiner.

Ta del av WSPs rapport i sin helhet (pdf)

Visualisering

Trots all uppmärksamhet kring SMR och avancerad kärnkraftsteknik har vi få bilder som hjälper oss att förstå var och hur de kan passa in i våra samhällen. Här är några exempel, framtagna av tankesmedjan Third Way och designteamet på Gensler i Washington DC. 

Bilderna får användas och spridas med attribution till upphovsrättsinnehavaren och länk till materialet. Mer information om bildrättigheter: https://creativecommons.org/licenses/by/2.0/

SMR för avlägsna verksamheter och isolerade områden

SMR kan komma att fungera som energikälla i avlägsna områden, till exempel som ersättning för ineffektiva dieselgeneratorer eller gasturbiner i gruvverksamhet. Ett annat användningsområde är små samhällen som ligger off-grid, det vill säga saknar uppkoppling till elnätet. 

https://www.flickr.com/photos/thirdwaythinktank/37875478862/in/album-72157665372889289/ 

SMR för datacenter och serverhallar
Datacenter och serverhallar är exempel på energiintensiva industrier som skulle kunna dra nytta av avancerad SMR. Genom sin flexibilitet skulle det vara möjligt att anpassa och bygga ut med fler reaktorer i takt med att energibehovet och kapacitetskraven ökar.

https://www.flickr.com/photos/thirdwaythinktank/37857895086/in/album-72157665372889289/

SMR för högtempererad värme till processindustrin
Förutom elproduktion har avancerad SMR även möjlighet att producera högtempererad värme till den tunga processindustrin. Genom att placera en högtemperaturreaktor i nära anslutning till exempelvis en kemisk bearbetningsanläggning kan reaktorn tillhandahålla både den elektricitet och den 700 graders värme som behövs för verksamheten, samtidigt som den kan leverera värme till andra fabriker i närheten.

https://www.flickr.com/photos/thirdwaythinktank/37875483782/in/album-72157665372889289/