A klímacélok megkövetelik a nagy atomreaktorok építését

Az atomenergia olyan szintre emelésében, amely a nettó nulla kibocsátás eléréséhez szükséges, a nagy reaktorok járnak az élen. A nagy vízhűtéses reaktorok a 20. században központi szerepet játszottak a nukleáris ipar felemelkedésében. A ma tervezett vagy épülő atomerőművek fejlett reaktorai közül sok az 1–1,7 gigawatt áramtermelő tartományba esik, és készen áll az új nukleáris kapacitás zömének megteremtésére.

„Az atomerőműveket már üzemeltető országokban a kis moduláris reaktorok (SMR) helyett a nagy könnyűvizes reaktorok mozdítják majd elő a nukleáris növekedést” – mondja Aline des Cloizeaux, a Nemzetközi Atomenergia-ügynökség (NAÜ) nukleárisenergia-részlegének igazgatója. A nagy reaktorok már bevált technológiával működnek, gazdaságosan termelnek nagy mennyiségben és megbízható alapterhelés mellett energiát. Azonban a NAÜ elvárja, az országok és iparágak kihasználják a kis moduláris reaktorokban (SMR) rejlő lehetőségeket is.

Rafael Mariano Grossi, a NAÜ főigazgatója tavaly decemberben, az Egyesült Nemzetek (ENSZ) Éghajlat-változási Keretegyezményét aláírónak konferenciáján tette közzé felhívását a nukleáris alapú áramtermelés növelésére, hogy a világ elérje a nettó nulla szén-dioxid-kibocsátást. Nyilatkozatát több tíz ország támogatta. Álláspontjukat az is megerősítette, hogy a konferencia csaknem 30 éves történetében először vették fel figyelembe a globális érékelés során.

Nagy cél a duplázás, de technikailag megoldható

Szerencsés forgatókönyv esetén a NAÜ előrejelzése szerint 2050-re több mint megkétszereződik az atomenergia-kapacitás, amely a 2022-es 371 gigawattnyi áramtermelő teljesítményről 2050-re 890 gigawattnyira nőhet. E többletnek várhatóan csak 10 százaléka származik az SMR-ek telepítéséből. A duplázás évente legalább 20 GW(e) hozzáadását feltételezi. Ez a forgatókönyv valóban ambiciózus, de műszakilag megvalósítható Henri Paillere, a NAÜ tervezési és gazdasági tanulmányi részlegének vezetője szerint.

A kis atomreaktoroknak is megvan a maguk helye

A kisebb reaktorok, például az SMR-ek és a mikroreaktorok különösen alkalmasak

• ipari végfelhasználók,
• kisebb elektromos hálózatokkal rendelkező távoli közösségek,
• nem elektromos alkalmazások, például hidrogéntermelés és tengervíz sótalanításának

energiaellátására.

Azonban a szélesebb körű bevezetésük előtt is hangsúlyozni kell, hogy a következő években is a nagy reaktorok uralják a nukleáris alapú energiatermelést.

Nagy reaktorra lehet nagyban alapozni

Az épülő 58 atomreaktor csaknem mindegyike nagy reaktor, és a nukleáris energiát üzemeltető országokban és az újonnan érkező országokban egyaránt a bővítési tervek főként 1 gigawatt vagy nagyobb kapacitású reaktorokra összpontosulnak. Igaz, közülük sokan mérlegelik az SMR esetleges telepítését is. Az újonnan érkező Lengyelország a 2030-as évek közepére 6–9 gigawattnyi áramtermelő kapacitást kíván telepíteni, nagy atomerőművi reaktorokkal. A jelenleg 55 reaktort üzemeltető Kína 2060-ra nyolcszorosára, mintegy 400 gigawattra növelné atomerőművei kapacitását, főként szintén nagy reaktorokkal.

Az atomprojektek védjegye a csúszás

Paillere szerint az atomenergia-kapacitás bővítésének legnagyobb kihívásai a pénzügyi és emberi erőforrásokkal kapcsolatosak: „Mechanizmusokra van szükség ahhoz, hogy a befektetőktől és a magánszektortól vonzzák a tőkét az új nukleáris projektek finanszírozásához. Van elég pénz a tiszta energiára való átállás beruházásainak finanszírozására. 

Az új nukleáris építkezések évtizedes szünete után a nyugati országokban a nagy nukleáris projektek építését gyakran költségtúllépések és késedelmek sújtják. „Mivel ugyanis egyes országokban húsz éve nem épült atomerőmű, a szükséges ismereteket újra meg kell szerezni, és újra ki kell építeni az ellátási láncokat is” – mondja Paillere. Ezenfelül bővíteni kell a hálózati csatlakozásokat is, vagyis több mérnököt, technikust, hegesztőt és más szakembereket kell találni. Az emberi erőforrások kérdése nem kifejezetten az atomenergiára vonatkozik, de a tiszta energiatechnológiák közös kihívása. A korábbi projektekből levont tanulságok, beleértve a projektmenedzsmentet és az érdekelt felek bevonását, kritikus fontosságúak lesznek az új építési törekvések időben történő befejezéséhez.

Van, ahol tudják tartani a határidőket

Egyes országokban, például Fehéroroszországban, Kínában, a Koreai Köztársaságban, az Orosz Föderációban és az Egyesült Arab Emírségekben az új építési projektek – amelyek többsége korszerű vízhűtéses reaktor – nagyrészt időben és a költségvetésben haladtak. „A fejlett reaktorok szabványosított kialakítása felgyorsítja az engedélyezést, és csökkenti a tőkeköltségeket és az építési időt egyaránt” – mondja des Cloizeaux.

Új országok törtek előre

Az 1970-es években a nukleáris energia használata Észak-Amerikában és Európában lendült fel.

• 1970-ben 15 ország 90 atomerőművet üzemeltetett, összesen 16,5 gigawatt áramtermelő teljesítménnyel.
• Az 1970-es évek során évente 25–30 új nukleáris blokk építése kezdődött meg.
• 1980-ra 22 ország 253 atomerőművet üzemeltetett 135 gigawatt áramkapacitással.
• 1990 végére a nukleáris kapacitás több mint kétszeresére, 326 gigawattra nőtt világszerte.

„A nukleáris ipar és az ellátási lánc jól megalapozott volt, és évi 30 gigawattot tudott felépíteni” – mondja Paillere. Pedig akkoriban csak néhány ország képviselte a növekedést, például Franciaország, Japán és az Egyesült Államok. Mára Kína és az Orosz Föderáció jelentős szereplővé vált, és rendelkezik az atomenergia terjeszkedését támogató ellátási lánccal és iparral.