NuScale (SMR) Spotlight: Standardiserede Seriefremstillede Kernekraftreaktorer

Fra Store Til Små Modulære Reaktorer

Kernekraftværker har tendens til at være massive projekter. Output er i gigawatt, investeringer kræver milliarder, og byggetiden er i år eller endda årtier. Dette medfører nogle problemer:

• Det er svært at finde penge fra offentlige midler på grund af den massive tidsforsinkelse mellem projektstart og datoen for den første strømproduktion.
• Det er ikke en god match for små lande eller fjernområder og kræver til en vis grad, at hele elnettet tilpasses kernekraftværket.
• Når noget går galt, kan det i stedet for en lokal begivenhed blive en katastrofe, der omfatter hele kontinentet.
• Hvert stort projekt er en brugt eksperimentel design, der blokerer branchen fra at udvikle nogen form for standardisering i sin produktionsproces.

Samlet set kan det siges, at den traditionelle tilgang til kernenergi lider under to svagheder: for høje omkostninger og for høje risici.

Nogle af disse udfordringer kan løses med 4^th generation kernekraftværker, der anvender nye og sikrere designs. Men en anden tilgang kaldet SMR (Små Modulære Reaktorer) ser på en ny måde at splitte atomer for at producere energi og løse begge problemer på én gang.

Kilde: IAEA

Efterspørgslen efter mere kernenergi eksploderer nu, drevet af en blanding af energi-krævende AI-datacentre og erkendelsen af, at fornybar variabel produktion er et problem, indtil vi kan skalerer op batterisystemer tilstrækkeligt, hvilket kan tage årtier.

Hvorfor Bruge SMR’er

Den centrale idé bag SMR’er er, at i stedet for hvide elefanter og kæmpeprojekter, skal kernereaktorer bygges på samme måde, som vi bygger fly og skibe:

• En standardiseret skabelon tillader genbrug af samme design utallige gange, hvilket spreder udviklingsomkostningerne.

• Dette betyder også, at der er udskiftelige reservedele og færre træningsomkostninger over tid.

I teorien burde dette give radikale skalaøkonomier, da hver ekstra reaktor, der produceres, genbruger tidligere færdigheder, maskineri, standardopsætning osv. For eksempel burde en SMR-reaktor tage omkring tre år at bygge i stedet for de sædvanlige 5-10 år (nogle gange 15-20 år i de værste tilfælde, som Vogtle-anlæget i Georgia).

En anden faktor er, at mindre reaktorer simpelthen producerer mindre energi pr. enhed. Dette betyder, at ukontrollerede kædereaktioner, der fører til katastrofer som Tjernobyl, er mindre sandsynlige.

Når kombineret med 4^th generation kerneteknologi, kan dette gøre SMR’er flere størrelsesordener sikrere end de ældre designs.

Til sidst giver det, at SMR’er består af flere underenheder, en stor fleksibilitet i den endelige effekt, uden at der er behov for en komplet omkonstruktion hver gang.

Den lavere output åbner også nye anvendelser, som f.eks. lokal energiproduktion til industrielle steder eller militærbaser, som kunne hjælpe med at decarbonisere operationer, der er næsten umulige at forsyne med fornybar energi alene.

“Med SMR’er, har vi åbnet op for en hel spektrum af kunder.”

Rolls Royce CEO

Som en sidste bonus giver den mindre størrelse af SMR’er mulighed for, at de kan installeres på steder med “normale” fossile kraftværker, som f.eks. nedlagte kulværker, og kan genbruge den allerede eksisterende elnet-infrastruktur samt reducere jordbehovet for projektet. I hvert fald, så længe du har fået godkendelse fra Kernereaktor Tilsyn (NRC) for kernekraftværkets nødsituation, som selskabet NuScale gjorde efter en møjsom 7-årig proces for at få godkendelsen.

Kilde: NuScale

NuScale

NuScales Konkurrencerende Position

NuScale er en af de førende kandidater i kapløbet om at masseproducere SMR’er i vestlige lande, med kun russiske og kinesiske statsselskaber foran.

Bemærkelsesværdigt er NuScale det eneste SMR-teknologi, der er godkendt af det amerikanske Kernereaktor Tilsyn (NRC).

Selskabet blev grundlagt i 2007 og var meget tidligt ude med at satse på SMR’er, på et tidspunkt hvor kernenergi generelt så ud til at være på en nedgangs kurve, især efter Fukushima-ulykken i 2011. Indtil nu har det investeret 2 mia. dollar i sin teknologi og produktionsproces.

Med 6 reaktorer i produktion lige nu, er selskabet på vej mod sin første kommercielle levering, som forventes at blive opnået omkring 2030.

Et Modulært, Men Kendt Design

NuScales reaktorer VOYGR kan transporteres fra fabrikken til kraftværkssteder på bagsiden af en meget stor lastbil. De producerer hver 77 MWe (Mega Watts ækvivalent) eller elektrisk kapacitet, med op til 12 moduler mulige pr. anlæg (924 MWe)

Kilde: NuScale

Disse reaktorer forventes at have en levetid på 60+ år.

Teknologien bag er den afprøvede og testede letvands-kernereaktor (LWR). Selvom det måske er mindre innovativt end andre designs, der anvender thorium, højtryk osv., har dette hjulpet med at sikre tilsynets godkendelse og reducerer udviklingsprocessens risiko.

Det udnytter også den eksisterende kernekraftforsyningskæde, fra sensorer til uran-brændselsceller, reaktor-kraner og kontrolsystemer.

Kilde: NuScale

Disse SMR’er er også “walk-away safe”, hvilket betyder, at de forbliver sikre, selv uden menneskelig indgriben, og køler ned naturligt, hvis de ikke vedligeholdes.