Małe modułowe reaktory jądrowe nie znajdują się jeszcze na naszym rynku na etapie komercjalizacji – dotyczy to wszystkich rozwijanych projektów. Każdy z nich ma jeszcze do przejścia kolejne etapy prac projektowych, zanim będzie gotowy do budowy. W przypadku najbardziej zaawansowanych projektów oznacza to konieczność ich useryjnienia i dostosowania do europejskich przepisów. W przypadku  innych – dokończenie projektowania technicznego i opracowanie dokumentacji wykonawczej. Wszystkie projekty SMR mają też w Polsce do przejścia proces licencjonowania przez Państwową Agencję Atomistyki (PAA). Proces ten będzie łatwiejszy dla reaktorów lekkowodnych ciśnieniowych (PWR), czyli typu zdecydowanie dominującego na rynku (78,5% mocy jądrowych w eksploatacji w energetyce), a zapewne trudniejszy dla innych technologii reaktorów, wymagających od dozoru jądrowego specjalistycznej i odmiennej wiedzy, którą musi jeszcze pozyskać.

Komercjalizacja wciąż przed nami

Dlaczego reaktory SMR nie osiągnęły jeszcze etapu komercjalizacji? Najprościej mówiąc, nie są jeszcze znane ani koszty ich budowy, ani produkowanej przez nie energii elektrycznej, a czasem także i cieplnej. Nie jest też do końca pewne, kiedy realnie egzemplarze seryjne takich reaktorów jądrowych pojawią się na rynku. Większość prognoz, i stan zaawansowania głównych projektów, wskazuje na połowę lat 2030. Komercjalizacja SMR, na warunkach umożliwiających ich rynkowe funkcjonowanie, będzie możliwa na większą skalę jedynie po udowodnieniu ich rynkowej konkurencyjności. I nie chodzi tu o to, by koszty budowy SMR w przeliczeniu na MW mocy zainstalowanej były niższe od kosztów reaktorów wielkoskalowych, a wytwarzana przez nie energia elektryczna tańsza. Tego najprawdopodobniej nie da się osiągnąć. Kluczowe, żeby koszty te znajdowały się na poziomie akceptowalnym dla dużych zakładów przemysłowych, klastrów przemysłowych, stref ekonomicznych czy spółek energetycznych, które często mają do zastąpienia bloki węglowe, a przede wszystkim potrzebują sterowalnego źródła niskoemisyjnej energii elektrycznej oraz w wielu przypadkach – ciepła.

Potrzeba realizmu

Wyzwania stojące przed reaktorami SMR, konieczne do przezwyciężenia zanim staną się one dostępne na rynku na równi z wielkoskalowymi elektrowniami jądrowymi, realistycznie opisuje opublikowany w 2024 r. raport think tanku Polityka Insight (powstały we współpracy z EDF): „Małe reaktory jądrowe. Nadzieje konta rzeczywistość”.

Do czasu osiągnięcia odpowiedniego poziomu modularyzacji i standaryzacji, pozwalających na uzyskanie korzyści z efektu serii (produkcji seryjnej), kompensującego częściowo efekt skali oferowany przez duże reaktory, projekty budowy SMR będą narażone na podobne ryzyka przekroczenia terminów i kosztów co jądrowa energetyka wielkoskalowa. Wynika to z faktu, że zasady ich działania, układy konstrukcyjne, technologia budowy, wymiary kluczowych elementów czy wymagania bezpieczeństwa ich dotyczące są bardzo zbliżone do wielkoskalowych reaktorów generacji 3+, z którymi mają – zdaniem niektórych – konkurować na rynku.

Także wymagania dotyczące licencjonowania reaktorów oraz procesu zgód i pozwoleń, a następnie procesu inwestycyjnego, są dokładnie takie same dla reaktorów „małych” i „dużych”, co nie będzie korzystnie wpływać na koszty budowy tych pierwszych w porównaniu z drugimi.

Innym wyzwaniem na drodze do rozpowszechnienia reaktorów SMR jest zdolność każdego z dostawców technologii do zebrania wystarczającej liczby zamówień – przy współdzieleniu ryzyka rozwoju technologii z pierwszymi klientami – która uzasadni useryjnienie produkcji i modularyzację, pozwalające uczynić ich produkt atrakcyjnym cenowo. Równolegle będą oni musieli mieć wystarczająco silny i sprawdzony łańcuch dostaw, żeby móc powierzyć wykonanie „pod klucz” modułów i komponentów reaktorów, z zapewnieniem jakości jądrowej i po odpowiednio niskich kosztach. Konieczność posiadania odpowiednio silnego i rozbudowanego łańcucha dostaw premiować będzie zresztą, na przyszłym rynku SMR, doświadczonych dostawców technologii. Takich jak francuski EDF, posiadający również zdolność do produkcji wszystkich kluczowych komponentów SMR (zbiorników ciśnieniowych reaktorów, rurociągów obiegu pierwotnego, wytwornic pary, pomp obiegu pierwotnego, turbin parowych, etc.) we własnych, europejskich zakładach.

Komplementarne, a nie konkurencyjne

Czy to oznacza, że SMR-y nie będą miały swojego miejsca na europejskim i polskim rynku? Oczywiście, nie. Jest duża szansa, że małe reaktory przezwyciężą wyzwania stojące na drodze do ich komercjalizacji i „seryjnej” budowy. W naturalny sposób znajdą wtedy swoją niszę rynkową. Na przykład w przemyśle, w lokalizacjach niedostosowanych do jądrowej energetyki wielkoskalowej czy też jako jądrowe źródła wytwórcze, dostępne – ze względu na mniejszą skalę i niższy koszt jednostkowy – dla przedsiębiorstw energetycznych, a nie tylko dla państwa.

Nie należy jednak na dziś zakładać, że reaktory SMR są w stanie zastąpić wielkoskalowe elektrownie jądrowe. W przypadku tych drugich koszt, czas budowy i cena wytwarzanej energii są obecnie możliwe do określenia. Wielkoskalowe reaktory są już licencjonowane, oparte na sprawdzonych łańcuchach dostaw, a na rynku znajdują się wykonawcy gotowi do ich budowy „od zaraz”. Żaden z tych elementów – niezbędnych do podjęcia decyzji inwestycyjnych – nie występuje obecnie dla SMR.

***

Jak wskazują autorzy raportu Polityki Insight – opieranie planów transformacji energetycznej na niedojrzałych jeszcze przemysłowo i komercyjnie reaktorach SMR byłoby na obecnie błędem. Nie oznacza to oczywiście, że nie należy śledzić ich rozwoju i przygotowywać się do ich budowy. Czynią tak zresztą dziś prawie wszystkie liczące się koncerny energetyczne – zarówno w Europie, jak i w Polsce.

By odnieść rynkowy sukces projekty reaktorów SMR muszą dojść do etapu rozwoju, na którym będą dostępne na rynku i budowane w większej liczbie, w przewidywalnych terminach i po znanych, konkurencyjnych kosztach. To pozwoli przyciągnąć z rynku środki niezbędne do sfinansowania projektów ich budowy.

Dobrym przykładem dążenia do racjonalizacji kosztów wydaje się być NUWARD – SMR rozwijany przez EDF, projektowany z myślą o możliwie znacznym uproszczeniu konstrukcji, jej modularyzacji i prefabrykacji. Ma to usprawnić proces budowy i zmniejszyć cenę, a jednocześnie pozwolić na wykorzystanie istniejącego, europejskiego i w części własnego (opartego na spółkach grupy EDF) łańcucha dostaw. Dodatkowo SMR NUWARD ma mieć zdolność wytwarzania ciepła w kogeneracji, co odpowiada na potrzeby części zakładów
przemysłowych dotyczące zdekarbonizowanego ciepła procesowego.