Den lille reaktoren har blitt stor

Etter kanselleringen av Nuscale sitt SMRSmå modulære reaktorer. Det er ingen fast definisjon, men kjennetegnes av at størrelsen typisk er 300MW eller mindre, passive sikkerhetssystemer og bruk av moduler skal kunne bygges i fabrikker og fraktes til byggeplassen for montering.-prosjektet i Idaho, SMR-prosjektet til polske KGHN og den franske Nuward-reaktoren, er det GE Hitachis SMR, kalt BWRX-300, mange nå setter sin lit til.

GE Hitachis første reaktor planlegges bygget i Ontario, ved Darlington-kjernekraftverket. Når denne er ferdig i 2028, er planen til Ontario Power Generation (OPG) å bygge ytterligere tre på samme sted. Det er fra før kjent at reaktordesignet ikke vil være klart til byggestart, slik at det må ferdigstilles etter hvert som byggingen rykker frem. Det er også kjent at Tennessee Valley Authority (TVA), som har deltatt i utviklingen av BWRX-300, har publisert kostnadsdata som tilsier en strømkostnad på rundt 2 kr. per kWh. gitt en markedsbasert finansiering (første enhet blir dyrere). Dette er langt høyere enn tidligere antatt.

Hva kan være årsaken til kostnadsøkningen?

I en nylig publisert rapport fra Massachusetts Institute of Technology (MIT) vises det hvordan BWRX-300 har vokst betydelig i størrelse og kompleksitet¹. I 2018 publiserte GE Hitachi kun en enkel prinsippskisse. I 2020 oversendte selskapet en tegning til amerikanske myndigheter hvor alle funksjoner var tegnet inn (øverst i bildet under)². I 2022 ble det publisert ytterligere en tegning på GE Hitachis hjemmeside (nederst på bildet under). Den er også sendt kanadiske myndigheter i forbindelse med OPGs lisenssøknad³. I den nye tegningen har det kommet til en rekke nye systemer, rom og funksjoner. Det er anslått at bygningens volum har blitt tre ganger så stort fra 2020 til 2022.

Selve reaktorbygningen (den runde delen) har vokst til 36 meter i diameter i den siste tegningen. Reaktorbygningen har nå samme høyde og diameter som GE Hitachis tidligere reaktordesign ABWR. ABWR har imidlertid en installert effekt på 1350 MW å fordele kostnadene utover, mens BWRX-300 kun har en effekt på 300 MW.

Et grunnleggende sikkerhetskrav til kjernekraftverk er at de skal tåle et flykrasj. BWRX-300 har en høy reaktortank på grunn av designet med naturlig sirkulasjon. For å kunne fjerne pumpene som sirkulerer vannet inne i tanken, er større høydeforskjell nødvendig. Men det innebærer også en høyere bygning som må sikres. GE Hitachi har løst dette ved å plassere store deler av reaktorbygget under bakken. Ifølge dokumenter fra lisensprosessen i Canada, går reaktorbygget, nå med 36 meter i diameter, også 38 meter ned i grunnen. Det innebærer en betydelig utgraving og strenge krav til geologiske forhold på tomten.

På en fotballbane?

Det hevdes gjerne at en SMR får plass på en fotballbane. Det stemmer fortsatt for reaktor- og turbinbygningen, selv om den har blitt mye større under bakken og i volum. Men det er umulig å drifte et kjernekraftverk på et slikt areal. I tillegg trengs blant annet vannreservoarer for inntak og kjøling, transformatorer og lager for brukt brensel. I OPGs tegninger for én reaktor inngår også blant annet administrasjonsbygg, lagerbygg, fysisk sikring og mye annet. I tegningen fra OPGs lisenssøknad under er det bare bygningen med numrene 1-5 som akkurat får plass på en fotballbane.

Sett fra luften kan man se størrelsen på området ved Darlington som etter planen skal huse fire SMR og som nå er i ferd med å bli ryddet (farget gult). Området kan sammenlignes med dagens konvensjonelle kjernekraftverk (farget blått). Arealet ovenfor den buede linjen (en jernbane) i overkant av de fargede områdene inngår også i OPGs kjernekraftareal, men i fotoet under er det kun markert for den viktigste kraftinfrastrukturen. Den blå firkanten nederst inne i det gule området under, illustrerer om lag den delen av BWRX-300 som får plass på en fotballbane og hvor den første enheten er tenkt plassert.

Kilde: Google Maps

Det konvensjonelle kjernekraftverket (i blått) har en installert effekt på 3,5 GW. SMR-kjernekraftverket (i gult) vil, hvis det blir fullt utbygget, få en installert effekt på 1,2 GW og vil dermed kreve langt mer areal for samme mengde kraft.

Ved full utbygging vil det også være behov for å bygge 22 km. ny kraftlinje fra Darlington til Clarington. Den nye linjen kan enkelt bygges ved siden av kraftlinjen til det eksisterende kjernekraftverket, stort sett på grunn som allerede disponeres av nettselskapet. Det forenkler og reduserer kostnader. Kostnaden for bygging av den nye kraftlinjen er foreløpig beregnet til 1,5 mrd. kr.Valutakurs per 1. juli 2024. og 2,6 mrd. kr.Valutakurs per 1. juli 2024. når finansieringskostnader er inkludert. I Canada må utbygger av kraftverk normalt dekke nødvendige nettinvesteringer selv. I dette tilfellet har imidlertid nettselskapet og OPG søkt myndighetene om unntak fra reglene, slik at alle kostnader i stedet bæres av nettkundene⁴.

Hva med Brann stadion?

I diskusjonen om kjernekraft har det som nevnt vært trukket frem at en SMR kan få plass på en fotballbane. Dette har vært eksemplifisert (tilfeldigvis) med Brann stadion. OPG har satt av areal til fire SMR. Årsaken til det er enkel. Det er vesentlige kostnader som kan deles dersom det bygges flere enheter på samme tomt. Det gjelder både både for konstruksjons- og driftsfasen. Skal man kun bygge én reaktor, kan kostnaden bli enda høyere enn den referert over. I praksis er det ikke aktuelt.

Hvor stort er da området som OPG har satt av til fire SMR? I bildet under er et areal tilsvarende kun den delen av området som ligger nedenfor jernbanelinjen i bildet over tegnet inn rundt Brann stadion.

Kilde: Google Maps

Stikkord: SMR, BWRX-300, hangarskip, kjernekraft, OPG

Kilder

1: MIT: 2024 Total Cost Projection of Next AP1000, besøkt 9. november 2024
2: DOE: First U.S. Small Modular Boiling Water Reactor Under Development, besøkt 9. november 2024
3: CNSC: Download Hearing Documents, besøkt 9. november 2024
4: Transmission Licence Amendment Application to approve exemptions regarding connecting the OPG Small Modular Reactor near Darlington Switching Station, besøkt 9. november 2024

• larsoy@munin.no