Oficjalnie mówi się, że państwo jest zainteresowane budową wielkoskalowych reaktorów, a SMR-y będą finansowane przez prywatnych inwestorów. Tyle że od razu mamy solidny kłopot związany z bezpieczeństwem ponieważ państwo odpowiada za wszystkie instalacje wykorzystujące materiały jądrowe, a w przypadku SMR może nie być nawet de facto właścicielem reaktora, który użytkuje, skoro ładowanie paliwa i jego wymiana może się odbywać u producenta albo w zakładzie poza Polską nie należącym do polskiego podmiotu – stwierdza Krzysztof Rzymkowski ekspert MAEA, wiceprzewodniczący Komitetu Energii Jądrowej SEP.
Marek Meissner, ISBiznes.pl (MM): Podpisane porozumienia pomiędzy Polską Energetyką Jądrową a konsorcjum Westinghouse-Bechtel wyznaczają pewien początek prac nad konstrukcją i budową pierwszej polskiej EJ opartej na AP1000. Czy w ogóle jest możliwe zachowanie obecnego harmonogramu budowy elektrowni jądrowej, tj. pierwsze robocze podłączenie do sieci przed 2030 rokiem?
Krzysztof Rzymkowski, ekspert MAEA (KR): Do obecnych planów budowy energetyki jądrowej podchodzę z dużym sceptycyzmem. Wynika to z nagłego pojawienia się we władzach wielkiej miłości do energii jądrowej od chwili, gdy usłyszano o małych reaktorach. No i kiedy okazało się, że problemy związane z energetyką węglową narastają wręcz lawinowo.
Bardzo dawno temu przeprowadzono wielką dyskusję na sformułowaniem kryteriów wyboru dostawcy rozwiązań energetyki jądrowej, jako że budowa elektrowni atomowej jest strategiczną inwestycją dla bezpieczeństwa energetycznego kraju. Jasnym jest więc, że wybór odpowiedniej technologii budowy reaktora i jego dostawcy są niezwykle ważne. W przyjętym jeszcze w roku 2014 Programie Polskiej Energetyki Jądrowej przedstawiono wstępne wymagania jakie powinien spełniać taki dostawca reaktora. Podstawowym warunkiem jest dojrzałość technologii i doświadczenia z budowy i eksploatacji bloków oferowanego typu.
Jest tak: zwykle przy zakupie jakiegoś obiektu infrastruktury technicznej i związanych z nim usług podstawowym kryterium przy wyborze najkorzystniejszej oferty jest cena przedmiotu transakcji lub całkowity koszt usługi, której nie można wyczerpująco zdefiniować. W przypadku wyboru najkorzystniejszej oferty technologii reaktora jądrowego trzeba uwzględnić oprócz ceny i kosztów szereg dodatkowych parametrów. Oczywiście są to przede wszystkim parametry techniczne, jakość wykonania, doświadczenie wykonawcy w budowie i eksploatacji bloków jądrowych, innowacyjność, serwis, zapewnienie bezpieczeństwa pracy, aspekty środowiskowe, gwarancje techniczne, szkolenie pracowników, dostosowanie do norm europejskich. To są rzeczy najważniejsze.
Następna rzecz: w celu obniżenia kosztów budowy i eksploatacji wszystkich planowanych elektrowni w Programie PEJ przewidywano ujednolicenie technologii reaktorowej zapewniając tym powtarzalność projektów, wykorzystanie doświadczeń zdobywanych przy budowie kolejnych bloków, niższe ceny urządzeń, wyposażenia i części zamiennych, niższe koszty szkolenia załóg i pracowników. Przy wyborze dostawcy, a właściwie partnera biznesowego, jako konieczne podawano utworzenie odpowiedniego modelu biznesowego, w tym struktury finansowania. Określono jako ważne, by rząd miał wpływ na określenie jasnego podziału ryzyka między stronami realizującymi budowę. Podzielono przy tym zadania tak, by ze strony rządu było wsparcie polityczne i zapewnienie odpowiednich regulacji prawnych, a ze strony wykonawcy miano zapewnić zaprojektowanie, dostawę, budowę, rozruch i przekazanie do eksploatacji całości obiektu.
A co właściwie stało się obecnie? Otóż wyboru dostawcy dokonano arbitralnie bez konsultacji ze specjalistami i bez jakiekolwiek znanej analizy warunków dostawy i wszelkich innych parametrów, nie wykluczając innych oferentów. Oczywiście, to nie prowadzi do ujednolicenia technologii i będziemy mieli trzech konkurujących dostawców EDF (Francja) – reaktor APR 1650, Korean Hydro &Nuclear Power (KHNP) – reaktor APR 1400 i Westinghouse z USA z reaktorem APR 1000. Ironicznie można się cieszyć, że nie uwzględniono Rosatom z WWER – 1200, oraz firm chińskich: China General Nuclear Power Group (CGN) oraz China NationalNuclear Corporation (CNNC) z reaktorem Hualong One.
Do dziś nie słyszałem żadnej konkretnej propozycji finansowania budowy, a bez takiego planu finansowego nie wyobrażam sobie żadnego rozpoczęcia jakiekolwiek inwestycji, nie tylko elektrowni jądrowej, ale nawet biurowca. Nie wspominam już o organizacji zaplecza na co składają się drogi dojazdowe, sieci przesyłowe, odpowiednia kadra kierownicza i tym podobne „drobiazgi”. Tu mamy jeszcze jeden problem – chcemy, by inwestycja w EJ zadziałała jak najszybciej, a dopiero zaczęliśmy kształcić ludzi do jej obsługi! W ogóle wydaje mi się, że wybór konkretnego kontrahenta był powiązany z decyzjami pozamerytorycznymi, prawdopodobnie sugerowano się silnym wejściem Westinghouse na rynek ukraiński.
Budowa elektrowni jądrowej, wielkoskalowej, jak się u nas planuje, od chwili jej rozpoczęcia – nazwijmy to od wbicia łopaty – trwa około 10 lat. Można przy bardzo dobrej organizacji pracy, w co wchodzą terminowe dostawy według nakreślonego planu dostawy wszystkich elementów, nawet śrubek, trochę skrócić ten czas, ale konieczne są przerwy technologiczne, np. dla wyschnięcia betonu. Nawiasem mówiąc nie jest to zwykły beton a specjalny, w Finlandii przy budowie EJ miano swoją betoniarnię. Kończąc, uważam, że podawana data 2033 r. jest optymistyczna. Dodatkowym hamulcem może być kwestionowanie wyboru dostawcy bez konkursu – i mogą to zrobić praktycznie wszystkie rywalizujące o polskie kontrakty firmy.
MM: Czy obecnie oferta koreańska oparta na APR1400 jest w ogóle możliwa do realizacji, tj. czy ten projekt po sporze prawnym KEPC z Westinghouse ma jakiekolwiek szanse na realizację w Polsce w terminie do 2035 roku?
KR: Według podawanych ostatnio oficjalnych informacji, konflikt firm został sądownie rozstrzygnięty, czyli przeszkód formalnych nie ma. Ale by powstała elektrownia jądrowa w tym terminie należałoby już czynić konkretne kroki w tym kierunku – występować o zezwolenia, zawierać umowy finansowe. Nie sądzę, by była wola polityczna do rozpoczęcia takich działań. Poza tym musi być jakiś plan wyłączenia istniejącej tam instalacji. Oficjalnie mówi się o zastępowaniu starych elektrowni węglowych SMR-ami, ponieważ mogą teoretycznie produkować tyle samo energii co węglowe. Hasło na oko jest dobre, nośne, tylko brak w ogóle na świecie takiego zastępstwa, tj. nie wiadomo czy to zadziała np. czy mogą być użyte takie same turbiny. Od razu trzeba zaznaczyć o czym mówimy. Zgodnie z klasyfikacją przyjętą przez MAEA, małe reaktory to reaktory o mocy elektrycznej mniejszej niż 300 MW(e). Reaktory średniej wielkości to reaktory o mocy elektrycznej 300–700 MW(e).
MM: Projekt Orlen Synthos to budowa energetyki opartej na reaktorach SMR. Są już lokalizacje i ma powstać pierwsza instalacja. Jest pewien problem: Polska jako pierwsza będzie testować ten typ reaktora w warunkach roboczych. Czy wobec tego ta instalacja nie stanie się „białym słoniem”, który niebotycznie wywinduje koszty przy stosunkowo niewielkich zyskach i problemach z bezpieczeństwem, jakie tworzy każda niedokładnie przetestowana technologia?
KR: 12 czerwca 2023 r. odbyła się w Warszawie konferencja „SMR Modułowy Atom Dla Biznesu – Polska Inkubatorem technologii SMR w Europie”, która pokazała nasze mocarstwowe ambicje we wprowadzaniu „jedynie słusznej technologii jądrowej SMR” i jej perspektywy w Polsce oraz „przykład dla całej Europy”.
Przedstawiono projekt wprowadzenia w Polsce Małego Reaktora BWR-300, jako wiodącego w przemyśle energetycznym i jego promowanie na całą Europę oraz nakreślono wstępny projekt budowy ośrodka szkoleniowego dla operatorów tego typu elektrowni pod Warszawą. Ma on dysponować pełnoskalowym modelem reaktora pozwalającym trenować przyszłych operatorów dla potrzeb krajowych i zagranicznych. Ten ośrodek powinien być uruchomiony szybko ponieważ zaczęto już budowę pierwszego reaktora w Kanadzie. Ustalono wstępnie lokalizacje nowych reaktorów – jak zwykle bez konsultacji społecznych, chciałoby się od razu dodać – i wystąpiono o zezwolenia. Ostatnio na Konferencji PAIH w Warszawie zaprezentowano kolejną propozycję małego reaktor PWR-20, o mocy 20 MWe firmy LastEnergy z USA.
Pracując niegdyś w przemyśle jądrowym wiem, że zanim powstanie urządzenie przeznaczone do seryjnej produkcji, najpierw budowany jest model sprawdzający poprawność koncepcji, potem prototyp sprawdzający wszystko łącznie z dokumentacja produkcyjną, a na koniec seria próbna. Tu za model ma posłużyć wielkoskalowy reaktor BWR, czyli coś zupełnie innego od realizacji! Na razie nie ma jeszcze żadnego zbudowanego i działającego Reaktora SMR, nawet najstarsza propozycja SMR firmy NuScale z chyba 2008 roku nie doczekała się jeszcze pracującego roboczo prototypu.
MM: Jest to realizacja SMR promowana przez KGHM. Na ile jest to konstrukcja inna od projektowanej w programie Orlenu i czy rzeczywiście jest możliwe, żeby do 2029 roku mogła powstać instalacja pilotażowa tego wdrożenia działająca roboczo?
KR: Zacznijmy od początku: należy pamiętać, że idea budowy małych reaktorów jądrowych przeznaczonych do wytwarzania energii elektrycznej i ogrzewania powstała w Stanach Zjednoczonych w roku 1954. Na w początkach swego istnienia była stworzona z myślą o zaopatrywaniu w energię baz wojskowych zbudowanych w trudno dostępnych obszarach. Budowę miano realizować w ramach Wojskowego Programu Jądrowego, to nie miały być urządzenia cywilne. Dlatego wszystkie obecne realizacje pochodzące od tego „wspólnego przodka” są jakoś do siebie podobne, mimo iż projekty SMR powstają wielu krajach – głównie w Rosji, USA, Chinach, Kanadzie, Wielkiej Brytanii i Japonii. Na świecie powstało około 55 projektów, ale nie realizacji.
Przewidywane szerokie zastosowanie małych modularnych reaktorów jądrowych w różnych dziedzinach wynika z ich podstawowych zalet – przede wszystkim z powodu obniżenia kosztów i skróceniu czasu budowy. Reaktor i cały zestaw urządzeń będzie produkowany w warunkach fabrycznych, a następnie przetransportowany do przygotowanego miejsca pracy reaktora. Modułowa konstrukcja umożliwia zwiększenie mocy zestawu reaktorowego.
Konstrukcje reaktorów SMR są bardzo różnorodne. Oprócz lądowych reaktorów stacjonarnych pojawiły się projekty reaktorów przewoźnych zarówno lądowych, jak i morskich lub jako jednostki napędowe, a nawet zdalnie sterowane reaktory umieszczane pod wodą. Planowane są także instalacje wielomodułowe tj. 2–12 połączonych indywidualnych energetycznych modułów reaktorowych o mocy 10–300 MW(e) na moduł. Różnorodność wynika z przeznaczenia reaktora i ma wpływ na konstrukcję budowy, sposobów chłodzenia, wprowadzenia automatyzacji a nawet zastosowanie systemów zdalnego sterowania. W większości proponowanych rozwiązań dąży się do większego upakowania elementów automatyki sterującej i pomiarowej wewnątrz obudowy reaktora.
I tu ważna uwaga: reaktory SMR są projektowane z myślą wspomagania procesów przemysłowych i produkcja energii elektrycznej nie jest ich głównym zadaniem. Nic nie wiadomo o kosztach ponieważ nie powstał żaden działający model. Poza tym kwestia nieproliferacji wymaga wprowadzenia nowych lub rozszerzenia starych umów międzynarodowych ponieważ w dyskutowanych tu SMR-ach paliwo musi być załadowane w fabryce, gdzie zostały one wybudowane. Reaktor musi być zaplombowany i przewieziony do miejsca instalacji, a po wykorzystaniu musi wrócić do producenta lub specjalnego atestowanego zakładu, który go rozładuje i usunie wypalone paliwo. Powstaje pytanie, kto jest jego właścicielem i gdzie ma być składowane. Bo w świetle naszych projektów nawet nie będziemy właścicielami tych reaktorów tylko ich użytkownikami. A tu się od razu pojawia spory problem. Oficjalnie mówi się, że państwo jest zainteresowane budową wielkoskalowych reaktorów, a SMR-y będą finansowane przez prywatnych inwestorów. Tyle że od razu mamy solidny kłopot związany z bezpieczeństwem ponieważ państwo odpowiada za wszystkie instalacje wykorzystujące materiały jądrowe, a może nie być nawet de facto właścicielem reaktora, który użytkuje skoro ładowanie paliwa i jego wymiana może się odbywać u producenta albo w zakładzie poza Polską nie należącym do polskiego podmiotu. To jak to wygląda?
Słowem przy tak wielu niewiadomych rok 2029, jako początek roboczej pracy takich instalacji, wydaje się nieprawdopodobny.
MM: Jest jeszcze problem finansowania, o którym się nie mówi. Na razie jest to enigmatyczne partnerstwo-publiczno prywatne, nie widać jednak chętnych po stronie prywatnej chyba, że będą to fundusze inwestycyjne spoza RP. Czy obecny model rozwoju energetyki atomowej nie spowoduje rozdymania kosztów, efektów nieadekwatnych do potrzeb i obniżenia ROI?
KR: Tu odpowiem krótko – wszystko wskazuje na to, że tak będzie. Tak się właśnie stanie.
MM: W ciągu 10 lat trzeba będzie odstawić 10 GW mocy ze starzejących się bloków węglowych. Czy model rozwoju energetyki jądrowej jaki obecnie przyjęto spowoduje, że ta luka może zostać uzupełniona właśnie przez energię tego źródła? Czy też jest to „za mało i za późno”?
KR: Idea wykorzystania obecnej infrastruktury przez wymianę bloku wytwarzającego parę do napędzania turbin na ciąg technologicznych oparty na reaktorze może jest i słuszna, ale nie wiem jak można dopasować archaiczne już dziś rozwiązania techniczne do nowoczesnych wymagań bezpieczeństwa. Nie mówię już o lawinie problemów technicznych, które pojawią się przy próbie dopasowania dwóch kompletnie nie przystających do siebie infrastruktur.
Dziękuję za rozmowę.
Dr inż. Krzysztof Rzymkowski od początku swojej kariery zawodowej był związany z techniką jądrową. Pracował w Zakładzie Doświadczalnym Biura Urządzeń Techniki Jądrowej – późniejszy POLON. Odbywał staże naukowe i praktyki przemysłowe w Zjednoczonym Instytucie Badań Jądrowych w Dubnej, Comitato Nazionale per l’Enegia Nucleare Centro Ricerche della Casaccia. Pracował w Instytucie Badań Jądrowych Świerk oraz Państwowej Agencji Atomowej. Przez 15 lat był inspektorem Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej w Wiedniu w rejonie inspekcyjnym Dalekiego Wschodu w szczególności Japonii, KDRL – Korei Płn. – i Indonezji. Aktualnie jest Sekretarzem Generalnym SEREN – Stowarzyszenia Ekologów na Rzecz Energii Nuklearnej i wiceprzewodniczącym Komitetu Energii Jądrowej SEP.
