Kärnkraft har i många år förknippats mest med enorma kraftverk vars byggtid kan sträcka sig över ett tiotal år - i vissa länder ännu längre, eftersom bygget aldrig riktigt tycks bli klart - och som kräver mångmiljardinvesteringar. Under de senaste åren talas det dock allt oftare om SMR-tekniken (Small Modular Reactors), det vill säga små modulära kärnreaktorer. Förespråkarna för denna teknik menar att den kan komplettera traditionella kärnkraftverk och stödja energiomställningen. Ibland talas det till och med om att basera hela den nukleära delen av energimixen på SMR - alltså att de skulle fungera som landets huvudsakliga kärnkraftverk, inte nödvändigtvis bara som ett komplement till större traditionella enheter.
Vad är egentligen SMR-reaktorer, hur fungerar de och kan de verkligen förändra energisektorns framtid?
SMR (Small Modular Reactors) är små kärnreaktorer som är konstruerade på ett modulärt sätt. Till skillnad från klassiska kärnkraftverk kan de flesta delar av reaktorn tillverkas i fabrik och därefter transporteras till anläggningsplatsen för montering där - detta är en viktig skillnad, eftersom anläggningen kan uppföras av prefabricerade element, vilket har stor betydelse för byggprocessen.
Den viktigaste egenskapen hos SMR-tekniken är dess skalbarhet. Istället för att bygga ett enda enormt kraftblock med en effekt på över 1000 MW kan man ta i drift en enskild modul med en effekt på mellan några tiotal och några hundra megawatt, och vid behov bygga ut med fler moduler. Detta ger också möjlighet till en bättre hantering av finansieringsprocessen - något som är mycket viktigt i en tid då de flesta länder redan brottas med en växande statsskuld.
Detta angreppssätt gör det lättare att anpassa kraftverkets storlek efter det lokala energibehovet - men även efter de tids- och finansieringsmässiga förutsättningarna.
Vad gäller funktionsprincipen skiljer sig SMR inte nämnvärt från ett klassiskt kärnkraftverk - det är fortfarande en kärnreaktor. I reaktorn sker en kontrollerad kärnklyvningsreaktion, oftast av uran.
Värmen som bildas värmer upp en arbetsmedium, som i sin tur genererar vattenånga som driver en turbin kopplad till en elgenerator.
I många moderna projekt planeras även för att använda spillvärmen till:
Tack vare detta kan energiutnyttjandet bli högre jämfört med kraftverk som enbart producerar el.
I lager
I lager
Den största fördelen med tekniken är möjligheten till serietillverkning av moduler. I traditionella kraftverk är i princip varje anläggning ett unikt byggprojekt. När det gäller SMR förutsätts tillverkning av många identiska reaktorer, vilket kan sänka kostnaderna och korta ner byggtiden för investeringen.
Ett annat argument är den större flexibiliteten. Det gäller allt från de nämnda finansiella frågorna till så vardagliga saker som att hitta lämplig mark (det är betydligt lättare att göra det för anläggningar avsedda för SMR än för stora kärnkraftskomplex av sovjetisk modell).
Små reaktorer kan byggas närmare energikonsumenterna eller på platser där det redan finns kolkraftverk, och då utnyttja delar av den befintliga överföringsinfrastrukturen.
Det finns många. Till de vanligast nämnda fördelarna hör:
Tack vare de enskilda modulernas begränsade effekt behöver investeraren inte bygga ett enormt kraftverk från början. Energiproduktionen kan ökas i takt med att behovet växer.
De flesta moderna projekt använder så kallade passiva säkerhetssystem. Det innebär att reaktorn i många nödsituationer kan stänga av reaktionen och avleda värme på egen hand, utan att det krävs extern strömförsörjning eller ingripande från en operatör.
Det betyder förstås inte att risken elimineras helt. Kärnkraftverk kräver fortfarande rigorös tillsyn, ordentliga rutiner samt en långvarig licensieringsprocess.
Trots många fördelar står tekniken fortfarande inför flera utmaningar.
De viktigaste av dessa är:
Många projekt befinner sig fortfarande i bygg- eller certifieringsfasen, vilket innebär att en del av de utlovade fördelarna först kommer att kunna verifieras under kommande år.
I lager
Troligen inte, det är inte riktigt det som är tanken med en eventuell utbyggnad av kärnkraftverk.
De flesta experter utgår från att små kärnreaktorer kommer att komplettera förnybara energikällor, inte ersätta dem. Det handlar om att berika energimixen,
Energi från vind och sol beror på väderförhållandena, medan kärnkraftverk kan drivas oavbrutet under flera månader och därmed säkerställa en stabil försörjning av elnätet.
I praktiken kan SMR fungera som en baskraftskälla, medan förnybara energikällor kan minska förbrukningen av kärnbränsle och begränsa utsläppen av växthusgaser. Allt oftare når dock sanningen fram till samhällena - en sanning som man tidigare kanske inte riktigt accepterade - nämligen att förnybara energikällor inte fungerar under alla förhållanden och att man inte alltid kan lita på dem. Vi minns till exempel elavbrotten i Spanien, och världens ledande land inom förnybar energi - det vill säga Tyskland - har idag några av de största energiproblemen i världen och några av de högsta elpriserna i världen. I Berlin talas det allt öppnare om att nedläggningen av kärnkraftverken var det dummaste beslutet i den tyska energipolitikens historia. Motsatsen till Tysklands politik var Frankrikes politik, som byggde landet på kärnkraft. Idag tjänar Frankrike enorma summor pengar på att exportera sin kärnkraftsel till ... Tyskland, men även på att exportera "know-how", eftersom man i takt med utbyggnaden av de egna kraftverken även utvecklat en hel bransch kring dem. Idag exporterar franska företag kunskap och tjänster inom design, rådgivning, utförande och underhåll, och Frankrike är på detta område ett globalt varumärke.
Det betyder inte att det inte finns förnybar energi vid Seine, utan att Paris helt enkelt satsat på en lugn utbyggnad av förnybara energikällor vid sidan av de redan befintliga traditionella reaktorerna. Energimixen bör vara balanserad och innehålla både förnybara energikällor och andra, mer konventionella källor som stabiliserar systemet.
I lager
SMR-tekniken är en av de mest intressanta utvecklingsriktningarna inom dagens kärnkraft. Små modulära reaktorer kan korta ner byggtiden för nya kraftverk, underlätta finansieringen av investeringar och säkerställa en stabil energikälla med låga koldioxidutsläpp.
Samtidigt är detta ingen lösning utan utmaningar. Kostnaderna för införandet, licensieringsprocessen och det begränsade antalet anläggningar i drift gör att vi först under de kommande åren kommer att lära känna teknikens fulla potential.
Om konstruktörernas antaganden bekräftas i praktiken kan små kärnkraftverk dock bli en viktig del av moderna energisystem och effektivt komplettera förnybara energikällor.
BLOGG:
Vilken plattvärmeväxlare för värmepump?
Frysning av värmepump – orsaker, konsekvenser
Hur fungerar en luftvärmepump?
Freonvärmeväxlare - egenskaper, funktionsprinciper, konstruktion
Värmepump gjord av en luftkonditionering – fungerar det? Är det värt det?
Köldmedier – freon i värmepump eller luftkonditionering. Vad skiljer dem åt och vilken värmeväxlare ska användas?
Leave a comment