Polski Atom

JĄDROWE WIADOMOŚCI ZE ŚWIATA

Materiał informacyjny
opracowany przez Departament Energii Jądrowej
Ministerstwa Klimatu i Środowiska
21 kwietnia 2023 r.

1. Estonia wskazuje cztery możliwe lokalizacje dla pierwszej elektrowni jądrowej

Estonia, rozważając plany budowy pierwszych komercyjnych reaktorów, wskazała cztery potencjalne lokalizacje dla elektrowni jądrowej.

Cztery najlepsze lokalizacje, według analizy przeprowadzonej dla ministerstwa finansów tego kraju, to Toila w okręgu Ida-Viru w północno-wschodniej Estonii; Kunda w okręgu Laane-Viru oraz Loksa w okręgu Harju w północno-wschodniej Estonii oraz Varbla w okręgu Parnu w południowo-zachodniej Estonii.

Raporty prasowe w Estonii cytują rzecznika ministerstwa finansów, który powiedział, że szczegółowa analiza nastąpi po podjęciu przez państwo decyzji o budowie elektrowni jądrowej. "Wiele zależy od wyboru technologii - gdzie możemy przeprowadzić prace, jak dużo terenu potrzebujemy i jak poważne będą skutki społeczno-ekonomiczne" - powiedział rzecznik.

Analiza została wykonana przez firmę konsultingową Skepast & Puhkim, której przedstawiciel, Triin Lepland, powiedział, że proces wyboru ostatecznej lokalizacji dla każdej potencjalnej elektrowni jądrowej będzie przebiegał etapami.

Rzecznik ministerstwa środowiska powiedział, że biorąc pod uwagę wielkość Estonii, możliwy jest mały reaktor modułowy o mocy do 300 MW.

Rządowa grupa robocza ds. energii jądrowej przygotowuje ostateczny raport na temat planów dotyczących energii jądrowej, który powinien być gotowy do końca roku.

W październiku projekt raportu grupy roboczej wskazywał, że Estonia może mieć pierwszą elektrownię jądrową do 2035 r., ale plany te wymagają akceptacji politycznej, więc ostateczna wersja raportu nie będzie gotowa przed końcem 2023 r.

Według doniesień prasowych, jeśli zostanie podjęta decyzja o budowie elektrowni jądrowej, to w ślad za nią pójdzie wybór technologii.

Mająca siedzibę w Estonii firma Fermi Energia, specjalizująca się w produkcji małych reaktorów modułowych, wybrała niedawno BWRX-300 amerykańskiej firmy GE-Hitachi jako preferowaną elektrownię jądrową do ewentualnego wdrożenia w kraju.

 

2. Pierwsze spojrzenie na elektrownię termojądrową ST-E1 firmy Tokamak Energy

Brytyjska firma Tokamak Energy opublikowała pierwsze zdjęcia swojej komercyjnej elektrowni termojądrowej, która - jak twierdzi - będzie wytwarzać energię elektryczną wystarczającą do zasilenia 50 000 domów po roku 2030.

Pilotażowa elektrownia termojądrowa ST-E1 firmy Tokamak Energy ma zademonstrować możliwość dostarczania energii elektrycznej do sieci na początku lat 30-tych XXI wieku i utorować drogę dla komercyjnych elektrowni o mocy 500 MW, które będą mogły być stosowane na całym świecie. Mogą one być budowane w pobliżu dużych skupisk ludności i ośrodków przemysłowych, gdzie potrzebne są energia elektryczna i ciepło.

Elektrownie termojądrowe mogą być połączone z tradycyjną turbiną, aby produkować energię elektryczną, a także dostarczać ciepło do wielu zastosowań przemysłowych, w tym w metalurgii, odsalaniu wody czy produkcji wodoru. Będą one generować dużo energii z niewielkiej ilości paliwa i zajmować niewielkie ilości terenu w porównaniu do farm słonecznych i wiatrowych.

Istnieje wiele różnych podejść do fuzji. Firma Tokamak Energy, założona w 2009 r., ma ponad 10-letnie doświadczenie w projektowaniu, budowaniu, obsłudze i zatwierdzaniu rekordowych wyników przy użyciu kompaktowych sferycznych tokamaków, które kształtem przypominają raczej przekrojone jabłko niż pączek z pierścieniem.

Fuzja jądrowa to proces, który zasila gwiazdy. Jest przeciwieństwem rozszczepienia jądra atomowego - łączenia lżejszych atomów zamiast rozszczepiania cięższych - i łatwo ją zatrzymać, ponieważ wymaga ciągłego dostarczania paliwa. Nie wytwarza żadnych długotrwałych odpadów promieniotwórczych.

Firma Tokamak Energy poinformowała, że elektrownie termojądrowe zapewnią bezpieczną i pewną czystą energię dla miast i małych miejscowości oraz ciepło dla instalacji przemysłowych. Jeden kilogram paliwa termojądrowego uwalnia taką samą ilość energii, jak spalanie około 10 milionów kilogramów węgla, bez szkodliwych emisji.

Dyrektor zarządzający Tokamak Energy, Warrick Matthews, powiedział: "Odnawialne źródła energii są fantastyczne i absolutnie niezbędne, jednak potrzebujemy również niezawodnej, pewnej energii, którą można włączyć przez całą dobę - kiedy nie świeci słońce lub nie wieje wiatr - bez wysokich kosztów magazynowania. Fuzja jądrowa wypełnia tę ważną lukę jako część zrównoważonej przyszłości ‘net zero’."

 

3. NRC rozpoczyna prace nad ramami prawnymi dla fuzji jądrowej

Komisja Dozoru Jądrowego Stanów Zjednoczonych (NRC) oprze swoje ramy regulacyjne dla systemów energii termojądrowej na istniejącym procesie licencjonowania dla wykorzystania produktów ubocznych.

"Dziesiątki firm opracowują projekty komercyjne fuzji na skalę pilotażową” - powiedział przewodniczący NRC Christopher Hanson. Podczas gdy "dokładna przyszłość" dla fuzji w USA jest niepewna, agencja powinna zapewnić "tak dużo pewności regulacyjnej, jak to możliwe, biorąc pod uwagę to, co wiemy dzisiaj" -+ dodał. "Licencjonowanie krótkoterminowych systemów energii termojądrowej w ramach wykorzystania produktów ubocznych będzie chronić zdrowie i bezpieczeństwo publiczne z neutralnym technologicznie, skalowalnym podejściem regulacyjnym".

Systemy fuzji - opisane przez NRC jako urządzenia zawierające reakcje fuzji jądrowej, jak również powiązane materiały promieniotwórcze i wspierające struktury, systemy i komponenty - wytwarzałyby energię elektryczną z energii uwalnianej podczas łączenia atomów wodoru w celu utworzenia helu, a nie z rozszczepienia lub rozpadu atomów uranu. Oznacza to, że takie systemy nie spełniają wymogów regulowanych przez NRC jako reaktory jądrowe, ponieważ nie wykorzystują specjalnych materiałów jądrowych (plutonu, uranu-233 lub wzbogaconego uranu) i nie mogą wytwarzać samopodtrzymującej się reakcji łańcuchowej, która definiuje reaktory jądrowe zgodnie z przepisami NRC.

Na początku tego roku pracownicy NRC przedstawili trzy proponowane warianty licencjonowania i regulowania systemów syntezy jądrowej: zakwalifikowanie do kategorii "obiektów użytkowych", z nowymi ramami regulacyjnymi opracowanymi w celu uwzględnienia związanych z nimi szczególnych zagrożeń; podejście oparte na produktach ubocznych, uzupełniające istniejące ramy regulacyjne dotyczące licencji na wykorzystanie produktów ubocznych; oraz ramy hybrydowe, w których decyzja o tym, czy podejście oparte na produktach ubocznych, czy na obiekcie użytkowym jest bardziej odpowiednie dla danego systemu, byłaby oparta na potencjalnym ryzyku i zagrożeniach związanych z tym systemem. We wnioskach zalecono przyjęcie systemu hybrydowego.

Tryt i inne materiały radioaktywne, które występują lub są wykorzystywane w systemach fuzji jądrowej, są zwykle klasyfikowane przez NRC jako produkty uboczne, a komisja poleciła swoim pracownikom stworzenie ram prawnych dla systemów fuzji jądrowej w oparciu o istniejący proces wydawania licencji na wykorzystanie takich materiałów.

Pracownicy NRC rozpoczną teraz "skrócony przegląd" przepisów dotyczących licencjonowania materiałów, w tym rozważą, czy przegląd powinien stworzyć nową kategorię przepisów specjalnie dla systemów energii termojądrowej, biorąc pod uwagę systemy termojądrowe, "które już zostały licencjonowane i są regulowane przez państwa porozumienia, jak również te, które mogą być licencjonowane przed zakończeniem tworzenia przepisów". Komisja skierowała również ekspertów do podjęcia kilku powiązanych działań, w tym rozszerzenia wytycznych dotyczących licencji na materiały, aby objąć systemy fuzji jądrowej w całym kraju.

W ubiegłym roku Departament Energii USA ogłosił przeznaczenie do 50 mln USD funduszy federalnych na wsparcie badań eksperymentalnych w dziedzinie energii termojądrowej w ramach "10-letniej wizji" administracji mającej na celu przyspieszenie rozwoju energii termojądrowej. Według NRC, niektóre komercyjne systemy fuzji jądrowej powinny już w połowie lub pod koniec lat dwudziestych XXI w. osiągnąć stadium "proof-of-concept", a w latach trzydziestych XXI w. powinny zostać wdrożone.

Jeden z amerykańskich twórców takiego systemu, firma Helion Energy, wyraziła poparcie dla zapowiedzi NRC. "To podejście zapewnia jasną i skuteczną ścieżkę regulacyjną dla naszego zespołu w celu wdrożenia czystej, bezpiecznej energii termojądrowej" - napisała firma na Twitterze.

 

4. SMR z Terrestrial Energy kończy kanadyjski przegląd przed licencyjny

Kanadyjska Komisja Bezpieczeństwa Jądrowego (CNSC) zakończyła drugą fazę przeglądu projektu dostawcy (VDR) integralnego reaktora solnego (IMSR) firmy Terrestrial Energy. Regulator stwierdził, że w trakcie przeglądu nie zidentyfikowano żadnych fundamentalnych przeszkód dla udzielenia licencji na projekt małego reaktora modułowego.

VDR jest opcjonalną usługą świadczoną przez CNSC, polegającą na ocenie projektu elektrowni jądrowej w oparciu o technologię reaktora danego dostawcy. Nie jest ona wymaganym elementem procesu licencjonowania nowej elektrowni jądrowej, ale ma na celu weryfikację akceptowalności projektu w odniesieniu do kanadyjskich wymogów i oczekiwań regulacyjnych w zakresie energetyki jądrowej, zapewniając wczesną informację zwrotną w trakcie procesu projektowania.

W lutym 2016 roku podpisano umowę o świadczenie usług pomiędzy CNSC a Terrestrial Energy na przeprowadzenie fazy pierwszej VDR dla IMSR. Podczas tej fazy pracownicy CNSC ocenili, w jaki sposób procesy projektowe dostawcy wykazują intencje spełnienia wymagań CNSC. Faza 1 przeglądu ISMR została zakończona w listopadzie 2017 r.

W maju 2018 r. CNSC zawarła umowę z Terrestrial w celu przeprowadzenia drugiej fazy VDR projektu reaktora. Faza 2 przeglądu skupia się na określeniu, czy istnieją potencjalne fundamentalne przeszkody w udzielaniu licencji.

VDR obejmował kompleksowy przegląd projektu IMSR obejmujący 19 "obszarów zainteresowania" określonych przez CNSC i wymagał przygotowania przez Terrestrial setek dokumentów technicznych. Zakres przeglądu obejmował systematyczny przegląd procesów zarządzania technologią Terrestrial, programu badań potwierdzających dla komponentów i systemów IMSR, systemów kontroli i bezpieczeństwa reaktora, strategii "defence-in-depth", analizy bezpieczeństwa oraz wymogów dotyczących zabezpieczeń, ochrony, ochrony przeciwpożarowej i ochrony przed promieniowaniem.

Pracownicy CNSC stwierdzili obecnie, że nie ma żadnych fundamentalnych przeszkód w udzieleniu licencji dla projektu IMSR.

"Projekt IMSR wymaga dalszych postępów w niektórych obszarach, aby pracownicy CNSC mogli potwierdzić, że spełnia on wszystkie kanadyjskie oczekiwania regulacyjne. Terrestrial będzie musiał wykonać dodatkowe prace, aby odnieść się do technicznych wyjaśnień i ustaleń podniesionych w tym przeglądzie, jeśli on lub inny wnioskodawca będzie dążył do uzyskania licencji na projekt" - twierdzi CNSC.

"VDR jest kompleksowym przeglądem regulacyjnym przed udzieleniem licencji, a jego zakończenie jest przełomowe dla Terrestrial Energy" - powiedział prezes Terrestrial Simon Irish. "Jego zakres i wnioski zapewniają komercyjne zaufanie do przystąpienia do licencjonowania i budowy elektrowni IMSR".

"Jest to pierwszy przegląd technologiczny ukończony przez głównego regulatora projektu elektrowni jądrowej wykorzystującej technologię reaktora IV generacji do dostarczania ciepła w technologii wysokotemperaturowej, a także pierwszy raz dla technologii reaktora ze stopionymi solami" - podkreślił.

"Przegląd ten jest ważnym krokiem w kierunku wprowadzenia technologii reaktorów ze stopionymi solami na rynki komercyjne oraz elektrowni IMSR do dużych firm przemysłowych poszukujących praktycznych rozwiązań o dużym wpływie na dekarbonizację produkcji przemysłowej".

IMSR firmy Terrestrial to reaktor czwartej generacji wykorzystujący stopioną sól zarówno jako paliwo, jak i chłodziwo, ze zintegrowanymi komponentami, który może dostarczać ciepło bezpośrednio do obiektów przemysłowych lub wykorzystywać je do wytwarzania energii elektrycznej. Wykorzystanie stopionych soli jako paliwa i chłodziwa umożliwia również wbudowanie w konstrukcję reaktora pasywnych lub wewnętrznych zabezpieczeń. Konstrukcja integruje podstawowe komponenty reaktora, w tym moderator grafitowy, w szczelnym i wymiennym zespole rdzenia reaktora o siedmioletnim okresie eksploatacji. Konfiguracja IMSR400 firmy Terrestrial, z dwoma reaktorami i generatorami, oznacza projekt elektrowni o potencjalnej mocy do 390 MWe.

Opracowano w DEJ na podstawie: WNN, NucNet.