Hur fungerar små modulära reaktorer?

Hur fungerar små modulära reaktorer? 

Små modulära reaktorer är småskaliga kärnkraftsreaktorer. En SMR producerar högst 300 MW medan en konventionell reaktor i Sverige producerar mellan 1000 och 1500 MW. Till skillnad från konventionell kärnkraft byggs SMR i fabriker och inte vid installationsplatsen. Detta innebär att man potentiellt kan serieproducera flera reaktorer på samma gång. Namnet hänvisar till kapacitet, storlek och moduluppbyggnad. Alltså inte till en nukleär process eller reaktortyp. Det finns reaktormodeller av SMR- typen som tillhör både tredje- och fjärde generationens reaktorer.

Varför vill man ha SMR?

Det finns flera anledningar till att modulära reaktorer är av intresse. Genom att serieproducera reaktorerna i fabriker kan man sänka både produktionskostnaderna och produktionstiden. En fördel med SMR är att de använder sig av passiva säkerhetssystem. Detta innebär att säkerhetssystemen inte är beroende av el från nätet eller mänskligt ingripande. 

SMR har lägre bränslekrav, vilket innebär att man inte behöver byta ut bränsle lika ofta. I en konventionell reaktor byts bränslet ut varje eller vart annat år. I en SMR sker detta vart tredje till sjunde år. Storleken på reaktorerna medför också större flexibilitet i placeringen av kraftverket. Detta innebär att man kan placera kraftverken där behovet finns. Det kan exempelvis vara att placera dem intill elintensiva industrier för sänka belastningen på elnätet. Storleken på dem gör det också lättare att placera kraftverken närmare konsumenten och då minska avståndet som elen behöver ta sig.

Vilka utmaningar finns det?

Det finns däremot utmaningar med att implementera SMR i energisystemet. Regelverket kring kärnkraftsproduktion är uppbyggt kring konventionell kärnkraft och innebär därför vissa problem för investering i SMR. Exempelvis får man bara lov att bygga kärnkraftverk på platser där det redan finns kärnkraft, vilket idag innebär stopp för nya aktörer.

En av förutsättningarna för att SMR ska bli lönsamt att implementera är att de kan massproduceras. Ett hinder för detta är olika regelverk mellan länder. En reaktordesign som är godkänd i ett land kan stoppas i ett annat. Ett ytterligare problem är tillståndsprocesser. Vill man i dagsläget anlägga en reaktorpark med flera identiska SMR, innebär det en separat tillståndsprocess för varje reaktor. Ett alternativ för att lösa båda problemen är typgodkännande. För att detta ska ske krävs det samarbete mellan nationella strålsäkerhetsmyndigheter och anpassningar i det svenska regelverket.

En annan utmaning är höga investeringskostnader. Detta gäller generellt för all form av kärnkraft. Investeringar i kärnkraft är kapitalintensiva med långa återbetalningstider. För att investera måste det gå att säkerhetsställa att reaktorn är ekonomiskt lönsam och driftsäker. 

Hur ser utvecklingen ut?

Globalt satsas det mycket inom SMR och tekniken kommer vara tillgänglig inom en överskådlig framtid. Världens första SMR- kraftverk togs i kommersiellt bruk i Ryssland år 2021. Kraftverket använder två SMR-reaktorer för att producera el och värme. Projekt i Kanada, Kina, Sydkorea och USA har redan nått konstruktion- eller tillståndsstadiet.

I november år 2023 tvingades däremot företaget NuScale lägga ner sina planer på att bygga en SMR-park på grund av förhöjda kostnader. Parken är hitills det enda projekt som fått godkännade ifrån amerikanska staten och hade blivit landets första kommersiella SMR-kraftverk. I Sverige bedrivs det idag forskning och utredningar inom området. Utredningarna berör säkerhet, lagstiftning och integration i energisystemet.