Kogeneracja w Świerku?

Naukowcy z Narodowego Centrum Badań Jądrowych rozważają budowę nowego reaktora. 24 maja Dominic Kieran, dyrektor zarządzający URENCO i przedstawiciel brytyjskiego konsorcjum U-Battery (URENCO, AMEC FW, ATKINS, Cammell-Laird, Laing O’Rourke) oraz prof. Krzysztof Kurek, dyrektor NCBJ, podpisali list intencyjny o podjęciu przygotowań do budowy w instytucie w Świerku wysokotemperaturowego reaktora chłodzonego gazem (ang. High Temperature Gas Reactor – HTGR). Technologia ta jest szczególnie obiecująca ze względu na możliwości wytwarzania ciepła przemysłowego i odporność na wszelkiego rodzaju awarie.

– Kogeneracja jądrowa to proces jednoczesnego wytwarzania energii elektrycznej i ciepła w reaktorach jądrowych, z której mogą korzystać, w sposób dedykowany, duże zakłady przemysłowe – podkreśla prof. Grzegorz Wrochna, przewodniczący europejskiej Inicjatywy Przemysłowej Kogeneracji Jądrowej (Nuclear Cogeneration Industrial Initiative – NC2I). – Oznacza to, że reaktory takie mogą mieć niezbyt wielką moc cieplną, rzędu kilkuset megawatów, za to dostarczać ciepło przemysłowe o wysokich parametrach. To wystarczy, aby np. strategiczne gałęzie przemysłu w Polsce dysponowały własnymi źródłami energii całkowicie uniezależniając się od zewnętrznych dostawców. Takim przykładem może być branża chemiczna lub rafinerie.

Polsko-brytyjska współpraca w rozwoju tej technologii była jednym z tematów rozmów polskich wiceministrów energii, Andrzeja Piotrowskiego i Michała Kurtyki, z brytyjskim ministrem energii i zmian klimatu Amber Rudd. Reaktory wysokotemperaturowe HTGR, dzięki zastosowaniu specjalnego paliwa, w którym uran chroniony jest warstwami węglika krzemu, oraz obojętnego chemicznie helu jako chłodziwa, pozwalają bezpiecznie operować znacznie wyższymi temperaturami niż w przypadku typowych reaktorów chłodzonych wodą. To pozwala na uzyskanie doskonałych parametrów ciepła przemysłowego. Odporność paliwa na warunki ekstremalne powoduje, że nawet przy awarii wszystkich systemów bezpieczeństwa i całkowitej utracie chłodziwa, reaktor samoczynnie wychładza się, nie grożąc emisją substancji radioaktywnych do otoczenia. Dzięki temu reaktory mogą być budowane w bezpośredniej bliskości innych instalacji przemysłowych i produkować energię elektryczną oraz ciepło znacznie bliżej odbiorcy, nie narażając go na straty przesyłowe.

Reaktory HTGR ze względów konstrukcyjnych nie mogą mieć tak dużych mocy, jak reaktory lekkowodne. Nie nadają się więc do realizacji programu polskiej energetyki jądrowej, zakładającego budowę reaktorów o łącznej mocy elektrycznej 6000 MW. Zastąpienie 4-6 wielkich reaktorów lekkowodnych kilkudziesięcioma reaktora HTGR byłoby zaś zdecydowanie zbyt kosztowne. Jednakże zastosowanie ich tam, gdzie prócz energii elektrycznej niezbędne jest ciepło o wysokiej temperaturze, jest ekonomicznie nieźle uzasadnione.

Naukowcy ze Świerku chcą, aby do 2025 roku powstał badawczy reaktor wysokotemperaturowy o mocy 10 MWt i elektrycznej 4 MWe.

– Prace nad projektowaniem, analizami bezpieczeństwa i budową takiego reaktora pozwoliłoby rozwinąć i utwierdzić w praktyce kompetencje ekspertów NCBJ ważne także dla obecnego programu polskiej energetyki jądrowej. Jednocześnie zaś przygotowałoby nas do wdrożenia w Polsce na skalę przemysłową reaktorów wysokotemperaturowych, dzięki którym energochłonny polski przemysł może zyskać dużą przewagę konkurencyjną – dodaje dr hab. Krzysztof Kurek, dyrektor NCBJ.