Alltfler länder satsar på småskalig kärnkraft, med en kapacitet på mellan 50 och 300 MW. Kina, Kanada, Storbritannien och USA ligger långt framme, men även i Estland och Finland görs nu konkreta satsningar på små reaktorer.
Det finns redan idag en mängd olika tekniker för småskalig kärnkraft, som ofta beskrivs med förkortningen SMR (Small Modular Reactor). Den vanligaste och teknologiskt mest mogna typen är lättvattenreaktorn. Det finns också saltreaktorer, metallkylda reaktorer, gaskylda reaktorer, toriumreaktorer med flera. En viktig egen-skap är produktionstemperaturen, som kan ligga mellan 90 och 900 grader. Ju högre temperatur ångan har desto större är potentialen för att använda den i andra processer, till exempel för att producera vätgas.
Kan ligga nära städer
En fördel med de små kärnkraftverken är att de är utrustade med funktioner för passiv säkerhet. Det innebär att reaktorn stängs av och kyler sig utan extern hjälp om något händer. Reaktorn kan till exempel sitta i en stor vattenpool som kan kyla av den kvarvarande värmen efter avstängning.
– Den passiva säkerheten gör att de små kärnkraftverken kan ligga nära befolkningscentra eller industriparker, säger Rauli Partanen på Think Atom som har arbetat med små reaktorer under många år.
– Dessa reaktorer är också väl lämpade för lokal produktion av värme. El kan transporteras på längre avstånd, men värme måste produceras lokalt. Ungefär hälften av vår energi används som värme, så låg koldioxid, låg kostnad och tillförlitlig värmeproduktion kan vara mycket användbart till exempel på öar och andra avlägsna platser.
Rauli Partanen lyfter också fram de ekonomiska fördelarna med små reaktorer. De är ofta konstruerade för att tillverkas i en fabriksmonteringslinje eller ett varv istället för att byggas på plats. Det ger låga kostnader för uppbyggnad, vilket i sin tur kan leda till att det är lättare att hitta finansiering.
– Mindre reaktorer är lättare att lägga till i nätet efter behov. Det är särskilt användbart för utvecklings-länder med växande behov med underutvecklade elnät och mer begränsade finansieringsmöjligheter, säger Rauli Partanen.
Saknar regelverk
De små reaktorerna drar inte nytta av samma skalfördelar som stora reaktorer. Ändå behöver de ofta liknande infrastruktur, institutioner, reglering och licensiering som stora reaktorer:
– Vi saknar lämplig lagstiftning och bestämmelser för små reaktorer och nya användningar för kärnenergi. Vissa reaktorer utan lättvatten använder nya typer av bränsle och producerar olika typer av radioaktivt avfall. Det kommer att behövas nya föreskrifter, leveranskedjor och hanteringsmetoder, säger Rauli Partanen som menar att den viktigaste flaskhalsen i dag för små reaktorer är bristen på korrekt reglering och lagstiftning. Det kan ta många år att förbereda, så arbetet måste börja så snart som möjligt:
– Det krävs en ny lagstiftning och inget företag kommer att starta ett projekt innan de vet vilka lagar och regler som kommer att gälla.
Den ökade andelen sol- och vindel innebär utmaningar och ökar kostnaderna för att hålla nätet stabilt, och även där kan den småskaliga kärnkraften få en viktig roll.
– Vattenkraft är bra för flexibilitet och stabilitet, liksom naturgasturbiner, men båda har sina problem. Vattenkraften kan inte skalas upp mycket från nuvarande nivåer, och naturgas är ett fossilt bränsle med utsläpp. Kärnkraften kan skalas upp nästan utan gränser och ger inga utsläpp, säger Rauli Partanen.
Kärnreaktorer producerar varm ånga som förvandlas till el i en turbingenerator. För att öka flexibiliteten i elproduktionen kan termisk lagring med hög temperatur användas för att lagra värmen från reaktorn. Senare kan denna värme användas för elproduktion. Detta är potentiellt ett mycket kostnadseffektivt sätt att lägga till ren, fast och flexibel produktionskapacitet till nätet.
– Inom ett par år kommer vi att få se exempel på små kärnkraftverk i drift. Tekniken finns där, men vi har en bra bit att gå när det gäller politisk medvetenhet och acceptans, säger Rauli Partanen.
Många reaktorer under utvecklingSmå kärnreaktorer har konstruerats under de senaste fem åren och flera nya är på gång. Kina har konstruerat en liten reaktor som bygger på en gas med hög temperatur som planeras till början av 2020. De har också tagit fram en fjärrvärmereaktor som beräknas till 2021.Ryska Rosatom har lagt två små reaktorer på en pråm som kan bogseras till lämplig plats. Det finns många andra exempel i Sydkorea, Argentina och USA.I Norden designas också reaktorer. Två exempel är svenska LeadCold och deras snabba blykylda Sealer-reaktor och danska Seaborg och deras CMSR saltreaktor.Läs mer: Rapporten Small modular reactors, rapport 2019-625 kan laddas ner på energiforsk.se
Marie Kofod-Hansen
