Den brittiska regeringen har publicerat sin nya energipolicy, som innehåller både stora och små reaktorer. Därtill har den brittiska regeringens tävling för att vaska fram fler intressanta koncept avslutats och Rolls Royce går vidare med placering av sin UK SMR. Den brittiska regeringens medvetna satsning på att utveckla kärnkraften börjar mynna ut i konkreta resultat.

Den brittiska regeringen har just lagt fram sin vitbok om landets framtida energiförsörjning. Vitboken, som fått titeln ”Powering our Net Zero Future”, täcker alla aspekter av energiförsörjningen och målar upp en framtid med nya sektorer som vätgas och koldioxidlagring. Dokumentet tar avstamp i premiärminister Boris Johnsons tiopunktsplan och rekommendationer från regeringens klimatkommitté.

För att åstadkomma nettonoll utsläpp till 2050 räknar man med att elkonsumtionen dubbleras jämfört med dagens, allt eftersom fler delar av samhället elektrifieras. Den brittiska elkonsumtionen skulle i så fall uppgå till nästan 700 TWh per år. Kärnkraftsproduktionen tänker man sig ska öka från dagens dryga 60 TWh till mellan 100 och 160 TWh år 2050.

Klimatkommittén, på engelska kallad ”the Climate Change Committee” eller kortare ”the CCC”, utvärderar kontinuerligt det brittiska klimatarbetet och ger ut ett antal olika rapporter med policyrekommendationer. Framförallt ger kommittén var femte år ut en stor rapport kallad ”Koldioxidbudgeten”. Den sjätte och senaste versionen, på engelska ”Sixth Carbon Budget”, stakar ut de åtgärder som krävs för att Storbritannien ska uppnå nettonoll utsläpp till 2050. Rekommendationerna handlar främst om åtgärder under 2020-talet för att åstadkomma en utsläppsminskning om 78 % till 2035, jämfört med 1990. Detta flyttar i princip fram det tidigare målet om 80 % utsläppsminskning till 2050 med femton år.

En central del i klimatkommitténs rapport är att elproduktionen år 2035 är fri från koldioxidutsläpp. För detta ser man framför sig att det år 2035 behövs 10 GW kärnkraft. Det skulle i sin tur betyda nybyggnation motsvarande ungefär 8 GW, baserat på att Hinkley Point C är den enda av dagens reaktorer som beräknas vara i drift då. Det är dock troligt att även Sizewell B, en tryckvattenreaktor som färdigställdes 1995, fortfarande är i drift då. Regeringens vitbok tar fasta på detta, och utgår alltså istället från att bägge kärnkraftverk är i fortsatt drift vid slutet av 2030-talet.

Boris Johnsons tiopunktsplan annonserades i mitten av november och innehöll ett flertal åtgärder både på produktions- och konsumtionssidan av energisystemet. Enligt punkt 3 planerar regeringen nu att gå vidare med planer för nya reaktorer, från storskaliga till små och avancerade modulära reaktorer.

Mycket snack och lite verkstad
Trots storslagna ambitioner innehåller vitboken ganska få nyheter och framförallt få konkreta projekt. Det ska genomföras flera utredningar och konsultationer, bland annat för att utreda en nedstängning av kolkraften redan 2024.

Många planer finns även för kärnkraften. Regeringen avser att innan mandatperiodens slut ta ett slutgiltigt beslut för minst ett nytt storskaligt kärnkraftsprojekt. Nästa val äger inte rum förrän i maj 2024, vilket är en deadline som inte imponerar på den brittiska kärnkraftsindustrin. Vissa menar dock att det snarare ska tolkas som att ett beslut nu står på den officiella agendan och att det faktiska beslutet troligtvis kommer betydligt tidigare än 2024.

Regeringen säger sig vara öppen för mer än ett nytt kärnkraftsprojekt men förväntar sig att industrin ska leverera mot det mål som sattes i det tidigare sektorsavtalet för ny kärnkraft. Sektorsavtalet, som publicerades 2018, satte ett mål om kostnadsminskningar på 30 % till 2030 för nybyggnadsprojekt. Dessutom säger regeringen att man fortsätter utforska flera finansieringsmodeller. Främst gäller detta den så kallade RAB-modellen, för ”Regulated Asset Base” (se Kärnkraft i vår omvärld 2019-08-27), och i samband med vitboken släpptes också en sammanställning av den återkoppling som inkommit efter en tidigare konsultation av finansieringsmodellen.

Små och avancerade modulära reaktorer tar stor plats
Mer konkret kommer den brittiska regeringen bidra med 385 miljoner pund, ungefär 4,3 miljarder kronor, för att utveckla en SMR-design och för ett demonstrationsprojekt av en avancerad modulär reaktor. Denna satsning var dock, liksom flera andra punkter, känd sedan innan vitboken släpptes. Man kommer även investera motsvarande knappt 500 miljoner kronor i tillsyn och licensiering. Under 2021 avser man öppna en licensieringsprocess, Generic Design Assessment, för SMR-designer.

Den brittiska regeringen beskriver att man ser små och avancerade reaktorer som ett segment under snabb utveckling och att den globala marknaden för SMR och AMR år 2035 kommer vara värd mellan 250 och 400 miljarder pund, alltså motsvarande 2 700 till 4 500 miljarder kronor.

Förutom små och avancerade reaktorer avser man att investera 400 miljoner pund i utveckling av fusionsreaktorer. Enligt vitboken siktar regeringen på att bygga en kommersiellt gångbar fusionsreaktor till 2040. Vägen dit ska gå genom utveckling av STEP, Spherical Tokamak for Energy Production, och en fungerande fusionsreaktor baserad på denna ska alltså stå färdig till 2040.

Kärt barn har många namn
De ”små modulära reaktorerna” har börjat bli etablerade. Från att ha varit ett nischfenomen som kunde grupperas ihop under en gemensam beteckning, SMR, handlar det nu om en rad olika modeller som börjar framstå som direkta konkurrenter till de större reaktorerna.

Det som så sent som för något år sedan brukade kallas små modulära reaktorer delas nu allt oftare istället upp i lättvattenreaktorkoncept, som fortsatt kallas små modulära reaktorer (SMR), och i avancerade modulära reaktorer (AMR). De senare avser då de reaktorkoncept som inte baseras på lättvattenteknik. I den här gruppen finns till exempel en rad snabbreaktorkoncept, men också de gaskylda högtemperaturreaktorerna. När utvecklingen av de här reaktorerna kommer närmare demonstrationsanläggningar och kommersialisering kommer vi säkerligen att börja prata även om dem som separata modeller utan att gruppera dem.

En viktig skillnad mellan reaktorerna är att lättvattenreaktorkoncepten alla är varianter på dagens tryck- och kokvattenreaktorer. Därmed kan de dra nytta inte bara av den etablerade infrastrukturen för bränsletillverkning och hantering av använt bränsle, men också av drifterfarenheter och licensiering. Underleverantörerna har också lättare att anpassa sig till att serva en liten lättvattenreaktor än ett reaktorkoncept som är helt annorlunda mot dagens reaktorer. Sammantaget gör det här att de små lättvattenreaktorerna generellt är närmare demonstrationsanläggningar än vad de avancerade koncepten är.

Små modulära reaktorer inte alltid så små
Det är inte längre helt tydligt var gränserna går mellan det som brukade kallas små modulära reaktorer och de stora konventionella modellerna. Särskilt framgår det när vi tittar närmare på Rolls Royce reaktor.

Rolls Royce reaktor ”UK SMR” är förhållandevis stor. Den elektriska effekten om 400–450 MW är i nivå med många av de tidiga kommersiella reaktorerna, till exempel Oskarshamn 1 eller de ryska VVER-440. Reaktorn är en tryckvattenreaktor, vilket är den reaktortyp som det finns i särklass mest drifterfarenheter ifrån. Rolls Royce menar att man har försökt optimera reaktorutformningen så att kostnaden ska kunna hållas nere. Häri ingår givetvis att dra nytta av erfarenheterna från reaktorer i drift. Reaktormodellen är tillräckligt liten för att i stor utsträckning kunna byggas i moduler som transporteras till byggplatsen. Samtidigt har man gjort den så stor som möjligt för att maximera elproduktionen och intjänandet. Rolls Royce anger att målet är att det ska gå att bygga reaktorn för 1,8 miljarder pund när man är igång med serieproduktionen. De fem första reaktorerna räknar man med kommer att bli dyrare.

I juli 2019 meddelade den brittiska regeringen att man satsar 18 miljoner pund på att stödja utvecklingen av Rolls Royce reaktor. UK Research and Innovation, som fördelar statliga brittiska pengar till forskning och utveckling, har också meddelat att man går in med lika mycket – 18 miljoner pund. De här pengarna motfinansieras också med lika mycket från konsortiet bakom UK SMR.

Konsortiet har också föreslagit regeringen ett nästa steg för att slutföra detaljkonstruktionen av reaktorn. Prislappen för det skulle bli 500 miljoner pund. Förslaget innebär att regeringen ska bidra till finansieringen men att konsortiet ska stå för majoriteten av pengarna. Kostnaden kan jämföras med vad det kostar att utveckla en ny bilmodell, där kostnaden kan sträcka sig uppemot tio gånger de här pengarna när en ny plattform tas fram.

Trots att utvecklingen av reaktorn fortfarande pågår har Rolls Royce via sin chef för strategi och affärsutveckling meddelat att man undersöker var den första reaktorn ska byggas. De intressanta platserna är sådana där det redan idag finns kärnteknisk verksamhet. Särskilt pekas Cumbria, där till exempel Sellafield ligger, ut som intressant. Wales nämns också som intressant.

Konsortiet menar att runt tio år återstår för att färdigställa detaljkonstruktionen, licensiera och bygga en första reaktor. Den första UK SMR skulle då kunna leverera el 2030.

Vinnare av den brittiska AMR-tävlingen
Utvecklingen av små modulära reaktorer ses av den brittiska regeringen som en viktig strategisk fråga. Man försöker aktivt bygga upp en ny brittisk exportindustri. Utsikterna att kunna exportera reaktorer är en stark drivkraft bakom regeringens engagemang, men billigare reaktorer behövs också på hemmaplan. Storbritannien har en klimatlag som fastslår att nettoutsläppen av klimatgaser ska vara noll 2050. Kärnkraften har en viktig roll i planen för hur det ska genomföras. Men, de höga kostnaderna för Hinkley Point C och osäkerheten kring om övriga projekt kommer att bli av har blivit en huvudvärk för den brittiska regeringen. Det behövs nya reaktorer och de måste bli billigare.

Förutom satsningen på UK SMR har det brittiska departementet för näringslivs-, energi-, och industristrategifrågor (BEIS) hållit en tävling för att hitta avancerade (icke vattenkylda) reaktorkoncept som Storbritannien kan utveckla. Efter den första urvalsomgången (se Kärnkraft i vår omvärld 2018-09-25) återstod åtta olika reaktorkoncept. Både svenska Blykalla och Westinghouse var då med bland de åtta koncepten med varsin blykyld snabbreaktor. Viktiga delar av arbetet med Westinghouse reaktor görs i Västerås så det är mycket svenskt i tävlingen. Kravet på reaktorerna är att de ska vara ekonomiskt konkurrenskraftiga, att de ska gå att massproducera i fabrik och att de ska vara enkla att transportera.

Urvalet av vinnarna som går till nästa fas och får ta del av finansiering för att fortsätta utvecklingen försenades något men tillkännagavs till slut under våren 2020. De tre vinnarna, som får dela på 40 miljoner pund för att vidareutveckla sin teknik, blev Tokamak Energy, Westinghouse och U-Battery.

Tokamak Energy är ett företag från Oxfordshire som utvecklar en kompakt fusionsreaktor som kallas ST40. Konceptet bygger på en sfärisk tokamak med högtemperatursupraledare. CERN och företaget Qdot Technology Ltd ingår som underleverantörer med forskningsstöd från universiteten i Oxford och Illinois samt Oak Ridge National Laboratory i USA.

Westinghouse utvecklar en blykyld Gen IV-snabbreaktor som kan producera 450 MW elektrisk effekt. Kraftverket arbetar med en superkritisk koldioxidcykel och ett system lagring av energi. I konsortiet bakom reaktorkonceptet står ett flertal stora bolag och välkända universitet samt den italienska myndigheten för utveckling av nya teknologier (ENEA).

U-Battery utvecklar en gaskyld högtemperaturreaktor som är en så kallad mikroreaktor med elektrisk effekt på 4 MW.

Långsiktiga satsningar på kärnkraft
Både satsningarna på UK SMR och på de avancerade reaktorkoncepten ingår i ett forsknings och utvecklingsprogram för satsningar på innovativ kärnkraft. Programmet som löper över åren 2016–2021 har en total budget på 460 miljoner pund, fördelat på både departement och forskningsfinansiärer. Förutom den rena reaktorutvecklingen ingår satsningar på mjukvaruverktyg, materialutveckling och utveckling av tillverkningsmetoder. De brittiska pengarna till fusionsforskningen vid JET och bygget av fusionsreaktorn ITER ingår också i programmet.

Utöver de tidigare satsningarna har den brittiska regeringen tillkännagivit ytterligare kärnkraftssatsningar på 525 miljoner pund i sin nationella infrastrukturstrategi. Pengarna, motsvarande knappt 6 miljarder kronor, ska gå till utveckling av små och avancerade modulära reaktorer och fusionsteknik.

Storbritannien gör en sammanhållen satsning på att utveckla ny kärnkraft med en tydlig strategi i bakgrunden. Det behövs flera verktyg för att landet ska klara att fasa ut de fossila bränslena och man ser också en affärsmöjlighet i att exportera tekniken. Resultatet är en fokuserad satsning som är på god väg att ge konkreta resultat.