Energiföretagen förklarar: SMR – funktion och framtid

Många pratar om SMR – ny kärnteknik i form av små modulära reaktorer. Men vad är SMR; hur skiljer de sig mot dagens reaktorer och hur ser dess framtid ut? Finns det möjlighet att bygga sådana reaktorer i Sverige idag och om inte, vilka förändringar behöver göras? Energiföretagen förklarar.

Internationellt säljs nu ny kärnteknik i form av små modulära reaktorer, så kallade SMR:er, på kommersiella grunder. Dessa reaktorer kan, förutom el, även bidra med fossilfri värme. Sådana reaktorer skulle kunna bidra till omställningen och inte minst ge viktig planerbar elproduktion i framför allt södra Sverige där det råder underskott på el och överföringen är begränsad. Små modulära reaktorer skulle även kunna byggas, där det behövs mycket el lokalt, där det är svårt att nå fram med tillräcklig nätkapacitet.

På EU-nivå arbetar kommissionen med flera förslag för att främja utbyggnaden av SMR. Målet är att effektivisera tillståndsprocesserna för sådana reaktorer och bindande lagstiftning väntas föreslås. I vissa länder, till exempel Finland, vidtas nationella åtgärder för att underlätta tillståndsgivningen för SMR. Sedan länge pågår ett internationellt arbete kring regelutveckling för SMR inom IAEA.

Vad är en SMR?

Grundtanken med en modulär reaktor är att den till stor del ska kunna byggas i fabrik, genom serietillverkning, för att sedan transporteras till förläggningsplatsen. En hög grad av pre-fabricering och transporterbarhet medför att anläggningen måste vara mindre. Därför talar man om små modulära reaktorer. Den elektriska effekten begränsas av storleken på reaktorn och väntas inte vara mer än 300 MW för de flesta koncepten, jämfört med en typisk stor reaktor som har en effekt mellan 1 000 MW och 1 600 MW. Men genom att placera flera SMR bredvid varandra i en så kallad park kan man få lika mycket el som från en stor reaktor.

SMR ska inte ses som mindre varianter av dagens kärnkraft. De innefattar nya innovativa tekniska lösningar för att möjliggöra småskalighet och tillverkning i fabrik. Ett särskilt område som implementeras är system med så kallad passiv säkerhet. Dessa aktiveras genom fysikens lagar och är inte beroende av mänskligt ingripande eller tillgång till el för att aktiveras vid en eventuell olycka eller annan händelse. Sådana nya tekniska system måste ha stöd i regelverket för att de ska kunna användas i SMR.

Vad krävs för en effektiv utveckling av SMR-tekniken?

När det gäller konventionell storskalig kärnkraft har de nationella regelverken utvecklats i takt med att kärnkraften byggts ut i respektive land. Regelverken utvecklades i hög grad oberoende av varandra och skiljer sig därför åt. Den slutliga säkerhetsnivån i varje land, det vill säga resultatet av tillämpningen av varje lands regelverk, är däremot jämförbar och det finns grundkrav inom EU och från IAEA som ska uppfyllas på övergripande nivå.

När det gäller små serietillverkade modulära reaktorer ligger den stora fördelen i att massproduktionen medför kostnadsreduktioner. Då blir det ett problem när detaljkraven skiljer sig åt i de olika länderna. Men eftersom det finns en övergripande nivå av säkerhet som alla länder accepterar finns goda förutsättningar att hitta en lösning. Den bygger dock på ett nytt förhållningssätt för de nationella strålsäkerhetsmyndigheterna.

Fördelen med ett typgodkännande

För att tekniken ska möjliggöras kan det enskilda landet behöva acceptera vissa ändringar av, eller avsteg från, den nuvarande nationella kravställningen under förutsättning att den slutliga säkerhetsnivån likväl uppfyller kravet. Det är mycket svårt och kostsamt att utföra nationella anpassningar av de serietillverkade reaktorernas konstruktion. Därför är det en effektivare och billigare väg att hitta en lösning för typgodkännanden och acceptans av godkända licensieringar i länder med likvärdig strålsäkerhetsnivå. Med typgodkännanden skulle tillståndsprocessen också kunna kortas betydligt eftersom man tar vara på insatser som strålsäkerhetsmyndigheter i andra länder redan har utfört. En liknande process har åstadkommits inom flygindustrin. Ett plan som är typgodkänt får flyga till världens alla länder.

Regelverket för SMR i Sverige

Det går så klart att bygga en SMR utan en typgodkännandeprocess på plats. Men utifrån dagens regelverk i Sverige finns en rad hinder eller dämpande effekter som försvårar byggandet av små modulära reaktorer.

Hela regelsamlingen och tillståndsprocessen som rör kärnkraft är anpassad för enstaka storskaliga projekt. Utgångspunkten är att varje anläggning är unik och kräver en gedigen granskning och bedömning från grunden. Om man bygger en park om exempelvis upp till tolv små enheter, ska samma process med regeringsbeslut genomföras tolv gånger – enligt dagens modell. Processen gör heller ingen skillnad på den första enheten och den tolfte, även om ärendet borde bli betydligt enklare redan för enhet nummer två, eller om reaktortypen redan är godkänd i annat likvärdigt land.

Dagens regler medför dessutom att gransknings- och tillsynsavgifterna till Strålsäkerhetsmyndigheten ska betalas in flera gånger. Här ifrågasätts inte avgifternas storlek utan det orimliga i att avgifterna ska betalas in exempelvis tolv gånger. För en sådan park skulle totalt 6 miljarder kronor betalas fram till provdrift. Det motsvarar omsättningen för Strålsäkerhetsmyndighetens hela verksamhet under 13 år, vilket är avskräckande för en investerare i småskalig kärnkraft.

Nya småskaliga reaktorer har också helt andra säkerhetssystem och är utformade på sådant sätt att svåra haverier med stora konsekvenser för omgivningen är fysikaliskt omöjliga. Det återspeglas dock inte i kravställning avseende exempelvis svåra haverier, beredskap och försäkringskrav. Det saknas också möjlighet för reaktorleverantörerna till en effektiv dialog med Strålsäkerhetsmyndigheten för att få en tidig bedömning av nya innovativa säkerhetslösningar.

Miljöbalken anger att nya reaktorer endast får byggas där det redan finns kärnkraft idag och maximalt tio reaktorer. För nya aktörer medför detta ett absolut stopp. Eftersom nya aktörer inte äger mark vid dessa platser kan de inte bygga ny kärnkraft. För befintliga aktörer, som redan har kärnkraft idag, medför miljöbalkens skrivning också att man vid en investering i en liten reaktor avstår möjligheten att vid ett senare tillfälle bygga en konventionell storskalig reaktor. Miljöbalkens platsbegränsning innebär också ett hinder för aktörer som skulle vilja använda SMR för andra tillämpningar än el, till exempel värme eller vätgasproduktion.