Den fjortonde kinesiska femårsplanen sätter upp ett mål om 20 GW ny kärnkraft till 2025. Samtidigt ger man grönt ljus för konstruktion av fem nya reaktorer och kinesiska CNNC presenterar en ny reaktortyp, Hualong Two, med planerad byggstart 2024.

Den kinesiska partikongressen godkände under mars den fjortonde femårsplanen för perioden 2021 till 2025. Femårsplanen tar rygg på landets nyligen annonserade klimatmål och ska ”formulera en handlingsplan för att utsläppen ska nå sin topp före 2030” och ”förankra ansträngningar för att uppnå koldioxidneutralitet före 2060”. Enligt planen ska utsläppen av koldioxid per BNP minska med 18 procent till 2025. Då ska även 20 procent av all energi komma från fossilfria energislag. Planen saknar dock konkreta förslag, med undantag för en detalj – femårsplanen sätter ett mål om 70 GW kärnkraft till år 2025.

Målet innebär en ökning med knappt 20 GW från dagens 50 GW, vilket skulle innebära att ungefär 20 nya reaktorer behöver färdigställas från 2021 till 2025. Idag byggs fjorton större reaktorer i Kina, vilket i dagsläget alltså inte ser ut att räcka. Kina hade tidigare ett mål att uppnå 58 GW installerad kärnkraftskapacitet till 2020. Målet nåddes dock inte, bland annat till följd av att man införde ett tillfälligt stopp för alla nya reaktorprojekt efter olyckan vid Fukushima Daiichi år 2011.

I centrum för femårsplanen återfinns liknande centrala mål som föregående 40 år – onödig energikonsumtion ska minska, effektiviteten ska öka, energisäkerheten ska förbättras och utsläppen av föroreningar ska minska.

Under eran sedan 1949 har Kinas ekonomiska problem till stor del kunnat härledas till bristen på billig, inhemsk energiproduktion för att möta landets utvecklingstakt och urbanisering. Enligt historikern Elspeth Thomsons bok ”The Chinese Coal Industry” från 2013 har en närmast kronisk energibrist varit en av de viktigaste begränsande faktorerna i strävan att höja levnadsstandarder och modernisera landet.

En utmaning att möta energibehovet
Kina har omfattande kolresurser i form av kolfält nära markytan, särskilt i de norra delarna av landet. Transporten av kol från kolfälten till kraftverken har kommit att utgöra en utmaning för tågtrafiken och orsakar periodiskt trafikstörningar i järnvägsnätet.

Förutom kol förbrukar Kina en mycket stor mängd fossil olja och gas. Efter att kortvarigt ha producerat en större mängd egen olja har landet blivit världens största importör av olja. Kina importerar idag omkring tio miljoner fat olja per dag, ungefär tio procent av världens totala konsumtion. Importerna täcker 75 procent av oljekonsumtionen. Kina importerar även omfattande mängder gas och importer täcker idag mer än 40 procent av gaskonsumtionen.

I brist på alternativ har kolkraft kommit att stå för över 70 procent av landets totala energibehov. Fastän landets el- och energikonsumtion per capita är lägre än i många västländer är energikonsumtionen per producerad enhet i industrin och per BNP skyhög. På 1980-talet var energibehovet per producerad enhet i industrin fyra till sex gånger högre än i Europa.

Den enorma industrisektorn, med övervikt mot energikrävande processer som produktion av stål, kemiprodukter och cement, har kännetecknats av dålig effektivitet. Detta till följd av småskaliga industrier, ålderstigen utrustning och bristande kontroll över kostnader.

Sedan 1978 har en rad reformer införts för att begränsa den skenande energikonsumtionen och öka effektiviteten. Reformerna har haft effekt och under de senaste fyra årtiondena har energikonsumtionen växt med ungefär halva takten jämfört med BNP. En del av framgångarna går att härleda till en växande servicesektor men det finns även reella framgångar tack vare effektivisering.

Stora satsningar på kärnkraft
Förutom målet om 70 GW kärnkraft till 2025 från femårsplanen finns en rad andra målsättningar från andra organisationer. Den kinesiska kärnkraftsorganisationen China Nuclear Energy Association (CNEA) säger att man förväntar sig satsning på åtta reaktorer per år under den fjortonde femårsperioden från 2021 till 2025 och att landet ska nå målet om 70 GW vid slutet av perioden. CNEA har skruvat upp sin tidigare prognos för den totala kapaciteten i sitt 2030-scenario till 120 GW.

Det kinesiska företaget China National Nuclear Corporation (CNNC) har konstaterat att femårsplanen inte räcker för att landet ska nå sina klimatmål. Tillsammans med China Atomic Energy Research Institute har CNNC lagt fram ett förslag för 180 GW kapacitet till 2035. Företaget China General Nuclear Power Group (CGN Power) förväntar sig att 200 GW kärnkraft antingen är i drift eller under konstruktion år 2035.

Ett annat, även det ambitiöst, förslag kommer från Tsinghua-universitetets avdelning för klimat och hållbar utveckling (ICCSD). De föreslår ett mål om 327 GW kärnkraft till 2050 för att tillsammans med en utbyggnad av andra kraftslag ligga bättre i linje med klimatmålen.

Ny inhemsk reaktordesign från 2024
CNNC har berättat att man planerar byggstart för en reaktor av den nya reaktortypen Hualong Two år 2024. Det är en avancerade modell baserad på Gen III-reaktorn Hualong One, som är Kinas första inhemska reaktortyp. Två Hualong One-reaktorer har färdigställts – Fuqing 5 som är i kommersiell drift i Kina och Kanupp 2 (Karachi Nuclear Power Plant) i Pakistan som uppnådde kriticitet i februari.

Väldigt lite information finns än så länge kring Hualong Two, men föregångaren Hualong One är en tre-loops tryckvattenreaktor som bygger på CNNC:s ACP1000-reaktor och CGN:s ACPR1000+. Reaktorn har en elektrisk nettoeffekt på 1 090 MW och är utformad för 60 års drift. Säkerhetssystemen består av en kombination av aktiva och passiva system samt med förstärkt skydd mot yttre händelser. Reaktorn är även utformad med en dubbel inneslutning. Istället för en så kallad härdfångare (core-catcher) som finns på vissa reaktorer har Hualong One utformats för att innehålla en eventuell härdsmälta i reaktortanken, så kallad IVR (in-vessel retention).

Hualong One har även ämnats för export genom företaget CGN under namnet HPR1000, för Hualong Pressurized Reactor 1000. Reaktortypen har föreslagits för kärnkraftsprojektet Bradwell i Storbritannien och genomgår just nu licensiering genom de den brittiska strålsäkerhetsmyndigheten och miljömyndigheten. I februari publicerade miljömyndigheten sin första bedömning och allmänheten bjöds in att kommentera fram till början av april.

Den nya Hualong-reaktorn ska kunna färdigställas på endast fyra år och enligt uppgift kosta knappt 17 000 kronor per kW (13 000 yuan/kW). Det innebär en avsevärd förbättring från Hualong One som hittills byggts på drygt fem år med kostnadsuppgifter som varierar mellan 22 000 och 29 000 kronor per kW, beroende på om det avser den första reaktorn eller det långsiktiga kostnadsmålet.

Sätter fart mot målet med fem nya reaktorer
Kärnkraften ser även i fortsättningen ut att få en viktig roll i Kinas energiförsörjning, med en omfattande utbyggnad framöver. Det är dock ännu oklart om man kommer uppnå de ambitiöst satta målen för utbyggnaden och de utlovade kostnadsminskningarna. Om man lyckas hålla den utannonserade kostnaden för Hualong Two skulle det potentiellt innebära en kostnad per kWh i nivå med existerande svensk kärnkraft.

I mitten av april meddelades att fem nya reaktorprojekt har fått grönt ljus för byggstart. De fem reaktorerna kommer att byggas av CNNC och ha en sammanlagd kapacitet på 4,9 GW, motsvarande knappt tio procent av den befintliga kinesiska kärnkraftsflottan.

För fyra av reaktorerna föll valet av teknologi på ryska VVER-1200, med en elektrisk effekt på 1,2 GW. Dessa kommer uppföras som reaktor nummer 7 och 8 vid kärnkraftverket Tianwan och reaktor nummer 3 och 4 vid kärnkraftverket Xudapu. Kontraktet med Rosatom tillkännagavs redan 2019 och tillståndet för att bygga kommer i enlighet med den tidplan som kommunicerades då. Se även Kärnkraft i vår omvärld 2019-04-05.

Den femte reaktorn är en mindre reaktor, SMR, med 125 MW elektrisk effekt. Själva reaktorn är av typen ACP100 (även kallad Linglong One), en inhemsk SMR-design som utvecklats sedan 2010.

I juli 2019 berättade CNNC att man skulle påbörja bygget av en första ACP100 i december samma år. Med en preliminär byggtid på 65 månader skulle det innebära att reaktorn står färdig i maj 2025. Efter det nya beskedet kommer alltså två ACP100 vara under konstruktion samtidigt. Den inhemska reaktortypen har även föreslagits för flytande kärnkraftverk, likt ryska Akademik Lomonosov, och kallas då ACP100S. Se även Kärnkraft i vår omvärld från 2020-03-05.

Bygget av tre reaktorer, en VVER-1200 vardera vid Tianwan och Xudapu och den mindre ACP100 ska påbörjas senare under 2021. Samtliga förväntas stå färdiga år 2026, vilket innebär en avsevärt kortare byggtid för den andra ACP100-reaktorn jämfört med den första. Det innebär även att tidplanen för Xudapu-3 har flyttats fram, då de nya reaktorerna vid Xudapu skulle stå klara 2028 enligt vad som tidigare kommunicerats.

Kina har mycket att leva upp till, både i termer av förväntningar på kärnkraftsprogrammet och i termer av vad som krävs för att nå sina egna klimatmål. Efter starten på 2021 ser de ut att vara på god väg.

Detta är en artikel från Energiforsk