Uusi ydinvoima – suuret ja pienet reaktorit

Kun ydinvoima keinona ilmastotavoitteiden saavuttamisessa on tunnustettu laajemmin, myös useat Euroopan maat ovat ryhtyneet joko suunnittelemaan tai jatkamaan aiempia uuden ydinvoiman rakennusohjelmiaan. Tällaisia maita ovat esimerkiksi Ranska, Iso-Britannia, Unkari, Slovakia, Puola, Tšekki, Romania ja Bulgaria. 

Markkinoilla nykyisin tarjolla olevia suuria reaktoreita voidaan pitää käytössä olevien kevytvesireaktoreiden evoluutiona. Tällä hetkellä saatavilla olevien suurten reaktoreiden teho on 1000-1600 MW:n välillä. Esimerkiksi Olkiluoto 3:n teho on 1600 MW.

Suuria ydinvoimaloita, jotka on otettu käyttöön äskettäin tai jotka ovat parhaillaan rakenteilla tai suunnitteilla, kutsutaan usein III- tai III+-sukupolven malleiksi. Ne eroavat edellisen sukupolven malleista, joita rakennettiin 1970-80 -luvuilla. Toisen sukupolven malleihin verrattuna III/III+ -malleissa on parannettuja turvallisuusominaisuuksia. Joissakin III+ -malleissa käytetään myös laajasti ns. passiivisia turvallisuusominaisuuksia. 

Vaikka pienet modulaariset reaktorit ovat saaneet viime aikoina paljon huomiota, toistaiseksi lähes kaikki käynnissä olevat uudet hankkeet liittyvät suuriin  gigawattiluokan ydinvoimaloihin. Tämä koskee myös pitkälle edenneitä suunnitteluvaiheen hankkeita.

Suurten ydinvoimaloiden etuihin kuuluvat sisäänrakennettu mittakaavaetu, käytännössä koeteltu tekniikka ja jo toiminnassa olevat vertailulaitokset. Vaikka olemassa olevien laitosten rakentamisessa olisi koettu viivästyksiä ja kustannusylityksiä, on niiden rakentamisaikana kerätty arvokkaita oppeja. Ne auttavat parantamaan tulevia hankkeita. Toisaalta suurten yksiköiden rakentamisajat ovat pitkiä ja kertaluonteiset investoinnit niissä ovat merkittäviä. Näillä piirteillä voi olla vaikutusta hankkeiden rahoitukseen. 

Ydinvoimalaitoksia, joiden teho on alle 300 MW, kutsutaan pieniksi modulaarisiksi reaktoreiksi (SMR). Joissakin suunnitelmissa voimalaitos voi koostua useiden pienten reaktoreiden yhdistelmästä. SMR:t eroavat suurista voimalaitoksista paitsi pienemmän tehonsa, myös modulaarisuuden takia. Niitä voidaan valmistaa sarjatuotantona ja  rakentaa paikalleen esivalmistetuista moduuleista.

SMR:t voivat tarjota joustavuutta, ja niitä voidaan rakentaa lähemmäs kaupunki- ja teollisuusalueita. Tämä mahdollistaa sähkön ja lämmön yhteistuotannon ja uudet ratkaisut myös kaukolämmön tuotantoon. 

Pienempi kapasiteetti ei kuitenkaan vaikuta laitoksen laatuun: pienet modulaariset reaktorit ovat tekniikaltaan ja turvallisuusvaatimuksiltaan verrattavissa suuriin ydinvoimaloihin. Standardoidut ratkaisut ja sarjatuotanto mahdollistavat kustannussäästöt ja rakentamisajan aikasäästöt. Nämä säästöt voivat toteutua, jos voimalaitoksia tehdään useita.

Nykyiset maakohtaiset erot viranomaisvaatimuksissa vaikuttavat modulaaristen pienreaktoreiden käyttöönottoon. Tehdasmainen esivalmistus vaatii standardoituja rakenteita ja järjestelmiä. Jotta samaa ratkaisua voidaan käyttää eri maissa, joko viranomaisvaatimukset on standardoitava tai sitten yhdessä maassa hyväksyttyä ratkaisua tulisi voida soveltaa myös toisessa maassa.

Pienten modulaaristen reaktoreiden mahdollisuuksien hyödyntäminen edellyttää tiivistä kansallista ja kansainvälistä yhteistyötä laitostoimittajien, energiantuottajien ja viranomaisten välillä.