Lappeenrannan teknillinen yliopisto (LUT) solmi viime joulukuussa aiesopimuksen amerikkalaisen Ultra Safe Nuclear Corporation -yrityksen kanssa pienen ydinreaktorin rakentamisesta yliopistokaupunkiin. Reaktori on pääasiassa tarkoitettu tutkimuskäyttöön, mutta tulevaisuudessa se voi tuottaa Lappeenrantaan lämpöä.
Tavoitteena on ottaa reaktori käyttöön v. 2029, kertoo LUTin professori Juhani Hyvärinen.
”Muutkin ovat kiinnostuneita tästä minireaktorityypistä, mutta nyt on meidän vuoromme saada yksi. Niitä on jo toimitettu pari Kanadaan ja yksi Yhdysvaltoihin”, hän sanoo.
Kaikki reaktorit on toistaiseksi tarkoitettu tutkimuskäyttöön, mutta Hyvärisellä on tulevaisuudelle suuria suunnitelmia; Lappeenrannassa voisi jatkossa olla 5–6 pientä ydinreaktoria, jotka tuottaisivat kaupungille sen tarvitseman kaukolämmön.
Yhden reaktorin lämpöteho on 15–30 MW.
Hyvärinen kuvailee asiaa ydinvoiman normalisoimisena. Hän uskoo, että ydinvoima muuttuu tavalliseksi teollisuustoiminnaksi näiden pienten reaktorien myötä.
Teknologian tutkimuskeskus VTT vastaa LDR 50 -hankkeessa toisesta modulaarisesta reaktorista, joka on myös tarkoitettu lämmöntuotantoa varten. Osa teknisestä työstä tehdään yhteistyössä LUTin kanssa.
”Toivomme, että hanke saadaan kaupallistettua. VTT ei kuitenkaan voi tehdä sitä, vaan siihen tarvitaan muita toimijoita”, kertoo Tommi Nyman, VTT:n ydinenergian tutkimusalueen johtaja.
LUTin ja VTT:n pienreaktorit voivat saada luvan nykyisen ydinenergialain nojalla. Laki ei nykymuodossaan tunnista SMR:ää, mutta työn alla on lakiuudistus.
Tommi Nyman ja Juhani Hyvärinen toivovat, että pieniä modulaarisia reaktoreita aletaan vähitellen valmistaa sarjatuotantona ilman, että jokaisen kohdalla täytyy käydä läpi aikaa vievä lupaprosessi.
Useat suomalaiskaupungit ovat jo ilmaisseet kiinnostuksensa SMR:ää kohtaan. Helsingin kaupungin energiayhtiö Helen selvittää yhteistyössä Fortumin kanssa edellytyksiä pienelle reaktorille. Tampereellakin keskustelu käy vilkkaana, ja myös muutamat poliitikot ovat Turussa ilmaisseet kiinnostuksensa.
”Vastaukset vaihtelivat, kun Lappeenrannan kuntapoliitikoilta kysyttiin ennen kuntavaaleja heidän mielipiteitään SMR:stä. Kukaan heistä ei varmaankaan uskonut, että pieni reaktori muuttuisi näin nopeasti ajankohtaiseksi”, Hyvärinen sanoo.
Hyvärinen uskoo, että SMR muuttuu arkipäiväiseksi huomattavasti nopeammin kuin kukaan tällä hetkellä kuvittelee. Päästöttömän sähkön- ja lämmöntuotannon tarve on suuri, hän huomauttaa.
Pienet reaktorit sijoitetaan huomattavasti lähemmäs asutusta kuin suuret ydinvoimalat. Juhani Hyvärinen ja Tommi Nyman ovat molemmat sitä mieltä, että SMR:n täytyy saavuttaa lähialueen hyväksyntä, jotta hanke voidaan toteuttaa.
He myös painottavat turvallisuuskysymysten tärkeyttä.
Nyman toteaa, että turvallisuusmääräysten osalta vaaditaan lainmuutosta. Nykyisessä ydinenergialaissa määrätään kilometrien suojavyöhykkeistä voimalaitosten ympärille, kun taas SMR vaatii huomattavasti pienemmän suoja-alueen.
Esimerkiksi Lappeenrannan reaktorilla on niin pieni teho, että lämpö voidaan johtaa siitä ulos jotain ulkoista virtalähdettä pitkin, jos häiriöitä ilmenisi. Sydän tai ydinpolttoaine eivät kumpikaan vahingoittuisi, Hyvärinen vakuuttaa.
VTT on kartoittanut 8–10 mahdollista kuntaa, joilla saattaa olla edellytyksiä ensimmäisen reaktorin rakentamiselle. Kunnallisten päätöstentekijöiden kanssa selvitetään parhaillaan yhteistyömahdollisuuksia. Tommi Nyman selittää, että päätös on kuntien.
VTT:n LDR 50 -hankkeen teho on noin 50 MW. Reaktori lämmittää veden, ja teknologiassa yhdistyy perinteinen painevesitekniikka passiiviseen turvallisuusajatteluun. Tämä tarkoittaa, että reaktorin jäähdyttäminen ei vaadi sähköä, vaan se pohjautuu luonnolliseen vesikiertoon. Tekniikka on testattu ja tunnettu.
Kun ensimmäinen pilottireaktori valmistuu, VTT toivoo, että LDR 50:stä voi muodostua vientituote. Kiinnostusta ovat osoittaneet Fortumin ja Teollisuuden Voiman kaltaiset yritykset, joilla on tietoa ja kokemusta ydinvoimasta, mutta sopimuksia ei ole vielä allekirjoitettu.
”Pyrimme siihen, että tie kaupalliseen tuotteeseen on mahdollisimman lyhyt. Sitä varten tarvitsemme yrityksen, joka sekä rakentaa reaktorin että markkinoi sitä”, Nyman selittää.
LUT kehitti alkujaan myös omaa pientä reaktoria, mutta resurssit eivät riitä työn jatkamiseen samalla kun yliopisto saa amerikkalaisen reaktorin. Yhteistyö VTT:n kanssa kuitenkin jatkuu, sillä LUTin oma hanke lähti liikkeelle samasta ajatuksesta kuin VTT:n hanke.
”Suomi on liian pieni maa siihen, että meillä olisi kaksi toistensa kanssa kilpailevaa hanketta”, Hyvärinen sanoo.
Fortum, Suomen suurin energiayhtiö, on käynnistänyt kaksivuotisen hankkeen uuden ydinvoiman edellytysten kartoittamiseksi Suomessa ja Ruotsissa. Kotikentällä Fortum selvittää yhteistyössä Helenin kanssa pienen modulaarisen reaktorin sijoittamista pääkaupunkiin.
Helen, joka joutuu luopumaan hiilivoimalaitoksistaan, mainitsi jo v. 2021 SMR:n mahdollisena vaihtoehtona, kun hiili ja maakaasu poistetaan asteittain käytöstä. SMR voisi olla vaihtoehto sekä sähkön- että lämmöntuotannolle.
Ruotsissa Fortumin kumppanina on Kärnfull Next. Tämä suhteellisen uusi yhtiö haluaa toimia hankekehittäjänä kunnille tai teollisuuksille, jotka haluavat rakentaa omia, pieniä ydinvoimaloita. Lisäksi Fortum on ilmoittanut yhteistyöstä ranskalaisen EDF-energiajätin kanssa.
Laurent Leveugle, joka johtaa Fortumin käynnistämää ydinvoimaselvitystyötä, kertoi joulukuussa Hufvudstadsbladetille, että Fortum tavoittelee konkreettista yhteistyötä sellaisten kumppaneiden kanssa, jotka täydentävät sen omaa osaamista.
Fortumin ja Helenin suunnittelemat hankkeet ovat aivan eri kokoluokkaa kuin LUTin ja VTT:n hankkeet.
“Ne ovat huomattavasti suurempia, ja esimerkiksi Helen joutuu todennäköisesti tuottamaan modulaarisessa voimalassaan sekä sähköä että lämpöä”, professori Juhani Hyvärinen sanoo.
Virolla ensimmäisenä SMR
Viro valitsi Euroopan ensimmäisenä pienen ydinreaktorin kaupalliseen sähköntuotantoon. Jos kaikki sujuu suunnitelmien mukaan, laitos otetaan käyttöön Itä-Virossa v. 2031.
Tilaajana on yksityisomisteinen Fermi Energia, kun taas toimittajan valinnasta kilpailivat reaktorikehittäjät Rolls Royce, Nuscale ja GE Hitachi. Lopulta valinta osui GE Hitachin BWRX-300-reaktorityyppiin.
Fermi Energia perustelee valintaa sillä, että kyseessä on hyväksi havaittu kiehutusvesireaktoriteknologia. Suomessa ja Ruotsissa on suuria kiehutusvesireaktoreita, ja Fermi voi saada hankkeelleen tukea naapurimaista.
Reaktorin sähköteho on 300 MW. Passiiviset turvaominaisuudet merkitsevät sitä, että sydän voidaan jäähdyttää seitsemässä vuorokaudessa, vaikka ulkoinen virtalähde häviäisikin. Laitoksen rakentamisessa kestää 24–36 kuukautta.
Vattenfall on yksi Fermi Energian omistajista.
Virossa on maaliskuussa vaalit, mutta ydinvoiman ei odoteta nousevan vaaliteemaksi.
