Leikkaavatko pienydinreaktorit Suomen kaukolämmön päästöt murto-osaan jo 2020-luvulla? – "Kaupallistaminen kahden vuoden päässä"

Ydinenergia-ala hakee kasvua pienistä laitoksista. Niillä voisi tuottaa jopa pelkkää kaukolämpöä.

ydinenergia
Havainnekuva pienreaktroista (yläkuva) ja yksityiskohta reaktorista (alakuva).
Kanadalaisen Terrestrial Energyn suunnittelema ydinvoimalaitos näyttäisi ulkoapäin teollisuuslaitokselta. Sulasuolareaktorit ovat yläkuvassa näkyviä kuparinsävyisiä lieriöitä.Terrestrial Energy (CC-BY-SA)

Pienistä ydinreaktoreista odotetaan yhä kiivaammin apua energiantuotannon päästöjen leikkaamiseen. Kehitys käy vauhdilla, ja tuotantokäytössä ratkaisuja saatetaan nähdä tulevina vuosina.

Suomessa mielenkiinto kohdistuu nyt varsinkin pienten ydinreaktoreiden mahdollisuuksiin tuottaa lämpöä nykyisiä tuotantotapoja merkittävästi pienemmillä päästöillä. Pienet reaktorit voisi rakentaa tehtaassa lähes valmiiksi ja kuljettaa sen jälkeen sijoituspaikalle.

Pienissä reaktoreissa pyritään sekä hyödyntämään uusia innovatiivisia ratkaisuja ja sarjatuotantoa että laajentamaan ydinenergian käyttömahdollisuuksia uusiin sovelluksiin, kuten kaukolämmön ja teollisuuden prosessilämmön tuotantoon.

Reaktoreiden kehitykseen kohdistuu sen verran runsaasti mielenkiintoa ja odotuksia, että Suomen Ekomodernistit (siirryt toiseen palveluun) -yhdistys järjesti aiheesta Helsingissä seminaarin, jossa paikalla oli myös useita ulkomaisia reaktoritoimittajia esittelemässä hankkeidensa etenemistä ja tulevaisuuden näkymiä.

Osalla pienydinreaktoreita kehittävistä yrityksistä on vahva näkemys siitä, että teknologian saaminen kaupalliseen käyttöön on jo hyvinkin lähellä.

– Jos tästä esityksestä jotain jää mieleen, muistakaa, että teknologiamme kaupallistaminen on kahden vuoden päässä, ei vuosikymmenten, painotti kanadalaisyritys Terrestrial Energya Helsingissä edustanut Canon Bryan.

Terrestrial Energy kehittää pientä reaktorityyppiä, jota sanotaan sulasuolareaktoriksi. Reaktorityyppi on etenemässä kohti varsinaista lupaprosessia Kanadassa.

Kiina voimalakehityksen etulinjassa

Amerikkalaisyhtiö NuScale Power ei yhtä tarkkaa ennustetta reaktorinsa kaupallistamiselle antanut, mutta sekin on jo lupaprosessissa Yhdysvalloissa. Yhtiö on myös viime syksynä valinnut World Nuclear Newsin (siirryt toiseen palveluun) mukaan reaktorille valmistajan. NuScalella on lisäksi aiesopimuksia ainakin Kanadaan, Jordaniaan ja Romaniaan.

Pienreaktorien kehitys etenee kenties pisimmällä Kiinassa. Alalla on mielenkiinnolla odotettu tietoja Kiinasta, jossa pitäisi näinä aikoina käynnistyä sähköntuotannon kuulakekoreaktorissa, eli 210 megawattia sähköä tuottavassa laitoksessa.

VTT:n tutkimusryhmäpäällikkö Ville Tulkki sanoo, että laitoksen toiminnasta odotetaan tietoa, jota Kiinasta ei aina nopealla vauhdilla kansainväliseen mediaan saakka päädy. Kiinassa on lisäksi rakenteilla kaukolämmön tuotantoon keskittyvä pienreaktori.

– Kevytvesiteknologiaan pohjautuvia pienydinreaktoreita luvitetaan jo Yhdysvalloissa ja Kiinassa, ja monessa muussakin maassa konseptien kehitys on käynnissä, Tulkki toteaa.

VTT:n erikoistutkija Ville Tulkki
VTT:n tutkimusryhmäpäällikkö Ville Tulkki.Antti Kolppo / Yle

VTT on mukana koordinoimassa EU-hanketta, joka pyrkii edesauttamaan pienydinreaktoreiden leviämistä Euroopassa selvittämällä ja ratkomalla niiden käyttöön oton mahdollisia esteitä.

Suomessa reaktoritekniikkaa tutkitaan Lappeenrannassa, jossa teknillinen yliopisto on rakentanut koelaitteistoa pienten modulaaristen ydinreaktorien tekniikan testaamiseen.

Pienreaktorien kokoluokka liikkuu muutamista kymmenistä megawateista enintään kolmeen sataan megawattiin. Vertailun vuoksi: Olkiluodon vanhojen reaktorien sähköteho on vajaat 900 megawattia reaktoria kohden, tulevan kolmannen reaktorin 1 600 MW.

Pieni laitos, pienempi investointi

Ydinvoima-alalla on viime vuosina käännetty katsetta pienempiin laitoksiin, kun suurten rakentaminen on osoittautunut vaikeaksi eikä sille monessa maassa ole ollut poliittista tukea. Poikkeuksen tekevät Venäjä ja Kiina, joissa on edelleen rakennettu isoja kevytvesilaitoksia.

Suomessa Olkiluotoon nousevan reaktorin hinta on kiivennyt arvioidusta reilusta kolmesta miljardista eurosta noin kymmeneen miljardiin (siirryt toiseen palveluun) ja käyttöönotto viivästynyt yli kymmenen vuotta.

Pienissä laitoksissa erona suuriin olisi niiden sarjatuotanto tehtaassa ja investointikustannuksen pieneneminen. Sarjatuotanto laskee kustannuksia. Pienreaktoreiden turvallisuus pohjautuu usein niin kutsuttuihin passiivisiin turvallisuustoimintoihin, jotka toimivat luonnon prosessien kuten painovoiman voimalla. Näin sähkökatko ei aiheuttaisi voimalassa vakavaa turvallisuusuhkaa.

Kaukolämpö päästöttömäksi pienydinvoimalla?

Vaikka pientä ydinreaktoria ei vielä voi mistään tilata, alalla on vahvasti uskoa siihen, että ensi vuosikymmenellä tilanne on toisin.

Ekomodernistien seminaarissa julkaistiin myös seminaaria järjestäneen ja tietokirjailijana tunnetun Rauli Partasen työstämä selvitys ydinvoiman mahdollisuuksista Suomen kaukolämmön tuotannossa (siirryt toiseen palveluun).

Selvityksessä todetaan, että noin puolet Suomen kaukolämmön tarpeesta voitaisiin tuottaa pienillä, vain lämpöä tuottavilla reaktoreilla. Pienreaktorit tarjoaisivat mahdollisuuden lopettaa fossiilisten polttaminen kaukolämpöä tuotettaessa, mikä poistaisi kaukolämmön tuotannon hiilidioksidipäästöt.

Yksi pienreaktori riittäisi esimerkiksi tuottamaan keskisuuren kaupungin koko lämmön tarpeen. Kaukolämmön ohella pieniä reaktoreita voisi hyödyntää teollisuudessa, jossa tarvitaan korkeita lämpötiloja.

Yle kävi viime keväänä läpi Helsinkiin aiemmin kaavailtuja ydinvoimavaihtoehtoja.

Teknologian tutkimuskeskus VTT
Ydinvoimaa tutkitaan Suomessa muun muassa VTT:llä. Antti Kolppo / Yle

Kaukolämpö voisi tulla myös datakeskuksista tai syvältä maasta

Energiayhtiöissä kehitystä seurataan luonnollisesti tarkkaan. Seminaarissa puheenvuoron käyttänyt Fortumin Eero Vesaoja muistutti, että energia-alalla tapahtuu koko ajan monella saralla.

Pienten ydinreaktoreiden etenemisen ohella energia-alaa muuttaa tuuli- ja aurinkovoiman nopea hinnanlasku, kuten myös sähkön varastoinnin ja lämpöpumpputeknologian vauhdikas kehittyminen.

Pienreaktorien ohella tulevaisuuden kaukolämmönlähteitä voivat olla datakeskusten tuottama lämpö ja syvä geoterminen energia. Kun kaikki kehittyvät nopealla vauhdilla, tuskin kukaan tietää, mikä on energiayhtiön näkökulmasta kannattavin tuotantomuoto vaikka 60 vuoden kuluttua.

Fortumilla ei tällä hetkellä ole suunnitelmia investoida pieniin ydinreaktoreihin. Niitä kuitenkin seurataan VTT:n koordinoimassa hankkeessa ja Fortumilla on oma pienydinreaktoreiden tutkimusprojekti.

Ydinvoima herättää yhä tunteita

Vaikka pienydinreaktoreiden kehitys etenisi vauhdilla ja taloudellisesti houkuttavia ratkaisuja tulisi lähivuosina tarjolle, niiden rakentaminen varsinkin asutuksen läheisyyteen tullee herättämään ärhäkän keskustelun niin puolesta kuin vastaan.

Tämä mietityttää myös reaktoritoimittajia. Yhdysvaltalaisen NuScalen edustaja totesi seminaarin keskustelussa, että vaikka voimme tehdä täydellisiä ydinvoimaratkaisuja insinööriosaamisella, ovat viestinnälliset ongelmat ja ihmisten tunteet ja pelot vaikeampi pala ratkaista.

Kanadalaisen Terrestrian Energyn edustaja totesi, että osin on ydinvoima-alan itsensä vika, etteivät kansalaiset tunne alan toimijoita ja teknologiaa kohtaan esiintyy pelkoja. Hän toivoi myös ihmisten opiskelevan, mistä sähkö tulee.

Lue myös:

Uusi laskelma: Asumisen päästöjä voisi leikata selvästi energiatehokkuudella, samalla lämpölasku pienisi jopa kolmanneksen

Tiesitkö, että Suomi on maailman huippuosaaja ydinjätteen jatkokäsittelyssä? Kokosimme vastaukset kuuteen kuumaan kysymykseen

Ydinvoimalan voi pian koota rekkaan mahtuvista moduuleista – Pienreaktorit mullistavat ydinvoimabisnestä

Onko uraani vaarallista, paljonko se maksaa? Kuusi kysymystä Terrafamen uraanista

Uutista päivitetty kello 09.12: Korjattu Partasen rooli seminaarin järjestämisessä.