Figur 1. Företaget NuScale har den 28/8 fått konstruktionen av sin Small Modular Reactor, SMR, godkänd av USA:s Nuclear Regulatory Commission, NRC.
Principen för SMR bearbetas på flera håll. Den centrala tanken är att konstruktionen görs så liten att den kan serietillverkas i standardiserade moduler. Dessa kan sedan sättas samman till anläggningar för större effekter. För en modul av konstruktionen ovan gäller:
- Effekt: 60 MWe, således den el en ansluten generator ger.
- Antal sammankopplade moduler: Upp till 12 st, d.v.s. 720 MW.
- Diameter: 2,7 meter.
- Höjd: 20 meter.
- Vikt: 590 ton
Det är alltså ingen liten pjäs. Fast den är liten i förhållande till konventionella kärnreaktorer.
Funktion
Principen är densamma som för våra kokvattenreaktorer.
Reaktorhärden finns längst ner, där vattnet i en primär krets hettas upp så att det stiger i en central ledning, riser, små röda pilar i figuren. Det leds sedan ner genom en värmeväxlare, steam generator, där vatten i den sekundära kretsen kokas till ånga med högt tryck. Denna leds ut till en ångturbin, som driver en generator i likhet med en vanlig kraftstation. Efter turbinen kyls ångan i kyltorn eller av flodvatten, så att den kondenserar till “matarvatten”, feed water. Detta pumpas in nertill i värmeväxlaren.
Den primära kretsens vatten kyls i värmeväxlaren och får därmed högre densitet, så att det sjunker ner till härden i självcirkulation, grå pilar.
Säkerhet
På moderna kärnkraftanläggningar ställs mycket höga krav på säkerhet. Härden skall få fortsatt kylning även om yttre el faller bort, det som skedde i Fukushima. NuScale försäkrar att modulen då klarar sig själv. Den primära kretsen har ju självcirkulation. Men jag har inte lyckats förstå hur den sekundära kretsen då kyls, men utgår från att NRC förstått det.
Världens kärnkraft ökar igen
Figur 2. Produktionen av kärnkraft 1970 – 2019
Efter toppåret 2006 med en produktion av 2.661 TWh har flera länder avvecklat kärnkraft, så att en nedgång följde till 2012. Fukushima orsakade ett tydligt fall i Asien. Men därefter har nybyggen mer än kompenserat för fortsatta avvecklingar i Sverige, Tyskland och USA med flera länder. År 2019 uppnåddes 2.657 TWh, mycket nära toppåret 2006.
Vid slutet av 2019 fanns 442 reaktorer i drift och 55 under byggnad. Man noterade en global kapacitetsfaktor om 82,5 % och noterade att denna faktor tenderar att öka med åldern även för anläggningar som är 40 och 50 år gamla.
Vi kan vänta en fortsatt ökning av kapaciteten för kärnkraft i världen.
+ – + – + – +
by 
Vilken eleffekt kan man få ut om man också producerar fjärrvärme?
Problemet med SMR är den overhead som finns runt ett kärnkraftverk. Säkerhet/QA/admin o.s.v. Den blir lika stor för ett litet verk som ett stort verk. Detta har anförts av ett antal kärnkraftsoperatörer i USA.
Tekniskt är SMR en mycket bra ide. Byråkratiskt så är det inte en lika bra ide.
Till Björn
Jag tror att det är mycket enkelt med regleringen eftersom Teneriffa har stora anläggningar för omvandling av saltvatten till driksvatten. de skulle också kunna anlägga en stor damm i canadas för att generera ström i vattenturbiner för reglering
, pumpa upp vatten när elbehovet är litet och reglera vid toppar.
För att sätta det i lite perspektiv (med reservation för felräkning eller feltänk…):
– Uppsala län förbrukade under 2018 2.930 GWh el enligt sajten regionfakta.
– En generator kopplad till en SMR-modul levererar enligt artikeln 60 MW el.
– På ett år (utan driftstopp) ger den 60 MW x 8760 h = 525600 MWh eller 525 GWh.
– 6 SMR-moduler ger 3150 GWh/år, vilket alltså skulle räcka till all elförbrukning i hela Uppsala län.
Korrekt?
Visst, vi har även vattenkraft som genererar el, men som sagt, för att ge perspektiv på en (1) moduls kapacitet. Intressant koncept, 3-4 moduler utspridda i Uppsala med omnejd skulle alltså tillsammans med vattenkraften ge all el som behövs. Och vilken förbättring vad gäller sårbarhet och ledningskapacitet då kanske 60-70% av all el kan produceras inom några mil från där den förbrukas!
Jag skulle gärna se 10 stycken SMR på Teneriffa. Haken är väl bara att det är svårt att reglera efter det varierande behovet?