Modulaaristen pienydinreaktoreiden (SMR) asema Suomessa
Tauru, Amanda (2023)
2023
Tekniikan ja luonnontieteiden kandidaattiohjelma - Bachelor's Programme in Engineering and Natural Sciences
Tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunta - Faculty of Engineering and Natural Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2023-05-19
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202304254354
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202304254354
Tiivistelmä
Modulaariset pienydinreaktorit (small modular reactors, SMR) ovat alle 300 MW teholuokan ydinvoimaloita. Tässä työssä tarkastellaan SMR:ien asemaa Suomessa eri näkökulmista. Työssä pohditaan, mitä mahdollisuuksia ja haasteita SMR-teknologioissa on, mitkä ovat niiden kehittymisen edellytykset Suomessa sekä minkälainen rooli niillä on Suomen energiataloudessa. Ydinvoimaan liittyvässä lainsäädännössä on vielä kehitettävää, jotta SMR:iä voitaisiin ottaa osaksi Suomen energiajärjestelmää. Työssä on tarkoitus kartoittaa, mitä vaatii, että SMR:iä aletaan rakentamaan Suomeen.
SMR:ien mahdollisuudet perustuvat niiden hiilidioksidipäästöttömyyteen, mikä tekee niistä yhden keinon ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi. Niiden hiilijalanjälki on myös monia muita energiatuotantotapoja, kuten vesi- tai tuulivoimaa, pienempi. SMR:iä on kehitetty eri puolilla maailmaa, ja niitä voidaan jakaa eri luokkiin niiden ominaisuuksien perusteella. Tässä työssä esitellään Modulaarinen mikroreaktori (MMR), NuScale ja LDR-50, sillä niillä on ominaisuuksia, jotka voisivat sopia Suomen tarpeeseen.
Lämmöntuotanto aiheuttaa vielä toistaiseksi paljon hiilidioksidipäästöjä, joiden vähentämiseksi SMR:iä on mietitty osaksi kaukolämmöntuotantoa. Suuret teollisuuden yritykset taas pitävät niitä mahdollisuutena vähentää hiilidioksidipäästöjä, sillä niillä on mahdollista toteuttaa tehtaiden vaatimat korkeat lämpötilat. Taloudellisesta näkökulmasta SMR:t vaikuttavat lupaavilta. Tutkimuksessa on havaittu, että kaukolämpöä tuottavien SMR:ien kustannusjakauma on pienempi verrattuna esimerkiksi lämpöpumppuun tai pellettikäyttöiseen lämpölaitokseen.
Työssä selvisi, että yksi keskeinen ongelma SMR:ien käyttöönotossa Suomeen on lainsäädäntö sijaintiin liittyen. Niiden tulisi sijaita mahdollisimman lähellä käyttäjiä, jotta energiantuotanto on kannattavaa. Tällä hetkellä voimassa oleva ydinenergialaki on tehty kaukana asutuksesta sijaitseville suurille yli 1500 MW tehoisille ydinvoimaloille, ja hätätilannealueeksi on määritetty 25 kilometriä reaktorista. SMR:illä on pienempi ydin, mikä mahdollistaa hätätilannealueen tarkastelun reaktorikoon mukaan. Monet tahot toivovatkin teholuokkaan perustuvaa hätätilannealuetta lainsäädäntöön.
SMR:iin liittyen on käynnissä useita hankkeita, joiden tarkoitus on edistää niiden käyttöönottoa. Tässä työssä esitellään ELSMOR- ja EcoSMR-hanke, sillä ne liittyvät Suomeen. Hankkeiden tulosten perusteella SMR:ien kehitys vaatii taloudellisen tuen, muutoksia lainsäädäntöön sekä etenemissuunnitelman, jossa eri sidosryhmät yhdistettäisiin.
SMR:ien mahdollisuudet perustuvat niiden hiilidioksidipäästöttömyyteen, mikä tekee niistä yhden keinon ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi. Niiden hiilijalanjälki on myös monia muita energiatuotantotapoja, kuten vesi- tai tuulivoimaa, pienempi. SMR:iä on kehitetty eri puolilla maailmaa, ja niitä voidaan jakaa eri luokkiin niiden ominaisuuksien perusteella. Tässä työssä esitellään Modulaarinen mikroreaktori (MMR), NuScale ja LDR-50, sillä niillä on ominaisuuksia, jotka voisivat sopia Suomen tarpeeseen.
Lämmöntuotanto aiheuttaa vielä toistaiseksi paljon hiilidioksidipäästöjä, joiden vähentämiseksi SMR:iä on mietitty osaksi kaukolämmöntuotantoa. Suuret teollisuuden yritykset taas pitävät niitä mahdollisuutena vähentää hiilidioksidipäästöjä, sillä niillä on mahdollista toteuttaa tehtaiden vaatimat korkeat lämpötilat. Taloudellisesta näkökulmasta SMR:t vaikuttavat lupaavilta. Tutkimuksessa on havaittu, että kaukolämpöä tuottavien SMR:ien kustannusjakauma on pienempi verrattuna esimerkiksi lämpöpumppuun tai pellettikäyttöiseen lämpölaitokseen.
Työssä selvisi, että yksi keskeinen ongelma SMR:ien käyttöönotossa Suomeen on lainsäädäntö sijaintiin liittyen. Niiden tulisi sijaita mahdollisimman lähellä käyttäjiä, jotta energiantuotanto on kannattavaa. Tällä hetkellä voimassa oleva ydinenergialaki on tehty kaukana asutuksesta sijaitseville suurille yli 1500 MW tehoisille ydinvoimaloille, ja hätätilannealueeksi on määritetty 25 kilometriä reaktorista. SMR:illä on pienempi ydin, mikä mahdollistaa hätätilannealueen tarkastelun reaktorikoon mukaan. Monet tahot toivovatkin teholuokkaan perustuvaa hätätilannealuetta lainsäädäntöön.
SMR:iin liittyen on käynnissä useita hankkeita, joiden tarkoitus on edistää niiden käyttöönottoa. Tässä työssä esitellään ELSMOR- ja EcoSMR-hanke, sillä ne liittyvät Suomeen. Hankkeiden tulosten perusteella SMR:ien kehitys vaatii taloudellisen tuen, muutoksia lainsäädäntöön sekä etenemissuunnitelman, jossa eri sidosryhmät yhdistettäisiin.
Kokoelmat
- Kandidaatintutkielmat [10985]