Rysk kärnkraft på frammarsch

Rysk kärnkraft på frammarsch

Den ryska kärnkraftsproduktionen växer - nya reaktorer tas i drift och tillgängligheten i de befintliga ökar.

Den ryska kärnkraften växer starkt. Flera reaktorer är under uppförande i Ryssland och Rosatom, det ryska kärnkraftsbolaget, bygger också reaktorer i fyra andra länder. Diskussioner om export pågår med ett stort antal länder och i några är man på gång att börja bygga. Bakom uppsvinget ligger en medveten satsning på kärntekniken. Ambitionerna är höga med bland annat en storskalig satsning på snabbreaktorer. Kärnkraften ser ut att få en mycket viktig roll i det framtida ryska energisystemet.

År 2006 inledde Ryssland en medveten satsning på den inhemska kärnkraften i syfte att minska beroendet av fossilgas. I den ”Energistrategi 2030”, som antogs 2009, är målet att dubbla kärnkraftsproduktionen till 2030.

Kärntekniken är en av Rysslands få högteknologiska branscher och i den moderniseringspolitik som sjösattes 2009 lyfte man fram den som ett prioriterat område och som ett av få områden där Ryssland har möjlighet att bli världsledande. Förutom ett omfattande kärnkraftsprogram på hemmaplan innebär satsningen också en ambitiös exportsatsning.

Olyckan i Tjernobyl 1986 och Sovjetunionens sönderfall åren därefter ledde till att de reaktorbyggen som pågick avstannade och att utvecklingen av nya reaktorer i det närmaste upphörde. Under 1990-talet tappade branschen mycket kompetens. Men, under det sena 90-talet enades Ryssland om export av reaktorer till Kina, Indien och Iran. Affärerna ledde till att man fick finansiering och reaktorutvecklingen kom igång igen.

Efter exportaffärerna tog även flera av de avstannade ryska byggena fart. Rostov 1 färdigställdes och kunde kopplads in på elnätet 2001. Kalinin 3 följde 2004, Rostov 2 och Kalinin 4 stod färdiga 2010 respektive 2011.

Stark ökning av kärnkraften i Ryssland

Produktionen i den ryska kärnkraften har ökat kraftigt på senare år. Att fler reaktorer har tagits i drift är givetvis en viktig anledning, men framför allt har tillgängligheten i de befintliga reaktorerna ökat.

Det är ett uttalat mål att minska fossilgasanvändningen i Ryssland då det är betydligt lönsammare att exportera gasen än att sälja den på hemmamarknaden. En viktig pusselbit är att minska gasanvändningen i elproduktionen för att istället ersätta den med kärnkraft. Runt halva den ryska elproduktionen sker idag i fossilgaskraftverk, medan kärnkraften står för drygt 17 %. Resten utgörs av ungefär lika delar vattenkraft och kolkraft.

Den ryska energiplanen för 2030 utgår i alla sina scenarier från att användningen av energi kommer att öka kraftigt. International Energy Agency däremot gör en annan bedömning. IEA pekar på att energiinteniteten i den ryska ekonomin är betydligt högre än i andra industriländer. Orsaken till den spårar man till att man på sovjettiden såg en hög energianvändning som ett mått på framsteg. Energianvändning var ett nyckeltal i Sovjetunionens system för att mäta ekonomin. Det här ledde till att infrastrukturen byggdes ineffektiv ur ett energiperspektiv. IEA menar att Ryssland redan genom idag identifierade energieffektiviseringsåtgärder mycket kraftigt skulle kunna minska sin energianvändning. Vad gäller elanvändningen så ser även IEA framför sig en ökning, men inte en lika kraftig ökning som den ryska energiplanen beskriver.

Utvecklingen de senaste åren tyder på att det är IEA har som har gjort rätt prognos för den framtida ryska energianvändningen. I maj 2015 meddelades att drifttagandet av de fyra reaktorer som då var under byggnation, två vid Leningrad II och två vid Novovoronezh II, skulle senareläggas med ett år. Man sköt också upp bygget av Smolensk II med sex år. Skälet var att man såg att ett energiöverskott var på väg att byggas upp. I början av februari i år kom beskedet att man skjuter upp starten av Novovoronezh II-2 med ytterligare ett år. Starten planeras nu till januari 2020. Starten av Leningrad II-2 skjuts fram med ytterligare två år till februari 2022. I båda fallen är skälet att man vill hålla uppe elpriserna.

Enligt ett regeringsdekret från 2016 har Rosatom uppdraget att bygga elva reaktorer i Ryssland till 2030 utöver de reaktorer som för närvarande är under uppförande. Den senaste att starta var Rostov 4 som fasades in på det ryska elnätet den 2 februari i år. Även infasningen av Leningrad II-1 är nära förestående.

Snabbreaktorutveckling

Den långsiktiga riktningen för Rosatom och den ryska kärnkraften är att gå mot passivt säkra snabbreaktorer med ett betydligt bättre bränsleutnyttjande än dagens reaktorer genom upparbetning och återanvändning av bestrålat bränsle.

Den senaste så kallade federala målplanen talar om 25-30 % kärnkraft i elproduktionen 2030. Vid mitten av seklet ser man framför sig att kärnkraften står för 45-50 % av elproduktionen. Mot slutet av seklet ska andelen ha ökat till uppemot 80 %. Tanken är att efter 2030 åstadkomma en stor del av ökningen med snabbreaktorer. Satsningen drivs inom ett projekt Rosatom kallar för ”Prorvy” (genombrott).

Tre olika snabbreaktormodeller utvecklas parallellt. BREST ska ha bly som kylmedel. SVBR kyls av en legering av bly och vismut som kylmedel. Fördelen med att blanda in vismut är att legeringen har en betydligt lägre smältpunkt än rent bly. Man har erfarenhet av den här typen av reaktorer från atomubåtar, men de har aldrig använts för energiproduktion.

Utvecklingen av de natriumkylda reaktorerna fortsätter också. Ryssland har lång erfarenhet inom området. Natriumkylda snabbreaktorer har varit i drift i årtionden. Den senaste som togs i drift var BN-800 i Beloyarsk i södra Ural, som fasades in på nätet 2015. BN-800 har till uppgift att samla erfarenheter och testa teknik inför bygget av BN-1200 som är tänkt att bli den kommersiella serietillverkade stora snabbreaktorn.

Tanken är att snabbreaktorerna ska vara mogna för att byggas kommersiellt någon gång mellan 2020 och 2030. Den långsiktiga planen är att åstadkomma en sluten bränslecykel där det använda bränslet upparbetas och skickas tillbaka till snabbreaktorerna. Behovet av uran i en sluten bränslecykel blir nedåt en hundradel av lättvattenreaktorernas behov.

Mot affärsmässighet och en internationell marknad

Ambitionen är att Rosatom ska bort från att vara ett stort statligt konsortium av olönsamma självständiga delar till att bli ett integrerat statligt bolag där delarna samarbetar och där varje del måste ta eget ansvar för sin lönsamhet. Tidigare ingick Rosatoms finanser som en del av statsbudgeten. Exporten av reaktorer är en central del av det nya affärsmässiga sättet att driva bolaget. Exportaffärerna ska vara lönsamma.

Rosatoms exporterbjudande är på sätt och vis unikt då det omfattar allt ett land behöver för att skaffa sig kärnkraft. Man tillhandahåller inte bara nyckelfärdiga reaktorer och bränsle. Man erbjuder också utbildning, underhåll av reakorerna och den infrastruktur som behövs kring kärnkraften. Dessutom erbjuder man stöd för att bygga upp en myndighet och för att ta fram de nödvändiga regelverken. Det använda bränslet tas tillbaka till Ryssland om så önskas. Rosatom erbjuder sig slutligen att stå för investeringen och för driften av reaktorerna. Hela det här paketet kan man inte få av någon annan.

Kina och Iran har betalat sina reaktorer med egna pengar, men i de övriga länderna har man nappat på det ryska erbjudandet och har i någon form ryska pengar åtminstone som en del av finansieringen.

Trots att Rosatom så att säga sköter om alla delar av reaktoraffären har det visat sig vara besvärligt och ta lång tid att få exportaffärerna på plats. Jukka Laaksonen, som idag är rådgivare åt Rosatom och tidigare var generaldirektör för den finska Strålsäkerhetscentralen (Stuk), berättar att erfarenheten från Rosatoms exportprojekt visar att det är väldigt svårt att exportera reaktorer. Man får mångåriga förseningar. Undantagen har varit de kinesiska projekten som drivs av en kinesisk projektorganisation och det vitryska projektet där den ryska organisationen är aktivt involverad.

För närvarande bygger Rosatom fem reaktorer utomlands, Tianwan 4 i Kina, Ostrovets 1&2 i Vitryssland, Kudankulam 3 i Indien och Rooppur 1 i Bangladesh. Vid Tianwan 3 i Kina pågår provdriften. Den fasades in på det kinesiska elnätet precis innan nyår 2017/18.

Bygget av Rooppur 1 i Bangladesh startade så sent som den sista november 2017. Man har börjat gjuta bottenplattan och är därmed igång. Dock saknar man fortfarande det slutliga bygglovet. Tanken är att man i Rooppur ska bygga två reaktorer.

I Turkiet pågår förberedande arbeten för fyra reaktorer vid Akkuyu. Där räknar man med att kunna börja bygga på riktigt under 2018. Det har tagit lång tid att få miljötillstånden på plats och att utveckla det nödvändiga regelverket. De turkiska myndigheterna har inte mycket erfarenhet av kärnkraft, men man tar mycket stöd hos den Internationella atomenergikommissionen, IAEA. Kontraktet mellan Rosatom och Turkiet undertecknades redan 2010.

Även i Egypten finns långt framskridna planer på att bygga ryska reaktorer. Rosatom meddelade i december 2017 att man var överens med den Egyptiska regeringen om vad kontraktet ska innehålla. Rosatom ska bygga fyra VVER-1200 och förse dem med bränsle under de årtionden de är i drift. Förhoppningen från de båda parterna är att komma överens om detaljerna och att kunna underteckna ett slutligt kontrakt under 2018.

I både projektet i Egypten och det i Bangladesh har Rosatom en stark roll då de två länderna saknar egen erfarenhet av kärnkraft. Båda projekten har också starkt lokalt stöd vilket är en viktig framgångsfaktor.

Finland och Ungern planerar också att bygga ryska reaktorer, Hanhikivi 1 och Paks 5&6. Men båda de projekten har fortfarande en god bit kvar innan de får sina myndighetsgodkännanden så att byggena kan inledas. Rosatom för också diskussioner med Kina om ytterligare två reaktorer samt med Iran om att bygga Bushehr 2&3.

Framtiden ser ut att bli mycket spännande både vad gäller den ryska kärnkraftens utveckling med snabbreaktorernas intåg, men också vad gäller den ryska reaktorexporten. Ingen annan aktör är i närheten av vad Rosatom kan uppvisa vad gäller antalet länder man pratar med och antalet byggen som ser ut att bli av. Den ryska satsningen på kärntekniken ser än så länge ut att vara lyckosam.