Kaukolämpöä kaupungin omalla ydinreaktorilla? – Cleantech-ryhmän energiateema, osa 1

Kai Koskinen, DiscoverIT

Tilastokeskuksen julkaisun mukaan uusiutuvilla polttoaineilla tuotettiin 2019 ensimmäistä kertaa enemmän kaukolämpöä kuin fossiilisilla polttoaineilla. Kolme tärkeintä tuotantotapaa (puupolttoaineet 35 %, kivihiili 18 % ja turve 15 %) vastasivat yhteensä noin kahta kolmasosaa (68 %) kaukolämmön kokonaistuotannosta.

Uudenlaisia päästöttömän kaukolämmön tuotantotapoja ovat mm. syvä maalämpö, palvelinkeskuksissa syntyvä lämpö ja pienet modulaariset ydinreaktorit (SMR = small modular reactors).

Oheinen kuva havainnollistaa ydinvoiman käyttöönoton vaikutusta Suomen energiantuotannon päästöihin 1970-80 lukujen taitteessa.

Kohti sarjatuotantoa

Teholtaan alle 300 MW:n pienydinreaktorit voitaisiin liittää yhteen sähkön, höyryn ja lämmön tuotantoa varten. Vertailun vuoksi Olkiluotoon tulevan kolmannen ydinreaktorin lämpöteho on 4300 MW ja sähköteho 1600 MW.

Kaukolämmön vaatima noin sata-asteinen vesi mahdollistaa yksinkertaiset, turvalliset ja edulliset ratkaisut. Kyse on oikeastaan ydinvoimalla toimivasta vedenkeittimestä. Pienreaktoreita on tällä hetkellä maailmalla aktiivisen kehityksen kohteina kymmeniä erilaisia eri vaiheissa.

Modulaarinen rakenne mahdollistaa sarjatuotannon. LUT:issa kehitetään muutaman kymmenen megawatin tehoista modulaarista pientä kaukolämpöreaktoria. Ydinvoimatekniikan mallinnuksen professori Juhani Hyvärisen mukaan pienet modulaariset lämpöreaktorit pystyisivät tuottamaan kaiken keskisuuren kaupungin tarvitseman kaukolämmön. Ne voivat toimia ilman henkilöstöä ja voidaan rakentaa osittain maan alle – vaikka keskelle asuinaluetta (kuva 2). Säteilyturvakeskus valmistelee pienreaktoreiden lisensointia.

Kehitysprojekti käynnissä

Business Finlandin rahoittamassa elokuussa 2020 alkaneessa kaksivuotisessa EcoSMR-hankkeessa (Finnish Ecosystem for Small Modular Reactors) selvitetään ydinenergiateknologian vaatimuksia, lisensointia sekä modulaaristen pienreaktoreiden pilotointia.

GPM Globalin PRiSM (PRojects integrating Sustainable Methods) -malliin liittyvä P5-vaikutusarviointi (people, planet, profit, process ja product) antaa tällaisten kehitys- ja mahdollisten myöhempien toimitusprojektien arviointiin hyvän pohjan. Process viittaa lyhyeen aikaväliin eli projektin aikaisiin toimenpiteisiin ja product pitkään aikaväliin eli projektin tulosten käyttöön.

---

Teematilaisuuksia

Energiateeman alla pidettävä modulaarisia pienreaktoreita koskeva minitapahtumasarja on tarkoitus järjestää syksyllä 2021. Seuraa PRY:n Tapahtumakalenteria.

Ensimmäisen tilaisuuden "Modulaaristen ydinreaktorien (SMR) käyttö kaukolämmön tuotannossa" ilmoittautuminen on jo auki. Lue tapahtuman kuvaus ja ilmoittaudu mukaan!


Kai Koskinen
DiscoverIT
Cleantech ja kestävä kehitys projekteissa -teemaryhmä