Miza SMR: Planuri mari cu reactoare mici

Cursa nucleară a început: 22 de state promit să tripleze capacitățile de generare a energiei nucleare. România, în pole-position cu experiență în producția de energie din surse nucleare, țintește poziția de lider regional în tehnologia SMR (small modular reactors). Polonia, un „newcomer” în industria nucleară, plusează și spune că vrea să devină lider european până în 2035.

Tehnologia Reactoarelor Modulare de Mici dimensiuni este vedeta care dă (re)startul cursei nucleare. Pe linia de start sunt 22 de state din întreaga lume care semnează angajamentul triplării capacităților de generare a energiei din surse nucleare până în 2050.

Ambiții uriașe

Agenția pentru Energie Nucleară (NEA) din cadrul OECD estimează că SMR-urile la nivel global vor ajunge la 375GW capacitate instalată, până în 2050. Pentru un ordin de proporție, în prezent, la nivel global se află în operare 407 reactoare nucleare, cu o capacitate instalată de 365GW (sursa A Mycle Schneider Consulting Project Paris, December 2023 – The World Nuclear Industry Status Report 2023).

Într-un concurs de scenarii, unele mai optimiste, altele mai realiste, think-tank-urile din energie plasează creșterea aportului de energie nucleară la nivel global chiar la nivelul de 770-900 GW până în 2050. Experții organizației arată că tehnologia nucleară este indispensabilă pentru atingerea țintelor climatice. De unde și creșterea efervescenței mondiale față de energia nucleară și SMR-uri. În lume funcționează cca. 3.000 de centrale pe cărbune. În Europa, unde decizia politică de a renunța complet la generarea energiei electrice și termice din cărbune a fost deja luată, instalarea de reactoare modulare mici, ar putea fi opțiunea ideală, asta până în 2050. 

Din cele peste 70 de proiecte SMR aflate în diverse stagii de dezvoltare în întreaga lume, 39 sunt la nivel de design conceptual, 26 în stadiul de design detaliat în timp ce șapte se află deja în stadiul de construcție, cu lucrări mai mult sau mai puțin avansate la sit. Sursa datelor noastre este raportul NEA al OECD actualizat în noiembrie 2023. Singurele centrale SMR aflate în operare astăzi sunt în Rusia și China, conform datelor de la nivelul anului 2022, publicate de Agenția Internațională a Energiei (IEA). 

La nivel global, arată agenția OECD pentru energie nucleară, 16 concepte distincte de SMR-uri cu răcire pe apă se află într-o competiție de proiecte. Alte 47 de concepte SMR, inclusiv micro-SMR se află în diverse stagii de dezvoltare la acest moment. 

Cine (re)deschide „frenezia nucleară”

Paris: locul unde s-a semnat formarea noii alianțe nucleare din Europa. 

16 state membre UE, printre care și România și Polonia se angajează să instaleze 150 GW capacități nucleare noi, până în 2050, inclusiv cu tehnologii de ultimă generație SMR. Proporțional, Uniunea Europeană și-ar dori ca peste 41% din noile instalații de energie nucleară să fie construite în Europa.

Parlamentul European mizează pe tehnologia SMR și recunoaște că Uniunea Europeană este o piață cu potențial semnificativ pentru noile reactoare modulare de mici dimensiuni. Legislativul european mai arată că SMR-urile pot contribui la independența energetică a întregii Uniuni. În rezoluția adoptată recent de Parlamentul European, parlamentarii recunosc existența unei curse globale pentru ledearshipul pieței SMR și arată că, deși singurele reactoare modulare operaționale sunt în China și Rusia, alte 80 de proiecte sunt în diverse stagii de dezvoltare în 18 state, la nivel global. Prin urmare, se anunță o competiție acerbă în anii ce urmează atât pentru dezvoltarea infrastructurii care stă la baza instalării reactoarelor, cât și o cursă intensă pentru rolul de a echilibra sistemul de energie în Europa. 

Curentul pro-nuclear din Uniunea Europeană, alimentat puternic de Franța și reprezentat în regiune de România și Polonia, se axează concomitent pe susținerea tehnologiei SMR, dar și pe dezvoltarea lanțurilor industriale și de aprovizionare din jurul tehnologiei reactoarelor modulare mici. Practic, potențialul SMR acționează simultan pe mai multe niveluri: energetic, de mediu, de securitate și siguranță, economic și industrial. Energetic pentru că dezvoltarea proiectelor SMR în UE are capacitatea de a reduce din dependența energetică a statelor membre și de a echilibra sistemul acolo unde există deficite, de mediu pentru că tehnologia produce energie verde, cu zero emisii de CO2 în atmosferă, de securitate pentru că prezența SMR-urilor în sistemele naționale de energie asigură producția de energie în bandă, energia pe care te poți baza oricând, inclusiv în momentele de vârf consum și economic și industrial pentru că, arată rezoluția Parlamentului European, „susținerea SMR-urilor are obiectivul final de a dezvolta un lanț solid de aprovizionare pentru producția efectivă a reactoarelor, ceea ce va genera cea mai mare valoare adăugată în Europa”. 

Cine conduce în cursa globală pentru viitorul pieței SMR

Statele Unite ale Americii: conduc cursa SMR la cel puțin două sectoare: cele mai multe companii care dezvoltă tehnologii de reactoare modulare mici și cele mai multe proiecte SMR, aflate în diverse stagii de dezvoltare. NuScale Power este singura companie care a obținut aprobarea Autorității de Reglementare Nucleară din SUA dar, în același timp, singura companie care a anulat un proiect relevant care ar fi trebuit finalizat până în 2030. Motivele anulării sunt economice spun atât beneficiarii cât și dezvoltatorul american. Inflația și dezechilibrele din lanțurile de aprovizionare pe plan global au cauzat creșteri consistente în toate sectoarele de construcție în energie. Orice proiect major de energie este „CAPEX intensive”.

Indicatorul preț/MW aproape s-a dublat de la anunțarea proiectului Carbon Free Power Project (CFPP) în 2019 și până la anunțul de încetare a proiectului din noiembrie 2023. În SUA este mult mai ieftin să generezi energie din gaz, pentru că vorbim de un sistem care nu are puse în funcțiune mecanisme de descurajare a folosirii gazului natural în energie, spre deosebire de Europa. 

Academicianul Ionuț Purica a declarat recent că anularea proiectului din Statele Unite ar putea funcționa în avantajul României. „În America era alocat un miliard de dolari pentru proiectul respectiv. Socoteala de luat în considerare ţine de posibilitatea că acel miliard să fie realocat către România”, a declarat Ionuț Purica, unul dintre cei mai reputați experți în energie pe care îi are România, membru al Academiei Române. 

NuScale rămâne cel mai avansat dezvoltator de SMR-uri din SUA. Proiectele sale europene merg înainte. „Este cert că NuScale este în acest moment cea mai avansată tehnologie pentru reactoare modulare de mici dimensiuni din lume, fiind totodată și singura tehnologie certificată la cel mai înalt nivel de siguranță, de cel mai strict reglementator din domeniul nuclear din lume”, spunea Sebastian Burduja, ministrul Energiei, anul trecut în noiembrie. La doar câteva săptămâni după această declarație, autoritatea nucleară din Polonia avea să emită un aviz pentru proiectul dezvoltat cu tehnologia NuScale. Prin opinia emisă de autoritatea de profil de la Varșovia, se recunoaște în esență respectarea legislației și standardelor de siguranță și proiecție pentru primul proiect SMR dezvoltat de KGHM Polska Miedź SA, folosind aceiași tehnologie ca la Doicești. Proiectul din Romania beneficiază deja de consolidarea cadrului de reglementare, prin emiterea scrisorii de aprobare din partea CNCAN pentru documentația Bază de Autorizare (LBD). Astfel, dezvoltarea proiectului in Romania, nu doar ca respecta cele mai inalte standarde de siguranta aplicabile in domeniu, dar beneficiaza deja de un nivel de cunoaștere avansat al etapizării procesului de licențiere/autorizare, pentru fiecare fază. 

Companii americane mari intră în cursa pentru obținerea celui mai performant sistem pe baza tehnologiei SMR. GE-Hitachi (alianță industrială amricano-japoneză), Terrapower (companie fondată de Bill Gates), Westinghouse (compania americană care a pus în funcțiune primul reactor nuclear din lume) sau companii mai mici, cum ar fi X-Energy sau Ultra Safe Nuclear Corporation, își dezvoltă propriile proiecte de reactoare modulare, fiecare cu capabilități și particularități tehnice, dar toate cu același obiectiv: de a impune un model industrial integrat care va permite producția „în serie” a reactoarelor, totul cu un timp ultra-redus de instalare și punere în funcțiune a noilor centrale. 

Japonia și Coreea de Sud investesc masiv în energie nucleară și specific în tehnologia SMR. Expertiza nucleară din orientul extrem este re-utilizată în dezvoltarea de SMR-uri și pare să aibă un impact direct inclusiv asupra proiectului SMR de la Doicești dezvoltat de compania de proiect RoPower Nuclear cu tehnologia americanilor de la NuScale Power. Coreenii de la Doosan sunt direct implicați în fabricarea reactoarelor care vor funcționa în complexul de la Doicești. În același timp, japonezii de la Chubu Electric au achiziționat recent 8,5% din NuScale Power, cel mai avansat dezvoltator american de tehnologie SMR.  

România și Polonia își dispută rolul de lider și promotor al SMR-urilor în regiune. Atât noi cât și polonezii mizăm pe tehnologii americane pentru punerea în funcțiune a noilor centrale de mici dimensiuni. În timp ce proiectul din România are potențialul de a fi pus în funcțiune până la finalul deceniului, cu tehnologie NuScale, polonezii spun că vor pune în funcțiune 24 de reactoare noi până în 2035, distribuite în șase situri. Deși NuScale are deja o opinie favorabilă emisă de autoritatea nucleară din Polonia, cele 24 de reactoare anunțate de compania poloneză Orlen Synthos Green Energy (OSGE) vor utiliza tehnologia dezvoltată de GE Hitachi pe modelul reactorului BWRX-300. „Guvernul polonez a decis să emită decizia de principiu și a aprobat șase situri (locații) pentru 24 de reactoare de ultimă generație în Polonia ”, a spus Rafal Kasprow în cadrul Summitului Nuclear Net Zero de la COP28. 

De ce s-a înscris România în avangarda „renașterii nucleare” 

Spre deosebire de Polonia, România a acumulat experiență consistentă în domeniul nuclear. Să nu uităm că polonezii au început dezvoltarea unui proiect nuclear în anii 80’ pe care nu l-au finalizat niciodată. România începe programul nuclear civil încă din anii 70’. Am fost singura țară din zona de influență sovietică ce alege să dezvolte o centrală nucleară cu tehnologie vestică, concomitent cu colaborarea în domeniul forajului marin pe care am dezvoltat-o cu Statele Unite ale Americii. Folosind o comparație ușor distopică dintre epoca sovietică și prezent, Ungaria este astăzi singurul stat european care își dezvoltă programul nuclear cu tehnologia rusească. 

Din 1996, Nuclearelectrica operează primul reactor nuclear din România. În 2007 a fost pus în funcțiune reactorul cu numărul 2. Misiunile de audit și evaluare plasează reactoarele noastre în topul siguranței și eficienței, la nivel mondial. În plus, spre deosebire de Polonia, România are deja un reglementator cu experiență, CNCAN, un lanț de furnizori și un sistem educațional avansat pentru pregătirea experților în domeniul nuclear. În mix-ul energetic, energia nucleară se plasează în jurul cifrei de 20%, puțin sub media europeană, de 30%, fiind o sursa stabilă si rezilientă de energie. Jumătate din energia cu emisii zero de carbon, la nivelul Uniunii Europene, provine din surse nucleare. 

În ultimii ani, România a început o reconsolidare a sectorului energiei nucleare, inclusiv prin asigurarea și securizarea circuitului nuclear integrat. Programul nuclear civil a urmat o serie de decizii strategice printre care se numără și dezvoltarea primului proiect SMR, retehnologizarea reactorului 1 de la Cernavodă, dar și un acord pentru construcția și punerea în funcțiune a unităților 3 și 4 din același complex. Cu cele 4 reactoare de la Cernavodă funcționale, plus centrala nuclear-electrică de la Doicești cu tehnologie SMR, România va crește exponențial capacitățile de generare a energiei electrice din surse nucleare. Acum, aportul energiei nucleare în mix-ul energetic național este de aproximativ 20%, cu o capacitate instalată de cca. 1.400 MW. 

6 ani cruciali pentru sistemul de energie național

Până în 2030-2031 sunt programați să intre în sistem alți 1.862 de MW provenind din cele două reactoare nucleare noi de la Cernavodă și din centrala SMR de la Doicești, în configurația anunțată de 6 reactoare modulare mici, fiecare cu o capacitate instalată de 77 MW. Înscrierea României în „cursa nucleară” are câteva motive pragmatice. În primul rând renunțarea la capacitățile de generare a energiei din cărbune, până în 2032, adâncește deficitul energetic. Deși situațiile succesive de criză au prorogat termenul asumat inițial (2030) energia produsă din cărbune va ieși din sistem până în 2032. În al doilea rând necesitatea de a consolida segmentul de energie securitară. Energia care este livrată în bandă, pe care te poți baza inclusiv în perioadele de vârf consum. Aportul regenerabilelor, fie că vorbim despre energie eoliană sau solară, depinde de condițiile meteo și de timpul zilei. În absența unor mecanisme foarte complexe de stocare a energiei este dificil de crezut că sistemul se poate baza într-o proporție copleșitoare pe energia din regenerabile. Hidroenergia ar putea fi de asemenea un răspuns, dar și acolo capacitățile de producție depind în mare măsură de debit, și pot fi semnificativ reduse în ani secetoși. 

SMR înainte de toate 

Compania de proiect RoPower Nuclear are misiunea de a transforma proiectul SMR de la Doicești în realitate până la finalul deceniului. Noua centrală nuclear-electrică ar primul proiect semnificativ din energie care ar putea livra energie în sistem până în 2030. 

Până atunci însă proiectul trebuie să treacă prin etapa doi a fazei de inginerie și design (FEED 2) să obțină aprobări, permise și validări de la autoritățile de profil. Decizia de a declara, la nivelul Guvernului României, că proiectul SMR de la Doicești este unul de importanță strategică pentru România spulberă orice fel de dubiu cu privire la continuarea proiectului. 

Dar cu ce preț? Componenta de preț a fost, în ultimii 5 ani, cea mai instabilă variabilă în proiectele majore de energie. Unul dintre cele mai relevante proiecte SMR dezvoltate de NuScale, aflat într-un stadiu de dezvoltare avansat a fost anulat, spun analiștii, pe motivul creșterii estimărilor de cost. Reprezentanții companiei americane NuScale Power spun că „cea mai recentă estimare a costurilor pentru Proiectul de Energie Fără Emisii de Carbon (CFPP) reflectă o piață financiară în schimbare și presiuni inflaționiste asupra lanțului de aprovizionare cu energie, care nu au mai fost văzute de peste 40 de ani” „CFPP s-a maturizat pentru a face față, a înțelege și a aborda aceste provocări cu care trebuie să se confrunte și alte tehnologii similare și opțiuni de generare”, mai spun aceștia. 

Structura de cost, exemplifică reprezentanții NuScale, este strict dependentă de componente care cunosc creșteri semnificative, chiar cu 45%. „De exemplu, rata dobânzii de referință utilizată pentru modelarea costurilor proiectului a crescut de la aproximativ 3% la 5% din iulie 2020, iar indicii de preț pentru mărfuri cheie, cum ar fi oțelul structural fabricat și conductele din oțel carbon, au crescut cu 45% în aceeași perioadă de timp. Ceea ce este important de înțeles despre estimarea actualizată a costurilor este că reflectă peisajul în schimbare pentru dezvoltarea întregii infrastructuri, inclusiv a proiectelor energetice, și este influențată în primul rând de impactul extern, nu de dezvoltarea proiectului sau de o schimbare a competitivității costurilor domeniului de aplicare al proiectului NuScale.”, se arată într-un comunicat emis de companie.    

Care sunt diferențele față de proiectul NuScale din România? „Costul țintă de 89 USD/MWh este specific proiectului CFPP dezvoltat în SUA și include costul pe durata de viață a centralei, inclusiv finanțarea, contingența, forța de muncă și materialele de construcție, combustibilul, operațiunile și dezafectarea. Pentru proiectul care urmează să fie dezvoltat în România, o estimare a costurilor specifice proiectului va fi finalizată în timpul studiului FEED și va reflecta condițiile specifice pieței românești”, se mai arată în declarațiile emise de NuScale. 

În timp ce compania americană vorbește strict de costurile proiectului SMR, este util să fim atenți și la diferențele fundamentale dintre cele două sisteme de energie din SUA și din România. În primul rând, Sistemul Energetic Național se află în deficit net. Cu alte cuvinte, în ultimii cinci ani ne-am transformat din stat exportator de energie într-un importator net, care depinde de surse externe pentru a-și asigura consumul intern de energie. Motivele sunt complexe, dar dacă încercăm să simplificăm ajungem rapid la concluzia că am scos capacități  de generare a energiei din sistem, în special cele pe cărbune, și nu am reușit să instalăm capacități noi echivalente. Trendul continuă. Ne-am angajat să renunțăm la capacitățile pe cărbune până în 2032, din rațiuni de mediu. Angajamentul echivalează cu un minus semnificativ în sistem. De unde luăm energie? 

În absența unor producții stabile de energie, din surse interne consolidate și sigure, care să ofere confortul contractării pe termen lung a unor cantități mari de energie, prețul pe care îl plătim efectiv pentru producția de energie va fi impredictibil. Fără a intra în detalii prea tehnice, prețul PZU (Piața de Ziua Următoare) depășește frecvent 100 de euro/MWh și în situații specifice de „sărăcie” energetică ajunge la o medie/zi de peste 200 de euro/MWh, nu numai în România, ci în majoritatea Uniunii Europene. 

Argumentul cheie este că cele două medii de energie, din SUA și din România contrastează puternic cel puțin la componenta de formare a prețului la energie. Un alt argument concludent în acest sens este chiar apetitul investițional pe care îl observăm față de proiectul SMR de la Doicești care va primi o investiție directă de 75 de milioane de dolari, din partea coreenilor de la DS Private Equity. Investiția, într-o fază încă incipientă a proiectului este de natură să consolideze în primul rând capitalul de încredere al dezvoltatorilor proiectului și, nu în ultimul rând al tehnologiei în sine.   

Investițiile publice directe din partea Guvernului american în dezvoltatorul SMR NuScale Power, depășesc 1.4 miliarde de dolari. 

Premise realiste cu așteptări optimiste  

Miza pe tehnologia SMR este mare pentru că odată ce sistemele și industriile conexe sunt setate, timpul de la plan la punerea în funcțiune este incomparabil mai scurt, față de un reactor nuclear clasic. Reactoarele modulare sunt atât de mici încât pot fi transportate cu ușurință pe mare, tren sau șosea și instalate în situl selectat. Tehnologia este deja utilizată și probată, diferența față de alte reactoare (să le spunem clasice) este tocmai modularitatea și capacitatea de instalare rapidă, cu costuri mai mici atât de timp, cât și financiare.

După anunțul întreruperii proiectului CFPP din SUA, atât RoPower Nuclear (compania de proiect din România) cât și KGHM (gigantul minier polonez în cupru și argint) au emis declarații de presă, ferme, prin care anunță continuarea dezvoltării proiectelor SMR din România, respectiv Polonia.

„Proiectul centralelor nucleare modulare SMR de la Doicești a intrat în faza a doua. În 2027, în termeni extrem de ambițioși, ar putea furniza energie. Am putea fi prima țară din lume care are un SMR la acest nivel”, a explicat ministrul Energiei, Sebastian Burduja.