LDR-50 – Kleine modulaire LWR voor stadsverwarming

Type: SMR LWR, lichtwaterreactor – Finland

Zie de KernVisie nieuwsberichten met titel: “Fins onderzoekcentrum ontwikkelt kernreactor voor stadsverwarming“ van 10 maart 2020 en “Finland start bouw van proefreactor voor stadsverwarming” van 24 juni 2024 door op de desbetreffende titel te klikken.

Achtergrondinformatie:

VTT, het Finse onderzoekcentrum voor kernenergie, ontwikkelt een kleine modulaire reactor (SMR), die geschikt is voor stadsverwarming. Het heeft veel kennis op het gebied van kleine modulaire kernreactoren. Er werken 200 nucleaire specialisten op het instituut. In Finland zijn veel woningen op stadsverwarming aangesloten. Vooralsnog stoken de ketels vooral steenkool. Voorts turf, hout of aardgas. Het Finse energiebeleid is erop gericht om in 2029 geen steenkool meer te gebruiken. De overschakeling van de stadsverwarmingscentrales van fossiele brandstof op kernenergie zou jaarlijks de uitworp van vier miljoen ton CO2 schelen.

De Finse stadsverwarmingsreactor heet LDR-50 en heeft een vermogen van 50 MWth. De overdruk in het systeem is laag en ligt onder 10 bar. Ook de temperatuur van het opgewarmde water is met maximaal 120 Celsius laag. Het dubbelwandige vat, binnen het reactorvat en buiten het vat voor de veiligheidsomhulling, is qua grootte vergelijkbaar met een standaard transportcontainer, die op de kant met de korte zijden staat. Het vat is uiteraard niet rechthoekig, maar rond. Onderin het reactorvat bevindt zich de reactorkern, die het water opwarmt. Dat water stroomt met behulp van natuurlijke circulatie omhoog, waar zich warmtewisselaars bevinden. Het opgewarmde water is namelijk relatief licht en het afgekoelde water relatief zwaar. Het secundaire systeem is aangesloten op de warmtewisselaar en transporteert de warmte naar een volgende warmtewisselaar, die op zijn beurt in verbinding staat met het stadsverwarmingssysteem.

Vanwege de lage druk en temperatuur is de reactor uiterst veilig. Te meer, omdat elke reactor in een eigen groot bassin is geplaatst, dat is gevuld met water Er is dus veel water nabij de reactor aanwezig voor de eventuele noodkoeling van de kern en de beheersing van een ongeval.

Stadsverwarming op kernenergie is niet nieuw. Het is in de tweede helft van de vorige eeuw vrij veel toegepast. Onder andere in Bulgarije, China, Hongarije, Oekraïne, Rusland, Slowakije, Zweden en Zwitserland. Een groot aantal van die eenheden zijn stilgelegd vanwege de toentertijd lage prijzen van fossiele brandstoffen. De opgedane ervaring was steeds positief. Dat gold ook voor de gebruikers.

Stand van de ontwikkeling:

VTT heeft inmiddels het bedrijf “Steady Energy” opgericht, dat in de toekomst de eenheden zal fabriceren en installeren. Het plan is om de Finse industrie zoveel mogelijk bij de ontwikkeling te betrekken, zodat ze de componenten kan leveren. Steady Energy nam het besluit om een proefreactor, zonder reactorkern, maar met een elektrische verwarming, te bouwen. Dat systeem komt begin 2028 in bedrijf. Het plan is om daarna de eenheden, die wel een reactorkern hebben, uit te rollen. De eerste eenheid met een kernreactor moet in 2030 bedrijfsklaar zijn. Voor de eerste vijftien reactoren hebben zich inmiddels geïnteresseerde partijen gemeld. Elke stadsverwarmingscentrale heeft meerdere eenheden. De doelstelling is dat de terugverdientijd tussen 10 en 20 jaar ligt.