Ydinvoimaloita saatetaan tulevaisuudessa rakentaa paljon nykyistä lähemmäs asutusta, jos VTT:n suunnitelmat kaukolämpöä tuottavista pienydinvoimaloista toteutuvat.
– Puhutaan muutamista sadoista metreistä, kun taas lain vaatimassa tämänhetkisessä tilanteessa puhutaan kilometreistä, kun lähdetään ison ydinvoimalan suunnitteluperusteista liikkeelle, kertoo Tommi Nyman, VTT:n Ydinenergia-tutkimusalueen johtaja.
VTT:n laskelmien lähtökohtana on LDR 50 -projekti, jonka tavoitteena on kehittää noin 50 megawatin tehoinen pienydinvoimala.
– Lähtökohdaksi on otettu, kuinka kauas reaktorista pitää mennä, että säteilytaso kaikista vakavimmassa vuodossa olisi sallittujen mittarajojen alapuolella, joka on käytännössä taustasäteilyn tasoa, Nyman kertoo.
Monissa kaupungeissa ollaan pienydinvoimaloista jo erittäin kiinnostuneita.
– Osa kaupungeistahan on miettinyt jo, mihin pienydinvoimala voitaisiin sijoittaa. Esimerkiksi Espoo on harkinnut Ämmässuota, kertoo VTT:n liiketoiminta-alueen johtaja Jussi Manninen.
VTT:n malli on pienydinvoimalaksikin pienitehoinen, sillä yleensä pienydinvoimaloiden tehon ylärajana pidetään 300 megawattia.
Vertailun vuoksi: suurten Olkiluoto 1 ja 2 -reaktoreiden teho on 890 megawattia ja Olkiluoto 3:n jopa 1600 megawattia.
Pienydinvoimaloista toivotaan uutta keinoa tuottaa energiaa ilman fossiilisia polttoaineita.
VTT:n LDR 50 -projektin erikoisuus on siinä, että pienydinvoimalalla on tarkoitus tuottaa vain kaukolämpöä. Useimmissa kansainvälisissä pienydinvoimalahankkeissa tavoitteena on tuottaa ydinvoimalla sekä sähköä että lämpöä tai pelkästään sähköä.
Lue lisää: VTT haluaa saada Suomeen ensimmäisen kaukolämpöreaktorin vuonna 2030
Myös Tampereen Sähkölaitos on kiinnostunut hankkeesta.
– Jos työtä ei aloiteta tänään, ydinkaukolämmön tuotanto voi siirtyä jopa vuosikymmenellä, toteaa yhtiön Business Intelligence Manager Juko Vähätiitto yhtiön tiedotteessa.
Hänen mukaansa ydinvoima on biopolttoaineiden ohella yksi harvoista fossiilittomista vaihtoehdoista, joka on mittakaavaltaan niin suuri, että sillä voisi tuottaa kaukolämpöä kaupunkeihin.
VTT:n Ydinenergia-tutkimusalueen johtaja Tommi Nyman
Lue lisää: Helen ja Fortum selvittävät mahdollisuuksia rakentaa yhdessä pienydinvoimaa
Pienten ja suurten ydinvoimaloiden on tarkoitus erota toisistaan tehojen lisäksi myös turvallisuusvaatimuksiltaan. Isoissa voimalaitoksissa käytetään useita erillisiä pumppujärjestelmiä, jotka kierrättävät jäähdytysvettä. Pumppujärjestelmiä on useampia siltä varalta, että johonkin niistä tulee vika.
Nymanin mukaan pienydinvoimaloiden yksinkertaisuus tekee niistä myös turvallisempia.
– Kun reaktori tehdään pienemmässä koossa, se ei tarvitse massiivisia järjestelmiä, vaan jäähdytys pystytään hoitamaan passiivisesti, Nyman sanoo.
– Tässä on hätäjäähdytysjärjestelmä, joka perustuu siihen, että vesi kiehuu, mikä on aika tehokas lämmönsiirtotapa. Kiehunnalla vesi ja lämpö siirtyvät reaktorin ulkopuolella olevaan vesialtaaseen.
Kiehuva vesi alkaa toki lämmittää vesiallasta, mutta Nymanin mukaan järjestelmä voi toimia ilman ulkoisia toimenpiteitä vähintään pari–kolme viikkoa ja antaa näin aikaa ratkaista ongelma.
Lisäksi VTT:n kaavailemassa kaukolämpövoimalassa veden lämpö ja paine olisivat huomattavasti alempia kuin suuremmissa ydinvoimaloissa.
– Sähköntuotantolaitoksessa pitää olla iso lämpötila, jotta sieltä saadaan höyryä ulos turbiiniin tuottamaan sähköä. Kun me emme tee sähköä vaan lämmitetään vettä, niin meille riittää noin 140-asteinen vesi, Nyman selittää.
– Iso ero on siinä, että kaukolämpövoimalassa veden käyttöpaine on noin 20 kertaa pienempi kuin isossa ydinvoimalaitoksessa. Me toimimme noin espressokeittimen paineessa, eli kuusi baaria. Siitä seuraa se, että materiaalien vahvuudet ovat paljon kevyempiä.
Nymanin mukaan pienempien paineiden ja lämpötilojen takia myös kaukolämpövoimaloiden mahdolliset onnettomuudet olisivat merkittävästi pienempiä kuin isojen ydinvoimaloiden.
Suomen lainsäädäntö ei Mannisen mukaan sinänsä estä pienydinvoimaloiden rakentamista.
Ongelma voi kuitenkin olla se, että reaktoreita olisi tarkoitus tehdä sarjatuotantona kustannusten säästämiseksi.
– Haetaan sellaista tilannetta, että pienydinreaktoreiden luvitus olisi tyyppikohtainen eikä jokainen kohde erikseen, sanoo Manninen.
– Jos voimalatyyppi olisi kerran hyväksytty, niin niitä olisi helpompi rakentaa useampia.
Mannisen mukaan asiassa on muna–kana-ongelma. Työ- ja elinkeinoministeriö sekä STUK haluavat ensin jonkin tietyn tapauksen, jonka perusteella lainsäädäntöä kehitetään.
– Varmaan tässä voimalan kehitys kulkee rinta rinnan lainsäädännön kehityksen kanssa, Manninen sanoo.
VTT:n päämääränä on kehittää kaukolämpöreaktoreista vientituote, johon suomalaiset teollisuusyritykset tekisivät vähintään osia, elleivät jopa valmistaisi laitoksia kokonaan.
Kansainvälistä kilpailua pienydinvoimala-alalla jo on. Mannisen mukaan VTT:llä uskotaan kuitenkin, että pelkästään kaukolämmön tuotantoon keskittyneille pienydinvoimaloille löytyvät omat niche-markkinat.
– Kaukolämmölle olisi markkinoita erityisesti Pohjoismaissa, mutta myös itäisessä Keski-Euroopassa, kuten Puolassa ja Tshekissä, joissa infrastruktuuri on tehty paljolti kaukolämmön varaan, Manninen sanoo.
