Cât ar putea costa proiectul centralei de la Doiceşti, cu reactoare nucleare mici SMR NuScale şi cum se compară costurile şi parametrii ei cu centralele mai mari

Despre proiectul centralei de Doiceşti din România se vorbeşte periodic în ultimii ani, adeseori el stârnind controverse, în mai parte pentru că ar folosi o tehnologie relativ nouă a reactoarelor nucleare mici, abreviată drept SMR. De curând, Ministerul Energiei din România a organizat evenimentului „Energie pentru generaţia următoare”, unde au fost anunţate mai multe evoluţii importante în acest proiect de către cei de la Nuclear Electrica şi RoPower, companie fondată să implementeze proiectul. Printre evoluţii s-a numărat şi anunţarea faptului că studiul de prefezabilitate a fost finalizat, urmând să demareze şi studiul de fezabilitate, care va putea definitiva şi un buget exact al costului acestui proiect, dar şi parametrii exacţi. Însă există deja nişte indicii date de directorul Nuclearelectrica despre posibilele costuri, dar şi de entităţi care şi-au luat angajamente de a acoperi părţi din viitorul buget. În acest context, şi întrucât vorbim adeseori despre tehnologie nucleară aici pe site în articolele noastre, am vrut să intrăm un pic mai mult în profunzimea acestor parametri tehnici, a tehnologiei, făcând şi calcule suplimentare a cât ar putea costa, totuşi, viitoarea centrală de la Doiceşti.

Ce sunt reactoarele SMR, cât de noi sunt ele, de fapt, şi de ce ar naşte îndoieli? Agenţia Internaţională pentru Energie Atomică (AIEA) le defineşte drept orice reactor nuclear de o putere netă de până la 300 MWe. În esenţă, însă, reactoarele SMR folosesc acelaşi principiu de fisiune nucleară ca şi reactoarele mai mari, doar că vin cu avantajul de a fi mai mici în dimensiuni, greutate şi putere generată. La o centrală nucleară, reactoare mai mici nu înseamnă neapărat că sunt mai bune sau mai rele şi de cele mai multe orice centralele mari noi tind să facă uz de reactoare cât mai puternice, pentru că investiţiile nu diferă cu mult, dar e o mare diferenţă dacă ai la final un reactor de 600-700 MW sau de 1.300-1.400 MW. În general, în lume, puterea reactoarelor nucleare a evoluat din anii 1950 până azi, de la circa 60 MWe până la 1.600 MWe acum. Deci, de ce ar fi mai avantajos să se opteze pentru reactoare mai mici uneori?

Ei bine, reactoare mici există în lume tot din anii ’50 şi ele au fost elaborate pentru a servi drept sursă de propulsie la bordul navelor, submarinelor şi alte tipuri de transport. Însă abia în ultimii ani s-au intensificat discuţiile despre reactoare mici SMR destinate centralelor electrice. Marea majoritate a celor care dezvoltă asemenea reactoare pun accent pe un avantaj principal al posibilităţii de a integra aceste reactoare în foste termocentrale de cărbune sau gaz, unde există deja infrastructură electrică suficientă pentru puterea mai mică a acestora. La prima vedere, nu pare tocmai inspirată ideea de a pune reactoare nucleare noi în edificii vechi, ba chiar şi făcând uz de conectoare sau transformatoare vechi, or, tehnologia nucleară are nevoie de funcţionalitate impecabilă. Şi probabil aici e una din sursele de îngrijorări pentru această tehnologie, alături de ideea că e dezvoltată de echipe şi companii relativ noi. Însă construcţia reactoarelor SMR presupune că acestea pot fi şi răcite mai uşor, ceea ce le-ar face teoretic mai sigure.

Aparent, reactoarele SMR ar trebui să fie şi relativ similare în costuri, concurând cu succes şi cu soluţiile de combustibil fosili. Dar aici deocamdată nu există date şi exemple definitivate exact, întrucât, deşi sunt zeci de echipe la nivel mondial care dezvoltă asemenea reactoare, doar unul, de la NuScale, are certificări internaţionale, el fiind şi exact tipul de reactor care va fii instalat în România. O altă problemă e că proiectul pilot al celor de la NuScale din Utah/Idaho, SUA, a fost anulat în noiembrie 2023, când se constatase că preţul amortizat al electricităţii produse ar fi depăşit 90 dolari/MWh şi finanţatorii proiectului au refuzat să-l mai continue. Preţul de 90 dolari/MWh e într-adevăr considerat în multe părţi ale lumii drept unul de maxim acceptat la nivel psihologic, pentru că de aici încolo el devine necompetitiv cu multe alte forme de energie, inclusiv din cele mai ineficiente. Iar energia nucleară, deşi presupune investiţii majore la început, trebuie să aibă un cost amortizat mic, datorită cantităţilor mari produse şi a duratei lungi de viaţă. Deci, faptul că în SUA s-a ajuns la 90 dolari pe MWh cost amortizat e cumva un semnal de alarmă faţă de eficienţa scării mici a acestor reactoare, care merită cu siguranţă analiză mai profundă.

Foto: Proiectul NuScale din SUA

În acelaşi timp, reactorul este certificat de Comisia de Reglementare Nucleară din SUA şi de Agenţia Internaţională de Energie Nucleară, deci de autorităţi cu un istoric lung de cunoaştere a ceea ce înseamnă siguranţa unor procese de energie nucleară. Respectiv, faptul că tehnologia s-a dovedit în Utah mai scumpă, nu înseamnă nicidecum că ea ar fi nesigură la nivel de proces tehnologic. Reactoarele SMR ale celor de la NuScale folosesc combustibil absolut standard pentru reactoare LWR, bazat pe uraniu îmbogăţit. Deci şi combustibilul e cunoscut, şi operarea cu el e cunoscută în lume, iar răcirea are loc tot cu apă presurizată. Deci, în esenţă, nu există motive de a combate însăşi tehnologia, pentru că ea se bazează pa principii deja cunoscute şi verificate în timp — contează doar calitatea asamblării fiecărui reactor produs, calculele corecte de răcire şi randament şi alte aspecte de implementare.

Foto: Construcţia reactorului SMR al NuScale

Centrala de la Doiceşti, din judeţul Dâmboviţa, urmează să aibă 6 asemenea reactoare SMR de la NuScale şi ea îndeplineşte acea idee de a fi fost o termocentrală cândva, care va fi astfel retehnologizată într-o centrală nucleară. Termocentrala originală a fost construită în 1953, şi opera pe cărbune şi lignit, dar putea coopta parţial şi gaz sau păcură. La apogeul parametrilor său, ajunsese la două unităţi a câte 200 MW fiecare, deci putea livra până la 400 MW putere în reţea. În ultimii ani de operare, doar o unitate de 200 MW mai era operabilă. O mare parte a construcţiilor acesteia au fost distruse prin implozie după închiderea centralei, ceea ce presupune că noua centrală nucleară Doiceşti va avea parte de construcţii noi, fără a miza pe structurile vechi şi şubrede. Centrala a fost deja inspectată şi de experţii de la AIEA şi a primit undă verde de la aceştia, fiindu-i confirmată compatibilitatea pentru noul proiect.

Foto: Imagine de arhivă cu centrala Doiceşti

Aşadar, la Doiceşti ar urma să fie instalate 6 reactoare NuScale de tip VOYGR, un reactor care e oarecum modular şi poate funcţiona în grupuri de 4, 6 sau 12 reactoare. Centrala din Utah — apropo, ea urma să fie amplasată de fapt în statul vecin Idaho, la hotarul dintre state, doar că finanţatorii erau din Utah şi astfel e numită adeseori ca fiind din Utah — urma şi ea să aibă exact acelaşi număr de 6 reactoare de acelaşi tip. Deci scara ar fi fost identică celei din România.

Foto: Viziune a construcţiei pentru centrala din SUA, la aceeaşi scară ca şi cea de la Doiceşti

Fiecare reactor VOYGR are 77 MWe putere netă, ceea ce înseamnă că 6 reactoare vor produce o putere totală de 462 MWe. Pentru comparaţie, un reactor al centralei de la Cernavodă produce 700 MW putere brută şi 650 MWe putere netă. Cifra de 462 MW, însă e comparabilă cu termocentralele medii, tocmai de asta, centrala de la Doiceşti ar putea livra electricitate în reţea folosind capacităţile anterioare ale termocentralei de 400 MW. Apropo, proiectul iniţial presupunea că ar mai fi posibil de adăugat circa 75 MW de putere la centrală prin soluţii de energie regenerabilă, dar e neclar dacă această idee va fi păstrată până la urmă.

Ei bine, factorul de capacitare la reactoarele VOYGR e de peste 95%, ca în cazul multor alte reactoare nucleare. Realimentarea reactorului NuScale cu combustibil nuclear va avea loc la fiecare 24 de luni, deci un ciclu destul de lung de funcţionare. Luând la bază un factor de capacitate de 95%, şi cifra de 462 MW drept putere maximă, putem deduce că puterea medie pe termen lung va fi de 95% x 462 MW = 438,9 MW, pe care o putem rotunji rezonabil la 440 MW. În decursul unui an, electricitatea livrată în reţea va fi de 440 MW x 24h x 365 zile = 3.854.400 MW, ceea ce echivalează cu 3,85 TWh. Consumul anual al României e de circa 50 TWh, deci centrala de la Doiceşti ar contribui cu circa 7,7% la electricitatea consumată în România, producând această electricitate cu zero CO2. Şi, apropo, durata de viaţă a reactoarelor VOYGR, anunţată de NuScale, ar fi de 60 ani! Deci, în timp de 60 de ani, ele vor produce circa 231 TWh de electricitate.

Acum singura enigmă rămân costurile reale de construcţie şi a energiei amortizate, care să includă şi costurile iniţiale, ci costul combustibilului, şi cel al salarizării pentru circa 200 locuri de muncă de la Doiceşti şi operarea normală a centralei. O centrală mare, cu un reactor de circa 1,4 GW putere, costă acum în lume între 6 şi 9 miliarde dolari, şi ne bazăm aici pe cifrele contractelor din ultimii ani de la centrale nucleare. Asta înseamnă între 4.285 şi 6.430 dolari SUA per kW de putere netă instalată a centralei finală în cost de construcţie. Centrala NuScade din Idaho a început cu ideea că va costa 2.850 dolari/kW de putere instalată, însă costurile au crescut pe parcurs până la 20.000 dolari/kW de putere instalată, ceea ce dusese cifra la absurd şi determinase încetarea proiectului. Dar 20 mii per kW de putere înseamnă cam de 4 ori mai mult decât costul per kW de putere al unei centrale mari, ceea ce e îngrijorător, fără îndoială.

Şeful Nuclearelectrica din România dă asigurări că situaţia costurilor va fi cu totul alta pentru centrala de la Doiceşti, întrucât există deja o bună parte din infrastructură dezvoltată. Costurile ar urma să fie cu 20-30% mai mici în România, a declarat el, dar nu ştim dacă drept referinţă sunt luate ultime costuri ale centralei Idaho, care au dus la închiderea ei, pentru că ele ar fi oricum mult prea mari.

Deocamdată până acum au fost anunţate granturi de câteva milioane de dolari pentru studiile iniţiale, apoi au fost anunţate 275 milioane de dolari de la investitori internaţionali, iar ulterior EXIM Bank din SUA şi Corporaţia Internaţională de Finanţare a Dezvoltării (DFC) din SUA s-au angajat să ofere finanţare în valoare de 3 miliarde de dolari şi, respectiv, de 1 miliard de dolari pentru proiectul centralei de la Doiceşti. Deci, probabil se ţinteşte deja un buget de minim 4 miliarde, judecând din aceste angajamente, însă, fireşte, cifra finală poate fi alta.

Dacă ar fi ca bugetul proiectului de la Doiceşti să fie cu 30% mai mic decât 20 mii dolari/kW instalat, ar însemna 14.000 dolari/kW, iar la 462.000 kW putere instalată la Doiceşti, ajungem la o cifră estimativă de 6.468.000.000 dolari, deci 6,47 miliarde de dolari. E mult, pentru că se află la limita de jos a unei centrale mari, care ar fi de 3 ori mai puternică. Însă, în condiţiile actuale, poate fi şi o cifră realistă. Dacă ar fi ca acest cost să nu-l depăşească pe cel de 6.430 dolari/kW al centralelor mari, ar însemna că bugetul total de la Doiceşti ar fi mult mai optimist, la 2,97 miliarde de dolari. Judecând după angajamentele deja anunţate, e aproape sigur că nimeni nu aşteaptă un cost atât de mic.

Cifra exactă o vom afla în curând, după finalizarea studiului de fezabilitate. Iar viitoarea centrală nucleară de la Doiceşti ar urma să fie deja construită şi operaţională „în acest deceniu”, după cum intenţionează Nuclearelctrica.