Äskettäin Nuclear Engineering and Design -lehdessä julkaistu vertaisarvioitu tutkimus tarkastelee pienydinreaktoreiden (SMR) mahdollisuuksia vähähiilistää kaupunkien energiajärjestelmiä. Tulokset ovat lupaavia erityisesti lämpöä tuottaville reaktorikonsepteille, kuten Steady Energyn LDR-50:lle.
Tutkimus “Feasibility of Small Modular Reactors for Decarbonizing District Heating Systems: A Case Study of the Helsinki Metropolitan Area” arvioi, kuinka SMR-laitoksia voitaisiin integroida pääkaupunkiseudun kaukolämpö- ja -kylmäjärjestelmiin. Tutkimuksessa tarkastellaan kahden SMR-konseptin teknistä, ympäristöllistä ja taloudellista toteuttamiskelpoisuutta:
- LDR-50, VTT:n kehittämä ja Steady Energyn kaupallistama 50 MW:n lämpöreaktori
- E-SMR, akateeminen 155 MWe / 50 MWth -konsepti, joka on kehitetty eurooppalaisessa ELSMOR-hankkeess
LDR-50 osoittautuu kannattavaksi ja käytännölliseksi vaihtoehdoksi
Backbone-energiansimulointimallia hyödyntänyt tutkimus osoittaa, että molemmat SMR-konseptit vähentävät selvästi hiilidioksidipäästöjä. Taloudellisesti kannattavaksi nykyisillä Helsingin energiamarkkinoilla osoittautui kuitenkin vain LDR-50. Sähköntuotantoon painottuva E-SMR kohtasi haasteita matalien sähkönhintojen ja korkeiden pääomakustannusten vuoksi.
”Lämmöntuotantoon optimoidut SMR:t, kuten LDR-50, vaikuttavat erityisen hyvin soveltuvan pohjoismaisiin kaupunkeihin, joissa lämmön kysyntä on suurta ja tasaista”, tutkijat toteavat.
Tutkimuksen mukaan LDR-50:n keskeisiä etuja ovat:
- Kaukolämpöverkoston kasvihuonekaasupäästöjen merkittävä vähentäminen
- Keskeytymättömän, paikallisen ja puhtaan lämmön tuotanto
- Taloudellinen kannattavuus nykyisillä markkinaehdoilla
Tarve lämmöntuotantokeskeiselle energiasuunnittelulle
Yksi tutkimuksen keskeisistä havainnoista on, että kylmän ilmaston maissa lämmöntuotanto voi tarjota vahvemman liiketoimintaperusteen kuin sähkön tuotanto. Tämä muuttaa SMR-keskustelun painopistettä: perinteisesti sähköntuottajina nähdyillä reaktoreilla voi olla merkittävä hyödyntämätön potentiaali luotettavina, päästöttöminä lämmönlähteinä.
Tutkimus myös korostaa markkinaolosuhteiden herkkyyttä — erityisesti investointikustannusten, käyttömenojen ja diskonttokorkojen vaikutuksia — jotka vaikuttavat merkittävästi SMR-ratkaisujen kannattavuuteen. Tulevaisuuden mahdollisuuksiksi nostetaan muun muassa integraatio elektrolyysereiden kanssa sekä vaihtoehtoisten polttoainesyklien tutkiminen, mikä voisi edelleen vahvistaa SMR-teknologian asemaa.
Tietoa tutkimuksesta
Tutkimuksen ovat laatineet VTT:n ja LUT-yliopiston energia-asiantuntijat, ja sitä on tukenut eurooppalainen TANDEM-hanke, joka keskittyy SMR-teknologian turvalliseen ja tehokkaaseen käyttöönottoon.
LDR-50
LDR-50 on suomalainen kaukolämpöön suunniteltu pienten ydinreaktoreiden konsepti, joka tuottaa 50 MW puhdasta ja tasaista lämpöä. Sitä kehittää Steady Energy, VTT:stä irtaantunut yritys, joka keskittyy uuden sukupolven ydinlämpöratkaisuihin kaupungeille. Ensimmäisen pilottilaitoksen odotetaan valmistuvan 2030-luvun alkupuolella.