Fermi Energia: tuumareaktoritega saaks Eestile tagada elektri varustuskindluse

Fermi Energia tegi 17. detsembril avaliku pöördumise Keskkonnaministeeriumi Tuumaenergiarühma poole Eesti elektrienergia tulevikus osas. Lähemalt võimalik lugeda pöördumist allpool.

Meie kirjas 17.08.2021 tõime esile „tungivat vajadust Baltikumi kui terviku varustuskindluse ja ühiskonnale vastuvõetava hinna tagamiseks 300 MWe 2033. aastaks ja 1200 MWe süsinikheitmeta tootmisvõimsust 2040. aastaks tagamaks elementaarne süsinikneutraalne varustuskindlus kõigi ilmastikutingimuste korral."

2021. aasta sügistalve ja eriti detsembri elektrituru reaalsused on ühiskonnale ja Eesti Vabariigi poliitilisele juhtkonnale ilmestanud kõrget ühiskondlikku vajadust stabiilsete tootmisallikate järgi. Tuleb tõdeda, et Eesti Energia põlevkivielektrijaamade töökindlus oli nõrk 2021.a. detsembris (tootmisest oli väljas ca 500 MWe tootmisvõimsust) ning käesoleva kümnendi jooksul nõrgeneb veelgi, mistõttu saab olema väljakutse täita omaniku ootust tagada 1000 MWe juhitavat võimsust 2030. aastani. Tervitame minister Taavi Aasa soovi kiirendada tuumaenergia analüüsimise protsessi.[1]

Lähtuvalt eeltoodust esitab Fermi Energia käesoleva kirjaga ettepanekud, kuidas oleks võimalik varem planeeritust kiirem Eesti süsinikneutraalse elektrienergia varustuskindluse tagamine väikereaktoritega saavutamaks elektri tootmine 2031.a. lõpuks.

Uus oluline teave väikereaktorite realiseerimises on Kanada suurima elektriettevõtte Ontario Power Generation (OPG) poolt lõpliku tehnoloogiavaliku tegemine GE Hitachi BWRX-300 reaktori kasuks, mis on meie hinnangul ainus kiiremas ajaraamis Eestis teostatav reaktoritüüp.[2] Sama reaktoritüüp on Fermi Energia jaoks olnud ka referentsreaktor, millele tuginedes oleme teinud rida uuringuid ja analüüse (vt lisa 1). Reaktori arendaja GE Hitachi on hiljuti kinnitanud ja esitanud detailsed kapitalieelarved, et 3. reaktori kapitalikulu jääb alla 1 mld €, mis on kooskõlas prognoositava tootmise omahinnaga ~50 €/MWh. OPG on huvitatud lähedasest koostööst Fermi Energiaga lähiaastail. Fermi Energia on viimastel nädalatel aktiivselt enda osanike ja partnerite Vattenfall AB, Tractebel Engineering SA, Fortum Power and Heat OY ja piirkonna energiaettevõte (mida ei saa veel avaldada) planeerinud 2022. aasta töid, et võimalikult realistlikult jõuda elluviidava tervikliku väikereaktori

rajamisprogrammini. Käesoleva kirjaga esitame ettepanekud, kuidas on võimalik saavutada väikereaktorite ehituse algus 2029. aastal ja elektritootmise algus esimesest reaktorist 2031. aastal (vt lisa 2 täpsem graafik), teisest reaktorist 2033., kolmandast 2035. ja neljandast 2036. aastal.

Vajalikud tegevused kiirema ajagraafiku teostamiseks on järgnevad:

• Eraldada Tuumaenergia töörühma (TET)käsutusse piisavad eelarvevahendid (1 mln € kuni 2023.a. lõpuni) ning määrata töörühma liikmetele ametialaseks prioriteediks tuumaenergia kasutuselevõtu kaalumine vabastades liikmeid maksimaalselt vähemprioriteetsetest tööülesannetest tagamaks TET tähtaegne ja kvaliteetne töö.
• Tuumaenergia töörühma (TET)vaheraporti heakskiitmisega Vabariigi valitsuses septembris 2022.a. anda mandaat TETile esitada Valitsusele 2023.a. jaanuariks Tuumaenergiaseaduse eelnõu väljatöötamiskavatsus selliselt, et Tuumaenergia seaduse eelnõu oleks võimalik menetleda samaaegselt TET lõpparuandega.
• TET lõpparuande mustandkoostada augustiks2023.
• Algatada IAEA International Nuclear Infrastructure Review (INIR) missioon aprillis 2023, selleks, et INIR saaks enda hinnangu raportile anda novembriks 2023.
• TET lõpparuanne esitada Vabariigi Valitsusele INIR hinnanguga detsembriks 2023.
• TET aruande alusel langetada hiljemalt jaanuar 2024 VV ja Riigikogu poolt "teadlik otsus tuumaenergia võimekuse väljaarendamiseks"
• Uue pädeva reguleeriva asutuse (Euroopa nõukogu direktiiv 2014/87/EURATOM mõistes) moodustamine Keskkonnaameti kliima- ja kiirgusosakonna ning Tarbijakaitse ja Tehnilise Järelevalve Ameti tehnika osakonna baasil 2025. aastal. Eeldab planeerimistegevust, põhikirja, moodustamist ja eelarvet 2024. aastal riigieelarve koostamise käigus. Planeerida minimaalselt 25 töötaja värbamine, koolitamine ja tegevuskava perioodiks 2024-2026. Algatada tihe koostöö Euroopa ja Kanada pädevate asutustega.Araabia Ühendemiraatidenäitel on võimalik jõuda reguleeriva asutuse moodustamisest esimese loaväljastamiseni 2aastaga.​
• Ühildada põhimõttelise otsuse ja ehitusloa otsuse menetlus ühe taotluse alusel üheks menetluseks. Põhimõttelist otsust on võimalik langetada peale A) REP I etapi asukoha eelvaliku langetamist valitsuse poolt; B) tehnoloogiavalikut arendaja poolt. See maandab oluliselt ka arendaja riske, sest juhul kui otsustaja langetab negatiivse otsuse, jäävad ära arendaja REP II etapi tehnilise sisendi andmiseks vajalikud kõrged kulud ning edasine ehitusloa menetlus.
• Fermi Energia asukohtade eelvalikus tuvastatud võimalikel sobivatel aladel on maa omanikuks Eesti Vabariik. Arvestades REP II etapi (detailne lahendus) ning ehitusloa taotluse kõrgeid majanduslikke kulusid, ei ole võimalik arendajal võtta neid kulusid ja riske omamata sobiva kinnistu osas õiguskindlust. Seega on praktiline REP I etapis tuvastatud asukoha kinnistu kas võõrandada või otsustada sissemakseks loataotleja omakapitali.
• 1 aastane ehitusloa taotluse protsess võimalik tänu tunnustatud välisregulaatori ohutushinnangule ning koostööle Euroopa kogenud regulaatoriga.

Seoses energiakriisiga ja süsinikneutraalsusega on Eesti Vabariik otsustanud kanda olulisi kulusid. Riik kompenseerib erakorraliselt võrgutasude alandamise kulu 75 mln € mahus[3] ning erakorralise energiahinna tõusu leevendamiseks alla suhtelise vaesuse piiri jäävate leibkondade toetuseks ligikaudu 37 miljonit €.[4] Tööstustootmise seiskamisel või ka vähendamisel on arvestatav sotsiaalne ja riigieelarveline kulu.[5] Kogu ühiskond kannab suurenenud energiakulusid ning kaudselt üldise hinnatõusu kaudu tekib majanduslik ebakindlus. Taastuvenergia tasu toetust maksab samuti tarbija 11,3 €/MWh ehk kokku 90,8 miljonit €.[6] Seega on põhjendatud eraldada nende kulude mahust vaid väga väike osa tuumaenergia teema otsuste ettevalmistuseks. See oleks vastavuses ühiskonna huvidega, kuna juhitava tootmisvõimsuse lisandumine aitab mõistliku hinnaga tagada varustuskindlust.

Fermi Energia kinnitab enda huvi pakkuda pikaajalise 15 aastase fikseeritud hinnaga lepinguid nii suur- kui väiketarbijatele, millega on tagatud väikereaktori omahinnaga (ca 50-60 €/MWh) süsinikheitmeta elektri varustus kõigil enam kui 90% tundidest aastas. Eeskujuks on Soome mankala (kooperatiivi) mudel, kuid oleme teadlikud, et Eestis puuduvad Soomega sarnaselt nii äärmiselt kapitalivõimekad kodumaise kapitaliga suurtootmised kui ka omavalitsuste piires võrgupiirkonnaga munitsipaalomandis elektriettevõtted. Samas ilmselgelt on olemas nii riiklikud-, munitsipaal- kui tööstustarbijad, kes soovivad stabiilset ja konkurentsivõimelist hinda pikaks ajaks hinnates samas ka süsinikneutraalsust. Aastane hinnavõit kõigile tarbijatele on potentsiaalselt väga suur võrreldes fossiilkütustega varustuskindluse tagamisega ja ületab positiivse otsuse korral kordades tuumaenergia kasutuselevõtu kaalumiseks tehtud kulusid.

Meie parimal hinnangul on alusetu loota maagaasi hinna langusele kuivõrd COP26 kokkulepete tulemusel on globaalne esmane eesmärk kivisöe põletamise kui primaarse elektri-ja keskkütte kütuse suuremahuline vähendamine ning senisel kogemusel Euroopas, Suurbritannias, USAs ja Aasias on primaarne asendus toimunud maagaasiga, mis ongi 2021. aastaks tõstnud veeldatud maagaasi LNG hinnad väga kõrgele. Kuivõrd täiendava maagaasi tootmise ja selle veeldamise infrastruktuuri rajamine on aastatepikkune protsess ja tarbimine nähtavalt ei ole elastne, püsib kõrge nõudlus ja kõrgendatud hinnakeskkond pikaajaliselt. Euroopas teravdavad olukorda suurima maagaasi tarnija Vene Föderatsiooni politiseeritud ja manipuleerivad gaasitarned ning see käitumismuster ei ole lähiaastail muutumas.

Kinnitame uuesti, et Fermi Energia on avatud riigi osalusele tuumaenergia arendamises peale seda kui riik on teinud põhimõttelise teadliku otsuse tuumaenergia programmi kasuks. Riigi osalus on põhjendatud järgmistel kaalutlustel: a) elektrienergia varustuskindluse pikaajalise tagamise kindlustamine ja kliimaeesmärkide täitmine (avalik hüve); b) omada omanikuna täielikku informeeritust projekti arendamisest ja kaalutlustest, osaleda otsustamises; c) osalusega alandada projekti realiseerimise riske kuivõrd poliitilised riskid jaama mitme aastakümne jooksul elektritootmisel on ühed kaalukaimad; d) saada omanikutulu ühiskonnale pikaajalisest investeeringust, millega on kaasnenud teatav avalik ressurss (teadus, ametkondlik ja planeerimistegevus).

Riigil on põhjendatud rahalise kuluga osalust kaaluda siis kui projekt on jõudnud etappi, kus projekti realiseerumine on piisavalt kindel avaliku sektori rahaliste riskide võtmiseks ning riik on veendunud selle riiklikus vajalikkuses. Antud pikaajaline investeering on eriti põhjendatud arvestades tuumaenergia ökonoomikat, kus oluline tasuvus (ca 50% kulude langus) toimub peale kapitalikulude kandmist esimese 20 tööaasta jooksul ehk rahvusvahelise kogemuse järgi on 20. tööaastast alates veel 40 projektijärgset tööaastat, kus elektri omahind on 25-30€/MWh.[7]

Lugupidamisega,

Kalev Kallemets, Ph.D.

Juhatuse liige

Lisa 1. Põhjused, miks Fermi Energia peab GE Hitachi väikereaktorit BWRX-300 usutavaks, väga ohutuks ning piisavalt kõrge tõenäosusega ca 50 €/MWh omahinnaga rajatavaks väikereaktoriks:

1. Pikaaegne keevaveereaktorite kogemus. BWRX-300 tugineb ulatuslikul järjepideval sama arendaja (GE ja Hitachi) rajatud keevveereaktoritel, millest BWRX-300 kuulub kümnendasse (X) põlvkonda. 60 aasta jooksul on tekkinud mahukad kogemused reaktorite käitamises ja hoolduses, kütuse arenduses, akadeemilised uuringud, väljaõppetaristu, komponentide kvaliteedinõuded. 90% BWRX-300s kasutatud komponentidest ja süsteemidest on olemasolevatel reaktoritel kasutuses.

2. Väikereaktori ohutus. Tugineb otseselt 1500 MWe ESBWR passiivsetele ohutusmeetmetele, mida on täiendavalt lihtsustatud tulenevalt 5 korda madalamast võimsusest. Samuti on vähenenud terase ja betoonid vajadus ligi 50% võrra MW võimsuse kohta. Ohutusvaldkonna võtmelahenduste (reaktiivsuskontroll, eraldiseisev kondensatsioonisüsteem, kaitsekesta passiivjahutus) vastavuse on USA Tuumaregulatsioonikomisjon NRC juba kinnitanud. Väiksem komponentide ja süsteemide arv tähendab ka väiksemat reguleerimis, inspekteerimis- ja hoolduskoormust, väiksemat „point of failure“ riski. Passiivne ohutus on tagatud ennast tõestanud eraldiseisva kondensatsioonisüsteemiga ja eraldusventiilidega.

3. Väljakujunenud tõhus tarneahel. Reaktor ja selle olulisemad komponendid (auruseparaator, aurukuivati, kontrollvardad ja nende ajamid) nagu ka isoleeritud kondensatsioonisüsteem on mitmetes reaktorites kasutusel. Kogenud tootjad eksisteerivad nii USAs, Kanadas, Jaapanis, Mehhikos ja Euroopas (GE Poweri turbiinitehased Prantsusmaal ja generaatortehased Poolas). Tarneahelat ei pea nullist rajama.

4. Konventsionaalsed komponendid. Auruturbiin ja generaator on „off-the-shelf“ tehnoloogia, mida GE on suurtes mahtudes tootnud. Nt. TOPAIR generaatorit on GE tootnud, tarninud ja sünkroniseerinud 3 570 ühikut üle maailma. Fermi Energia on Eesti masinaehitus-ja tootmisettevõtete Estanc, Estonian Heavy Indistries, Scanweld, BLRT, Maru, Aquaphor, Kunda Nordic Tsement jt koostöös veendunud, et ligi 30% komponentide väärtusest on toodetav ja tarnitav Eestist.

5. Regulaatoritele tuttav. Nii USAs kui Euroopas (Šveits, Hispaania, Soome, Rootsi, Saksamaa) on mitmeid energiaettevõtteid, kellel on pikaaegne ohutu ja ökonoomne keevveereaktorite käidukogemus. Eksisteerib BWR omanike grupp ja Jaapani BWR Operaatorite Treeningkeskus . Antud riikide regulaatoritele ja paljudele tehnilistele tugiorganisatsioonidele on tehnoloogia tuttav. GE Hitachi on teostanud kümnete reaktorite hooldus- ja seadmevahetustöid. Reaktorite pikaajaline käitumine (aging management) 40-50 aasta jooksul on hästi teada.

6. Võimekas ja jätkusuutlik tehnoloogiatarnija. GE Hitachi on juba ESBWR loamenetlusse ja disaini lõpetamisse investeerinud ca 400 mln USD. Võimalus need investeeringud tagasi teenida on tänaseks tekkinud BWRX-300 väikereaktori

arendamise ja rajamise näol. GE Hitachil on kütusetootmis- ja hooldusvõimekused, mistõttu ta on eluliselt huvitatud uute reaktorite rajamisest. Kütuse tootmise taristu ja kogemused on pikaajalised, võimalikke kütusetarnijaid on mitmeid. Veereaktorite puhul on ka kasutatud kütuse taaskasutamine ja lõppladestamine ning ka madal- ja keskaktiivsete jäätmete maht ja käitlus teada. Võrdluseks, ebakonventsionaalsete reaktorite ja kütuste puhul on nii kõrgem rikastusaste, vahekütuse tootmine kui ka jäätmed (maht, radioaktiivsus, stabiilsus) jätkuvalt väljakutse.

7. Kogenud ehitaja. GE Hitachi eelistatud EPC (engineering, procurement and construction) on suurte BWR kogemustega ehitusettevõte Black&Veatch, kellega on tehtud koostööd ka rahvusvaheliselt.

8. Riiklik toetus. USA valitsus on rahastanud üle 10 mln USD mahus 5 BWRX-300-ga seotud uurimisprojekti, mis võimaldavad BWRX-300 kiiremat ja soodsamat rajamist ja hooldust.

9. Rahvusvaheline huvi. BWRX-300 on tugev kandidaat esimeseks valmivaks väikeseks moodulreaktoriks USAs ja Kanadas, kus selle arendamisest on huvitatud regiooni suurimad energeetikaettevõtted nagu Tennessee Valley Authority (TVA) ja Ontario Power Generation (OPG). Lisaks on BWRX-300 arendamisse investeerinud USA elektritootja Dominion ning BWRX-300 konsortsiumisse kuuluvad USA suurimad tuumaenergiatootjad TVA ja Exelon. 10 reaktori ostuhuvi eel-lepingu allkirjastas Synthos Green Energy Poolast.

10. Ökonoomne. Ülaltoodud asjaolud ning fakt, et GE Hitachi on jäänud 3-aastase disaini arendamise juures enda algse kapitalikulu kuni 1 mld USD juurde, esitanud detailseid arvutusi kapitalikulu osadest ning kogu tootmiskuludest annavad kindlust, et kuigi tõenäoliselt esimese reaktori ehituskulu 30 suurema aja- ja rahalise kuluga, siis teine reaktor samas asukohas suure tõenäosusega saavutab seatud eesmärgi.