BWRX-300

Type: Kleine modulaire BWR, kokendwaterreactor – VS en Canada

De hiernavolgende informatie is gebaseerd op een aantal KernVisie nieuwsberichten, waarvan het overzicht onderaan de webpagina is vermeld.

Achtergrondinformatie:

De BWRX-300 is een kleine modulaire kokendwaterreactor, die GE Hitachi Nuclear Energy (GEH) ontwerpt. De eenheidsgrootte is 300 MWe. De “X” in de naam slaat op de tiende generatie kokendwaterreactor, die General  Electric sinds 1955 ontwikkelde. Dodewaard (58 MWe) was een reactor van de eerste generatie, die van 1969 tot 1997 draaide. In die periode kreeg Dodewaard vaak een prijs van General Electric vanwege zijn uitzonderlijk hoge beschikbaarheid. Kenmerkend en uniek voor Dodewaard was, dat hij een schoorsteen boven zijn reactorkern bezat om de koelmiddelstroom door natuurlijke circulatie aan te drijven. Bijna alle latere generaties kokendwatereactoren van General Electric hadden hiervoor recirculatiepompen. Voorts had Dodewaard ook een noodcondensor om in noodsituaties de nawarmte van de reactor aan een waterbassin af te geven. Deze twee componenten, schoorsteen en noodcondensor, bezit ook de BWRX-300. De koeling van de kern van deze reactor is eveneens met natuurlijke circulatie. GEH claimt dat vanwege deze twee eigenschappen de reactor passief veilig is. Het systeeem is uiterst eeenvoudig en bestaat uit een reactorvat, waarin aan de onderkant de doorvoeringen van de regelstaven zijn geplaatst. De regelstaven bewegen derhalve van onder af de reactorkern in.
De stoom, die uit het reactorvat komt drijft direct de stoomturbine aan. Er kan geen groot koelmiddelverliesongeval plaatsvinden en ook geen kernsmelten. Een ongeval als in Fukushima is uitgesloten, omdat vanwege de zes noodcondensors de reactor zichzelf gedurende een week koel houdt. Na die week moet alleen het bassin bijgevuld. 

Stand van de ontwikkeling:

Het ontwerp is uiterst eenvoudig en de reactor is in een ondergrondse silo geplaatst. Door alle maatregelen is per MW voor de bouw minder dan de helft aan beton en staal nodig dan voor normale kerncentrale. Naast deskundigen van GEH bestaat het ontwikkelteam uit specialisten van Bechtel, MIT en Exelon, de eigenaar van Three Mile Island in Harrisburg.. De referentiecentrale van de BWRX-300 is de ESBWR. Aanvankelijk stond dat voor European Simplified Boiling Water Reactor. Aan de ontwikkeling van dit type nam Dodewaard actief deel. Thans heet hij Economic Simplified Boiling Water Reactor. De ESBWR (1520 MWe) heeft eveneens een schoorsteen voor de natuurlijke circulatie, als ook een noodcondensor. De ESBWR kreeg een typegoedkeuring voor de VS. Enkele Amerikaanse elektriciteitsbedrijven hebben een ESBWR besteld, maar na het ongeluk in Fukushima zijn de bouwplannen uitgesteld. De investering voor de eerste kerncentrales zou uitkomen op 1,5 miljard US-dollar. Dat is $ 5000/kWe. Ter vergelijking: EPR kost € 6000/kWe. Aantrekkelijk is, dat de bedrijfsvoering van zo’n simpele reactor toe kan met een derde van het personeel van een normale kerncentrale. Op grond van dit alles meent GEH, dat de BWRX-300 zal kunnen concurreren met een gascentrale met een stoom- en gasturbine. Als het ontwerp een succes blijkt en GEH er meer dan tien van verkoopt, dan zullen de bouwkosten nog kunnen halveren. GEH startte eind december 2019 de ontwikkeling, die uiteindelijk moet leiden tot een vergunning voor BWRX-300 in de VS. Het Amerikaanse energieministerie DoE ondersteunt de ontwikkeling van de BWRX-300 met een bedrag van € 1,9 miljoen en het Amerikaanse elektriciteitsbedrijf Dominion Energy met een niet nader bekendgemaakt bedrag.

Het streven van GEH is de BWRX-300 in het jaar 2030 commercieel beschikbaar te hebben. Daartoe sloot GEH in de maand oktober 2019 een tweetal Memoranda van Overeenstemming af. Een met het elektriciteitsbedrijf Fermi Energia van Estland en een met het chemieconcern Synthos SA in Polen, als ook in februari 2020 een Memorandum van Overeenstemming met het staatselektriciteitsbedrijf van Tsjechië. Dat is ČEZ. Al deze Memoranda zijn gericht op de toekomstige toepassing in de desbetreffende landen van de BWRX-300. Tsjechië bezit maakindustrie, die zich al langer bezighoudt met de ontwikkeling van een SMR en die geïnteresseerd is in toelevering aan de bouw van een BWRX-300.

Voorts sloot het Poolse chemieconcern Synthos in 2019 een overeenkomst met GEH voor de bouw van de BWRX-300 in Polen. Synthos en Exelon voerden daartoe een haalbaarheidsstudie uit, die was gericht op de minimalisatie van de technische en economische risico's. Exelon zal desgewenst ook ondersteuning verlenen bij de uiteindelijke bouw. Vervolgens richtten energiebedrijf PKN Orlen en chemiegigant Synthos een gezamenlijke dochteronderneming, OSGE (Orlen Synthos Green Energy) op. OSGE ondertekende in april 2023 een overeenkomst met een tweetal Amerikaanse financiële overheidsinstellingen. Te weten de US Export-Import Bank en US International Development Finance Corporation. In die overeenkomst zijn de leningen tot een totaalbedrag van $ 4 miljard  geregeld voor de bouw van 20 eenheden van deze kleine modulaire reactor in Polen. Ook vier Poolse banken ondertekenden een overeenkomst met OSGE, die is gericht op hun financiële participatie. De Poolse SMRs komen op een zevental vestigingsplaatsen, waaronder een bij Warschau en een drietal bij Krakau. Voor de  plattegrond zij verwezen naar het desbetreffende KernVisie nieuwsbericht. Op basis van de gegevens, die GEH aan de Canadese vergunningverlener verstrekte, heeft de Poolse vergunningverlener vastgesteld, dat de BWRX-300 voldoet aan de te stellen veiligheidseisen.

Voorts sloten begin 2023 een viertal bedrijven, waaronder Ontario Power Generation (OPG) en GEH een samenwerkingsovereenkomst met het doel om al in 2028 in Canada ’s werelds eerste BWRX-300 bedrijfsgereed te hebben. OPG heeft voor de kleine modulaire reactor (SMR) al een vestigingsplaats beschikbaar. Dat is Darlington, waar reeds vier CANDU-eenheden sinds begin van de jaren negentig in bedrijf zijn. Ze ligt 70 kilometer ten oosten van Toronto.  Ze is de enige plaats in Canada, die een vergunning heeft voor de bouw van een nieuwe kernreactor. Voorts is er voor deze locatie al een Milieu Effect Rapportage gemaakt en heeft ze een vergunning voor het voorbereiden van de bouwplaats. De desbetreffende niet-nucleaire werkzaamheden, zoals het bouwrijp maken en de aanleg van de infrastructuur, zijn in maart 2022 begonnen.Voor de financiering van de voorbereidende werkzaamheden zegde de Canada Infrastructuur Bank (CIB) een bedrag toe van Can$ 970 miljoen (€ 680 miljoen). In oktober 2022 vroegen OPG en GEH een bouw– en bedrijfsvergunning voor de BWRX-300 aan bij de Canadese vergunningverlener Canadian Nuclear Safety Commission (CNSC). Voor de beoordeling van de veiligheid werkt CNSC samen met de Amerikaanse vergunningverlener Nuclear Regulatory Commission (NRC), die een vergunningaanvrage voor de VS beoordeelt. OPG verwierf de bouwvergunning in april 2025. Voor de inbedrijfstelling is echter een aparte bedrijfsvergunning nodig. Volgens de planning start 's werelds eerste BWRX-300 in 2029 op. 

Het adviesbureau PricewaterhouseCoopers (PwC) deed in 2021 een studie naar de invloed van de BWRX-300 op de Canadese economie. Uit het rapport blijkt, dat de investeringskosten van de eerste reactor Can$ 2 miljard (€ 1,4 miljard) bedragen. Daar staan economische baten tegenover. Voor de eerste eenheid is dat gedurende haar bedrijfsperiode een bijdrage aan het bruto binnenlands product van Canada van Can$ 2,3 miljard, waarvan Can$ 750 miljoen belastingen. Voor de vervolgeenheden is dat respectievelijk Can$ 1,1 miljard en Can$ 300 miljoen. Het rapport van PwC bevat geen bedrag voor de investeringskosten van eventuele vervolgreactoren. Met behulp van overige gepubliceerde cijfers van PwC zijn die investeringskosten voor de Canadese situatie geschat op Can$ 1 miljard (€ 0,7 miljard), ofwel Can$ 3333 per kWe (€ 2350 per kWe). Dat is laag voor de investeringskosten van een nieuwe kerncentrale.

Het is de bedoeling van de bedrijven, die in Canada de eerste BWRX-300 realiseren, om in de toekomst de BWRX-300 te gaan exporteren. 

De bovenstaande informatie is gebaseerd op de hiernavolgende KernVisie nieuwsberichten, die u kunt lezen door op de datum te klikken:
●  “Nieuwste kleine modulaire kokendwaterreactor gemodelleerd naar Dodewaard” van 29 oktober 2019;
● “Tsjechische regering zet Dukovany-5 op de rails”  van 18 februari 2020;
●  “Polen besluit: Kern er in; Kolen er uit” van 14 september 2021;
●  “Canada krijgt in 2028 al een kleine modulaire kokendwaterreactor” van 13 februari 2023;
●  “Amerikaanse miljardenlening voor twintig Poolse kleine modulaire reactoren” van 29 mei 2023;
●  “Eerste westerse SMR krijgt bouwvergunning in Canada”  van 13 april 2025