SMR's: wat zijn kleine kerncentrales?

Wat is een SMR?

Kleine modulaire reactoren, ook wel SMR’s genoemd, zijn innovatieve ontwerpen van kerncentrales die mogelijk in de toekomst een belangrijke rol kunnen spelen in de CO₂-vrije energiemix. Er bestaat niet één type SMR. Een SMR kan klein zijn (een omvang van een zeecontainer) tot relatief groot (een omvang van reguliere kerncentrale Borssele).

Een SMR heeft vaak een kleiner elektrisch vermogen dan de reguliere, conventionele kerncentrales die al gebouwd zijn in de wereld. SMR’s worden modulair gebouwd; dat betekent dat deze kerncentrales meer fabrieksmatig worden gebouwd. Een SMR wordt samengesteld op basis van afzonderlijk gebouwde onderdelen die in een fabriek in serie worden geproduceerd. Dit zorgt er voor dat SMR’s mogelijk goedkoper zijn om te bouwen dan conventionele kerncentrales en doorlooptijden korter zijn.

Wanneer kunnen SMR’s worden gebouwd?

De ontwikkelingen rondom SMR’s gaan wereldwijd snel, met landen als Canada en het Verenigd Koninkrijk als koplopers. Dit zorgt er onder andere voor dat de belangstelling voor SMR’s in Nederland groeit. Vanuit het bedrijfsleven, de onderzoekswereld, en verschillende provincies wordt er gekeken of en zo ja, op welke manier een SMR van toegevoegde waarde kan zijn. Door ontwikkelaars en initiatiefnemers van SMR’s wordt binnen Europa ook naar Nederland gekeken als mogelijkheid voor het realiseren van hun ontwerpen en plannen.

Aan de andere kant zijn er in de westerse wereld nog geen SMR’s gebouwd en is het onzeker wanneer en tegen welke kosten SMR’s zouden kunnen worden gebouwd in Nederland. Naast de bouw en vergunningverlening spelen er meer aspecten een rol bij de daadwerkelijke realisatie van een SMR, zoals locatieonderzoek en financiering. Om die reden lijkt het onwaarschijnlijk dat SMR’s al voor 2030 op grote schaal commercieel beschikbaar zullen zijn. 

Om overzicht te verschaffen in de stand van zaken in de ontwikkelingen rondom SMR’s en de verschillende types SMR’s, heeft NRG in opdracht van het ministerie van Economische Zaken en Klimaat begin 2023 een marktanalyse naar SMR’s uitgevoerd. In deze marktanalyse zijn in totaal 13 reactorconcepten bekeken. Het doel van dit onderzoek is overzicht bieden van de haalbaarheid van SMR’s in het algemeen, en de mogelijkheden voor Nederland in het bijzonder. In de marktanalyse van NRG wordt de minimale doorlooptijd voor vergunningverlening en bouw van een SMR op circa zeven jaar geschat, mits deze is gebaseerd op bestaande technieken en het een ontwerp betreft dat al ergens ter wereld eens is gebouwd. Op basis hiervan lijkt een eventuele realisatie van SMR’s tegen 2040 in Nederland mogelijk.

Welke toepassingen zijn er mogelijk?

Diverse onderzoeken van het Internationaal Atoomenergieagentschap (IAEA)¹ en de Nuclear Energy Agency (NEA) van de Organisation for Economic Co-operation and Development (OECD)² wijzen uit dat SMR's veel potentie hebben als CO₂-vrije energiebron. Dit komt onder andere door de verschillende toepassingsmogelijkheden van SMR’s. Deze rapporten laten zien dat SMR's niet alleen elektriciteit kunnen produceren maar ook warmte en waterstof kunnen leveren. Dat kan in de toekomst helpen om de industrie milieuvriendelijker te maken. SMR's kunnen weersonafhankelijk energie produceren en kunnen mogelijk zowel continu als flexibel draaien. Bovendien kunnen ze een rol spelen in lokale energievoorziening.

_{¹IEAE: Technology Roadmap for Small Modular Reactor Deployment, IAEA Nuclear Energy Series, 2021.}

_{²OECD-NEA: The NEA Small Modular Reactor Dashboard, NEA No. 7650, 2023.}

Generatie III(+) en generatie IV SMR’s

Er bestaan wereldwijd veel SMR-concepten, met verschillende technieken. Grof gezegd zijn deze technieken onder te verdelen in Generatie III en Generatie IV SMR’s. Generatie-III(+) reactoren gebruiken een techniek die overeenkomt met de techniek van bestaande centrales. Generatie-IV reactoren kunnen andere brandstof en koeling gebruiken, zoals vloeibare metalen, gassen en gesmolten zout. Het is waarschijnlijk dat de SMR’s die het eerst worden gerealiseerd generatie III(+) SMR’s zullen zijn. De realisatie van Generatie-IV reactoren zal mogelijk pas na 2040 zijn.

Thorium

Thorium is met name geschikt om te worden toegepast in gesmoltenzoutreactoren, een zogenoemde Generatie IV SMR. Dit type SMR is wereldwijd nog niet gerealiseerd. Dergelijke reactoren zijn wel in meerdere landen in ontwikkeling, ook in Nederland. Invest-NL heeft in 2022 met een investering bijgedragen aan het Nederlandse Thorizon, een startup dat een gesmoltenzoutreactor ontwikkelt.

Wat doet Nederland?

Het kabinet heeft in maart 2024 een SMR programma-aanpak gepresenteerd, gericht op de versnelling van de SMR-ontwikkelingen in Nederland. De programma-aanpak wordt in eerste instantie gericht op generatie III SMR’s, maar heeft ook aandacht voor de generatie IV SMR’s.

Het doel van de SMR-programma-aanpak is om de mogelijke potentie van SMR’s alvast in kaart te brengen, noodzakelijke randvoorwaarden verder te concretiseren en belanghebbenden te ondersteunen in het opbouwen van kennis en ervaring met SMR’s. In de programma-aanpak is ook aandacht voor de marktpartijen en de maakindustrie in de nucleaire sector.

Bron: overkernenergie.nl