Behovet av SMR-kunskap växer med ökat fokus på det operativa. Små samverkande reaktorer utmanar traditionen med endast en reaktor per kontrollrum. SMR passar både stordrift och småskalighet, menar Bjørn Axel Gran på norska IFE som har Europas enda kompletta simulatormiljö för SMR.

Internationellt är det inte ovanligt att planera för flera små modulära reaktorer (SMR) på samma plats ”när man ändå håller på”, berättar Bjørn Axel Gran, vice vd och divisionsdirektör Kärnkraft på Institutt for Energiteknikk (IFE) med huvudsäte i Halden i sydöstra Norge. Både energieffektiviteten och ekonomin kan förbättras om investeringarna fördelas på flera reaktorer.

Bild: SMR-simulator. Foto: IFE.

– Många aktörer undersöker möjligheten att bygga två, tre eller ännu fler små reaktorer tillsammans, kanske som alternativ till en större reaktor. Det innebär nya utmaningar men inte främst kring själva reaktorerna, säger Bjørn Axel Gran.

Mer än bara reaktor
– I stället blir frågan hur många kontrollrum man behöver och hur de ska designas, säger Bjørn Axel Gran. Det påverkar driftskostnaden men inte nödvändigtvis negativt, menar han.

Flexibiliteten ökar med små reaktorer och driftkoncepten för SMR blir olika beroende på antalet samverkande reaktorer. I den svenska kärnkraftsdebatten har bilden av SMR tenderat att fastna kring lastbilar med moduler som efter leverans enkelt kan skruvas ihop till nyckelfärdiga kraftverk men det är en sanning med modifikation.

Liten blir stor
– När du köper en SMR är det den värmeproducerande reaktorn du får och det vi kan kalla ”turbinsidan”, gränssnittet mellan reaktor och turbin. Marknaden för allt runtomkring är fortfarande omogen, säger Bjørn Axel Gran.

Rent tekniskt står inget i vägen för att bygga ihop flera SMR:er om de operativa funktionerna samverkar. Tillsammans har små reaktorer större kapacitet än vad som gärna syns i debatten kring större reaktorer. En park med fyra SMR på 300 MW/styck kommer snabbt uppe i kapaciteten hos ett stort kärnkraftverk. Kärnfull Next planerar 4–5 svenska SMR-parker i samarbete med intresserade kommuner och industriaktörer planerar

Unik simulering
Generellt sett är den globala SMR-marknaden mycket expansiv. Som internationellt forskningsinstitut ligger IFE långt framme, inom vissa områden i spetsen. Bland annat har man Europas enda kompletta och oberoende simulatormiljö för SMR.

IFE:s placering i kompetenstoppen är dock ingen slump. Sedan starten 1948 har IFE bedrivit omfattande tillämpad forskning kring säker drift av kärnkraft och är idag ett ledande europeiskt forskningsinstitut med stora egna laboratorier. I Norge ägde och driftade IFE fyra kärnkraftsreaktorer mellan 1958 och 2019. Efter att reaktorn i Halden har stängts ner och Norwegian Nuclear Decommissioning (NND) nyligen övertog reaktoransvar och personal så har IFE idag runt 500 anställda.

Effektiv bemanning
I vissa projekt kan IFE samarbeta med svenska KSU (Kärnkraftsäkerhet och Utbildning AB) som ägs av Forsmarks Kraftgrupp, OKG och Ringhals. KSU utbildar personal till svenska kärnkraftverk och utför även viss konsultverksamhet.

I en rapport till en norsk kärnkraftsutvecklare har KSU kommit fram till att det behövs ungefär 250 anställda för att kunna driva en SMR-anläggning med en reaktor. Bygger man i stället en park med fyra reaktorer så behövs ”bara” 450 anställda.

Kontroll i nuet
Exemplet ovan pekar på nödvändigheten av att diskutera SMR-kontrollrummens funktion och design, menar Bjørn Axel Gran, och det betyder konkret kontroll i nuet. Om man i en SMR-park väljer ett gemensamt kontrollrum, hur ska operatörerna då bäst kunna upprätthålla situationsmedvetenheten när man har flera reaktorer att ta hänsyn till?

– Utöver själva operationsögonblicket kan kritiska situationer förvärras. En reaktor kan vara avstängd, en på väg upp, en tredje i normaldrift och en fjärde körs på halvfart. Då uppstår en uppenbar risk för förväxling av informationen hos de olika reaktorernas konditionsbarometrar, säger Bjørn Axel Gran.

Simulerar SMR-park
IFE har själv byggt upp SMR-simulatorns användargränssnitt. Hittills har man genomfört studier med sex SMR:er i parallell drift som styrs från samma kontrollrum, en funktionalitet som IFE är ensam om i världen att ha resurser till att kunna testa – och det finns kapacitet till det dubbla.

I sitt laboratorium HAMMLAB kan IFE utföra tolv parallella körningar av så kallade integrerade tryckvattenreaktorer (iPWR). Med ånggeneratorn och tryckhållaren inuti reaktortanken i stället för på utsidan blir iPWR-konstruktionen SMR-vänlig och lätt att bygga som moduler.

HAMMLAB har också ett par andra simulatorer, en för den vanliga typen kokvattenreaktor (BWR) och en som simulerar driften av en Generation III-reaktor. IFE:s erfarenheter av kontrollrum sträcker sig för övrigt långt bortom kärnkraften. På den internationella marknaden har man till exempel designat kontrollrum till process- och offshoreindustrin och för trafikövervakning över vägnät, flygplatser och järnvägar.

Den mänskliga operatören
SMR-parker i all ära men kontrollrum handlar i grund och botten ändå mest om enskilda reaktorer och dess operatörer. Som all modern kärnkraftssäkerhet handlar också SMR-konfiguration mycket om mjuka säkerhetsvärden och mänskliga faktorer, både med tanke på den enskildes och hela arbetslagets agerande och ansvar.

SMR-simulatorns användargränssnitt är baserat på forskningsområdet människa–maskin–interaktion som IFE själv sitter med nycklarna till. IFE leder det europeiska forskningsprojektet OECD NEA Halden Human Technology Organisation (HTO) med de svenska kärnkraftverken och Strålskyddsmyndigheten som deltagare. HTO startade 2024 som en vidareföring av Halden Reactor Project som etablerades redan 1958 och blev den europeiska kärnenergimyndigheten NEA:s längst pågående projekt.

Pedagogisk simulator
I SMR-simulatorn arbetar varje ”reaktor” självständigt och kan konfigureras till specifika operativa koncept som kan styra allt från automatisering och cybersäkerhet till larmsystem och bemanning och därigenom bidra till scenariobaserade analyser. Simulatorn kan dock inte föreslå vilka beslut en operatör bör ta.

– Vi kan koppla samman olika förhållanden i simulatorn med operatörernas aktiviteter i kontrollrummet, vilken information de tittar på och vilka beslut fattas men simulatorn kan endast återspegla reaktorernas tillstånd, säger Bjørn Axel Gran.

Blykalla och IFE
Enligt Bjørn Axel Gran finns ett gryende intresse för SMR-drift både internationellt och i Sverige. Efter regeringens förslag till statligt stöd för investering i ny kärnkraft kommer Kärnfull Next att ansöka om stöd till nya reaktorer, och i början av 2025 togs de första spadtagen till Blykallas kommande testreaktor.

IFE, Kärnfull Next och Blykalla är med i European Industrial Alliance on SMRs som 2024 bildades av EU-kommissionen för att sammanföra viktiga aktörer inom industri och forskning och lyfta fram kontrollrumsfrågan. I slutet av april inledde IFE och Blykalla ett strategiskt samarbete kring utveckling av kontrollrum och operatörsmiljöer.

– Vårt påstående är att många SMR-scenarier är av en sort som man skulle behöva öva på i en simulatormiljö innan de testas live i en reaktor, säger Bjørn Axel Gran.

* * *

Kampen mot fusket: Under slutet av 1990-talet utsattes IFE för gravt forskningsfusk som har tagit lång tid att reda ut, något Second Opinion har beskrivit i en annan artikel.