Näin pienydinvoimala toimii
Tulevaisuudessa sähköä ja lämpöä on mahdollista tuottaa pienillä ydinreaktoreilla (SMR) joko yhdessä tai erikseen. Pienydinvoimala tuottaa päästötöntä energiaa tasaisesti ja luotettavasti ympäri vuoden. Pienydinvoimala on kattotermi useille erilaisille laitostyypeille, jotka vastaavat kooltaan keskikokoista teollisuuslaitosta.
Lämpöä tuottavan pienydinvoimalan rakenne
1. Reaktorimoduuli sulkee sisälleen ydinreaktorin.
2. Ydinreaktorin sisällä ydinpolttoaineessa tapahtuu raskaiden alkuaineiden atominydinten halkeamisia eli fissioreaktioita, jotka lämmittävät reaktorin läpi kiertävää vettä.
3. Passiiviset turvallisuusjärjestelmät eivät vaadi toimiakseen ulkoista sähköverkkoa tai ihmisen reagointia. Reaktorimoduulit voidaan sijoittaa esimerkiksi suureen vesialtaaseen, joka pystyy jäähdyttämään niitä poikkeustilanteessa jopa kuukauden ajan.
4. Muiden passiivisten järjestelmien ansiosta monissa SMR-laitostyypeissä ei esimerkiksi tarvita pumppuja veden kierrättämiseen primääripiirissä. Veden kierto toteutetaan tällöin painovoiman avulla luonnonvoimaisesti.
5. Primääripiiri on suljettu putkisto, jossa vesi kiertää ydinreaktorin ja lämmönvaihtimen välillä.
6. Lämmönvaihtimissa lämpö siirtyy putkiston seinämien läpi seuraavan vesikierron veteen. Lämmönvaihtimet eristävät eri vesikierrot toisistaan, jolloin radioaktiiviset aineet eivät siirry lämmön mukana primääripiiristä välipiiriin.
7. Välipiiri on primääripiirin ja kaukolämpöverkon välissä oleva suljettu vesikierto.
8. Kaukolämpöverkon viilentynyt paluuvesi lämmitetään välipiirin lämmönvaihtimessa takaisin yli 90-asteiseksi. Lämmennyt kaukolämpövesi ohjataan lämmittämään kiinteistöjä.
Sähkön ja lämmön yhteistuotanto pienydinvoimalla
Sähkön tuotantoon suunnitelluissa pienydinvoimaloissa voidaan tuottaa sähköä ja lämpöä yhteistuotantona. Tällöin osa sähkön tuotantoon tarkoitetusta kuumasta vesihöyrystä ohjataan lämmön tuotantoon. Tämä kasvattaa pienydinvoimalan kokonaishyötysuhdetta.