Kärnkraft i Sverige

Vår kärnkraftsverksamhet

I ett kärnkraftverk präglas verksamheten av en mycket hög säkerhetsmedvetenhet hos medarbetarna. Det finns en uttalad säkerhetskultur inom Uniper. Såväl i daglig drift inom elproduktion som vid handhavande av reaktorer som inte är i drift. Även när ett kärnkraftverk ska monteras ned och rivas gör vi det på ett ansvarsfullt och säkert sätt.

I Sverige finns tre aktiva kärnkraftverk. Uniper har en unik ställning då vi har ägarandelar i samtliga anläggningar. Vi är majoritetsägare i OKG i Oskarshamn och minoritetsägare i Ringhals och i Forsmark. Vi äger även Barsebäcksverket – det första kommersiella kärnkraftverket i Sverige som stängdes och nu rivs i linje med det svenska systemet.

Reaktorerna på OKG

OKG är ett kärnkraftbolag som har drifttillstånd att driva tre kärnkraftsreaktorer på Simpevarps-halvön norr om Oskarshamn. Bolaget ägs av Sydkraft/Uniper med 54,5 procents ägarandel och Fortum 45,5 procent. Av de tre reaktorerna är det endast en som är i operativ drift, medan de två äldsta reaktorerna nu är på väg att monteras ned och rivas.

Oskarshamn 3 är en kokvattenreaktor som kopplades på elnätet den 3 mars 1985 och hade då en installerad effekt 1050 MW (megawatt).

Under 2009 genomfördes ett omfattande moderniseringsprojekt med bland annat en säkerhetsuppgradering och en effekthöjning till 1450 MW som gör O3 till en av världens största kokvattenreaktorer. Den genomsnittliga årsproduktionen av el som motsvarar en halv miljon villors årsförbrukning.

Med genomförd installation av oberoende härdkylning som genomfördes 2020, har reaktorn nu förutsättningar för långtidsdrift till minst 2045. Dessutom finns det möjligheter att livstidsförlänga anläggningen ytterligare till in på 2060-talet, om det visar sig att det finns ett behov av det på den svenska elmarknaden.

Oskarshamn 1 och 2 är inte längre i operativ drift. Vid en extra bolagsstämma den 14 oktober 2015 togs beslutet att stänga O1 och O2 i förtid, detta som en direkt följd av låga elmarknadspriser och en hög beskattning.

O1 är Sveriges första kommersiella kärnkraftverk av typen lättvattenreaktor som togs i drift 1971. Reaktorn togs ur drift den 17 juni 2017 och hade då levererat cirka 110 000 000 megawattimmar klimateffektiv el.

O2 togs ur drift redan 2013 för ett omfattande moderniseringsprojekt, där det sista steget skulle ha genomförts 2015. Reaktorn återstartades dock aldrig.

Både O1 och O2 håller nu på att monteras ned och rivas, vilket görs tillsammans med reaktorerna på Barsebäck. Genom att riva de fyra reaktorerna i en gemensam portfölj och med en gemensam strategi, skapas det samordningsfördelar vad gäller specialistkompetens, säkerhet, logistik och ekonomi.

• Mer om OKG

Barsebäck

Barsebäcks kärnkraftverk finns i Kävlinge kommun i västra Skåne norr om Malmö. Kärnkraftverket har två reaktorer som stängdes 1999 respektive 2005 efter ett politiskt beslut av den dåvarande regeringen. Båda reaktorerna omfattas av ett pågående rivningsprojekt, där ambitionen är att byggnaderna ska vara friklassade så att den konventionella rivningen kan börja på 2030-talet.

• Mer om Barsebäcksverket

Ringhals

Ringhals kärnkraftverk är beläget på Väröhalvön i Varbergs kommun i Halland. Kraftverket ägs av Vattenfall 70,4 procent och Sydkraft/Uniper 29,6 procent. Anläggningen har fyra reaktorer, varav de två äldsta stängdes 2019 och 2020. De två yngsta reaktorerna är planerade för långtidsdrift till in på 2040-talet.

Forsmark

Forsmarks kärnkraftverk ligger i Östhammars kommun i Upplands län. Kraftverket ägs av Vattenfall 66 procent, Mellansvenska Kraftgruppen, 24,1 procent och Sydkraft/Uniper 9,9 procent. Kraftverket har tre reaktorer, samtliga planerade för långtidsdrift till in på 2040-talet.

Så fungerar ett kärnkraftverk

Kärnkraft är ett sätt att ta vara på den energi som finns överallt – i atomerna eller snarare i deras kärnor. Det är därför det kallas för kärnkraft.

Det var Albert Einstein som kom på att det skulle gå att utnyttja den kraften. Det kom han på i och med relativitetsteorin E = mc2. Denna möjlighet blev sedan verklighet genom klyvningen av uran-235 som frigör energi. Energin som frigörs vid klyvning av uran-235 används till att koka vatten. Detta genererar ånga som driver en turbin. Turbinen driver i sin tur en generator som alstrar en del av den el du får hem till dig. Kärnkraften svarar för ungefär 40% av det svenska elbehovet.

Revisioner på ett kärnkraftverk

Varje år stängs en kärnkraftsreaktor för revision. Under den perioden genomförs bränslebyte och service på anläggningen. Efter en revision som tar ungefär 1-2 månader att genomföra, är reaktorn redo för nästa driftperiod.

Vanligtvis arbetar mellan 100 och 600 personer med att genomföra en revision. Vid större revisioner kan så många som 3 000 personer vara engagerade i arbetet.

Revisionerna genomförs i regel under sommarhalvåret när elbehovet är som lägst. Reaktorerna måste nämligen stängas av under arbetet. Sedan Sverige gått från 12 till 6 kärnreaktorer har effektsituationen i södra Sverige dock blivit allt mer ansträngd. Bristen på planerbar elproduktion och därmed brist på effekt och stödtjänster, gör sig nu påmind även under sommaren. Det finns inte längre någon idealisk tidpunkt på året att genomföra årsrevisioner utan att det påverkar driftsäkerheten i elsystemet.

Kärnkraften i världen

Idag finns det cirka 440 kärnkraftsreaktorer i 32 länder plus Taiwan, med en sammanlagd kapacitet på cirka 400 GWe. Under 2019 levererade dessa reaktorer totalt 2657 TWh, vilket är över 10% av världens el. Cirka 50 reaktorer är för närvarande under uppbyggnad i 16 länder, särskilt Kina, Indien, Ryssland och Förenade Arabemiraten.

Image

Kärnkraftsutbyggnaden i världen

Cirka 100 reaktorer med en total bruttokapacitet på cirka 110 GWe är i planeringsstadiet eller redan beställda, och över 300 reaktorer är föreslagna och kan bli beslutade framöver. De flesta reaktorer som för närvarande planeras finns i Asien, med snabbt växande ekonomier och ett snabbt stigande elbehov.

Till och med Japan har börjat öppna sina kärnkraftverk igen. Landet importerar idag 90 procent av sin elförbrukning efter att kärnkraftsflottan stängdes ned efter Fukushima-olyckan. Sedan 2015 har nio reaktorer återstartas och ytterligare 16 reaktorer är inne i tillståndsprocesser för att få starta igen.

I Europa är tio nya reaktorer under uppbyggnad eller planering i närområdet runt Östersjön. Ytterligare ett femtontal nya reaktorer är på gång i de östeuropeiska länderna och Turkiet. Även i Frankrike och Storbritannien aviseras ett dussintal nya reaktorer.

Därtill pågår en omfattande utveckling och forskning inom den globala kärnkraftsindustrin när det gäller ny kärnkraft där huvudspåren SMR (Small Modular Reactors) och Gen4 (nästa generation kärnkraft med bl a blykylda reaktorer och där kärnbränslet ska kunna återanvändas. Redan nu har ett 70-tal olika designer utvecklats runt om i världen. Förra året driftsattes de två första SMR-enheterna i Ryssland.

Tanken med SMR är att skapa prototyper för serietillverkning med lägre pris än större och konventionella reaktorer, men med samma prestanda vad gäller kvalitet och säkerhet. I Sverige har Uniper tillsammans med Blykalla och KTH för avsikt att bygga och kommersialisera en ny reaktor av SMR-modell. Den första testprototypen ska vara eldriven och beräknas vara i drift på OKG:s kärntekniska anläggning 2024.

Enligt FN:s klimatpanel IPCC, måste 80 procent av världens elproduktion vara fossilfri före 2050 för att klara 2-gradersmålet för den globala uppvärmningen. IEA (International Energy Agency) har i sina analyser kommit fram till att det globala elbehovet kommer att öka med mellan 80 och 130 procent fram till 2050. Allt fler internationella organisationer har kommit till slutsatsen att det fossilfri kärnkraft är en nödvändighet för att klara klimatmålen. Enligt beräkningar från World Nuclear Association (WNA) kommer det att behövas cirka 1000 GW kärnkraft år 2050, alltså mer än dubbelt så mycket som kapacitet som kärnkraften har idag.

Kärnkraftens betydelse i Sverige

El är mer komplicerat än vad man skulle kunna tro. Eftersom det inte går att lagra stora mängder el måste den produceras i samma ögonblick som vi använder den. Dessutom måste elen ha exakt rätt spänningsfrekvens för att det inte ska bli störningar i elsystemet.

Ett kort produktionsstopp på en fabrik kan leda till att flera miljoner kronor går förlorade och kan på sikt leda till att människor kanske blir av med jobbet. Skulle en operationssal på sjukhuset plötsligt slockna kan liv äventyras, om sjukhusens backup-system heller inte fungerar. Därför är det viktigt att vi upprätthåller en hög kvalitet i vårt elsystem. Det får vi genom baskraften.

I nuläget finns det kvar sex reaktorer i drift, och under 2021 producerade dessa reaktorer över 51 terrawattimmar el. Det är lika med 31 procent av all den el som producerades i Sverige under 2021. Om vi omsätter det i den el som svenska hushåll förbrukade under samma period får vi fram följande samhällsnytta för kärnkraften:

Image

Elektrifieringen av Sverige

Tillgången på el har varit en bidragande orsak till att Sverige utvecklats till en av världens främsta välfärdsnationer. Elektrifieringen kom igång i stor skala under 1900-talets första hälft. Tillgången till svenska älvar bidrog till att vattenkraften kunde byggas ut i stor skala, och därmed var det möjligt att tillgodose samhällets allt mer ökade behov av el i takt med industrins utveckling och att samhällets infrastruktur byggdes ut. Eldrivna maskiner och apparater blev snabbt en standard i varje hem. Under 1900-talets andra hälft behövdes ytterligare elproduktion, och på 70-talet byggdes de första kärnkraftverken i Sverige.

Idag har Sverige ett av världens främsta elsystem vad gäller leveransförmåga, elkvalitet och klimatavtryck. Hela 98 procent av den el som produceras i Sverige är fri från fossila utsläpp. I takt med att samhället digitaliseras och datoriseras, ställs det också allt högre krav på att elen ska vara avbrottsfri. Vi förväntar oss helt enkelt att det ska finnas el när vi behöver den. Både vattenkraften och kärnkraften har sådana egenskaper, och därför kallas dessa kraftslag också baskraft. Tillgången till baskraft är en av svensk industris främsta konkurrensfördelar.

Kärnkraftens historia

Forskning om atomklyvning gjorde stora landvinningar under 30-talet, och på grund av Andra världskriget fokuserades initialt forskning och utveckling mest på militär användning. Det var först efter kriget som forskningen kring fredlig användning började på allvar. Världens första kommersiella kärnkraftverk startades i England 1954, och i Sverige först 1972.

Men forskningen i Sverige kom igång redan på 50-talet. Sveriges första kärnkraftverk var Ågestaverket – en trycktanksversion som också fungerade som ett kraftvärmeverk. Anläggningen startades 1963 och hade en effekt på 80 MW när den stängdes 1974. Då hade den levererat sammanlagt 800 000 MWh värme till Farsta och 415 000 MWh el. Reaktorn revs i början av 1980-talet. Före detta reaktorhallen finns fortfarande kvar och efter friklassning har hallen använts som en lokal för bland annat evenemang och utställningar.

Sveriges andra kärnkraftverk var Marvikenverket som byggdes vid Marviken nära Norrköping, var i stora delar färdigställt 1968 och var tänkt att ha en effekt på 200 MW. Syftet med verket var att både producera el och ta fram plutonium för det svenska atombombsprogrammet. Men när Sverige ratificerade icke-spridningsavtalet 1968, stängdes Marviken definitivt 1970 utan att ha laddats med bränsle eller levererat någon el.

Sveriges första kommersiella reaktor Oskarshamn 1 togs i kommersiell drift 1972 vid Oskarshamns kärnkraftverk (OKG). Aggregatet var levererat av ASEA och var en svenskutvecklad kokvattenreaktor med en effekt på 440 MW.

Image

Kärnkraften i elsystemet

Elektricitet förbrukas i samma stund som det produceras, vilket ställer höga krav på synkronisering mellan elproduktion och eldistribution. Elsystemet måste i realtid kunna hantera förändringar i utbud och efterfrågan på el. För att det ska vara balans mellan produktion och förbrukning, bör spänningsfrekvensen i elnätet ligga på 50 Hz – inte mindre än 49,9 Hz och inte mer än 50,1 Hz.

Systemets förmåga att upprätthålla spänningsfrekvensen även vid snabba avvikelser, är beroende av den så kallade rotationsenergi de olika kraftslagen kan erbjuda. Med mycket rotationsenergi får systemet den tid som behövs för att justera spänningsfrekvensen och är därmed mer stabilt, elkvaliteten blir bättre. Med lite rotationsenergi är det svårare att upprätthålla spänningsfrekvensen, och systemet blir mindre stabilt, elkvaliteten försämras.

Kärnkraften och vattenkraften drivs av stora generatorer, som bidrar till en majoritet av rotationsenergin i systemet. Sol- och vindkraft bidrar i dagsläget inte till svängmassa, och ju högre andel väderberoende elproduktion desto mer instabilt blir systemet.

En spänningsfrekvens under 49,0 Hz leder till störningar i eldistributionen. Problemen kan börja med en mindre lokal störning, där frekvensfallet snabbt kan eskalera och spridas till andra områden, för att därefter orsaka en total systemkollaps med flera timmars avbrott.

Kärnkraft och säkerhet

Varje kärnkraftverk har ett mycket omfattande säkerhetssystem som ska förebygga fel, motverka att fel leder till haveri, och lindra konsekvenserna av ett haveri. Säkerheten går alltid först i driften av våra kärnkraftverk, vid minsta tveksamhet av att säkerheten är i fara stängs reaktorn ner av driftansvarig. Varje reaktor har också ett inbyggt system som gör att den kan snabbstoppa sig själv om det uppstår ett tekniskt fel.

I Sverige är det Strålsäkerhetsmyndigheten (SSM) som utövar tillsyn av den verksamhet som kärnkraftverken bedriver. SSM har full insyn i verksamheten och kan när som helst göra kontroller och besiktningar, och har då mandat att stänga en reaktor.

Det finns också internationella nätverk i kärnkraftsbranschen där säkerhetsaspekterna står högst på agendan, och där aktörerna delar med sig av nya erfarenheter, metoder och rutiner. Genom det här utbytet av kunskap, har alla anläggningar i världen förutsättningar att hela tiden förbättra sitt säkerhetsarbete och ha den högsta säkerhetsnivån.

• Säkerhetsindikatorer OKG