Nattsvart för svensk kärnkraft

Publicerad 2010-03-29 08:13:38

Nyheter Svenska kärnkraftsreaktorer går sämre än andra länders och de äldsta går sämst. Anledningen är ökade säkerhetskrav och teknikbytet till en ny generation styrsystem. Effekten är långa stillestånd och rekordhöga elpriser.

Under 2009 producerade svensk kärnkraft bara 50 terawattimmar, att jämföra med 75 TWh toppåret 2004.

Det mesta av skillnaden är oplanerade stopp. Sverige har redan tidigare utmärkt sig för en hög andel oplanerad stopptid och hamnade 2008 trea nedifrån bland världens 32 kärnkraftsländer, enligt FN:s atomenergiorgan IAEA.

Det året gick de schweiziska reaktorerna med urverksprecision. Oplanerade förluster var 0,1 procent. Finland: 1,6 procent. USA: 1,3 procent. Sverige: 10,1 procent.

2009 blev det minst 25 procent oplanerade bortfall i Sverige

Graden av planlöshet syns tydligt på de ”Urgent market messages” som kraftbolagen skickar in till elbörsen Nordpool. Enligt första beskedet skulle Ringhals 1 återstartas 18 maj 2009 efter ett två månaders planerat stopp. Den 17 april trodde man att det skulle ta ytterligare en dag. Sen lade man på en vecka. Sen lade man på en vecka till. Efter 27 förseningsmeddelanden gick reaktorn verkligen i normaldrift den 16 mars.

Historien är densamma för Ringhals 2, Oskarshamn 3 och Forsmark 2 och flera andra reaktorer. Försening, försening, försening – och sedan nya problem.

IAEA anger måttet ”tillgänglighet”, det vill säga hur ofta i procent, som en reaktor har kunnat producera el. 100 procent är omöjligt, men till exempel USA och Finland ligger år efter år på över 90 procent.

De svenska reaktorerna tappade 40 procent av sin produktion 2009. Produktionen har fallit varje år de senaste åren, med 2009 som i särklass sämst.

IAEA har också siffror för tillgänglighet över varje reaktors livstid.

Den äldsta reaktorn Oskarshamn 1 är i särklass sämst. Den har varit funktionsduglig bara 64 procent av sin livstid. De fyra äldsta reaktorerna Oskarshamn 1 och 2 och Ringhals 1 och 2 ligger tillsammans på 72 procent. De sex reaktorer som startade 1980 eller senare har 84 procents tillgänglighet, och de två nyaste reaktorerna 86 procent.

Att äldre reaktorer går sämre låter ju intuitivt rimligt. Men det som är sant i Sverige är inte sant i USA. Deras lika gamla, i en del fall ännu äldre, reaktorer går numera väldigt bra.

Åldern kan alltså inte förklara allt. Det mer akuta problemet är i stället moderniseringen av de svenska kärnkraftverken. Det är många stora projekt, och de flesta har tagit mycket längre tid än planerat. Och därefter har nya problem dykt upp. Det handlar om höjda säkerhetskrav, höjd effekt, livstidsförlängning och övergång till digitala styrsystem och nya kontrollrum.

Mycket görs samtidigt och i en större omfattning än någon annanstans i världen – och delvis med en teknik som aldrig prövats att sätta in i gamla anläggningar.

Den drivande faktorn är enligt Lars Thuring, vd för Oskarshamnsverket, de säkerhetshöjande åtgärderna. De nya föreskrifterna kom 2004 och ska vara helt genomförda 2012.

När man ändå höll på bestämde man sig för en livslängdsförlängning från de 40 år som anläggningarna var designade för till 60 år. Och om man ändå skulle byta ut så många delar kunde man också dimensionera upp och öka effekten, förklarar han.

Men har ni inte tagit er vatten över huvudet genom att göra så många saker på en gång?

”Även om det är mångmiljardprojekt så är det dock inte så stort om man jämför med att bygga nya reaktorer. Då handlar det om 30–50 miljarder.”

Varför har ni väntat så länge med att höja säkerheten? En del brister, på till exempel Oskarshamn 2, har ju varit kända i decennier?

”Vi har inte väntat. Det är långa ledtider. Redan enskilda komponenter, till exempel stora smiden, kan ta 2–3 år att få fram.”

Han hänvisar också till att säkerhetsförbättringarna genomfördes på Oskarshamn 1 redan 2002, då man fick gissa sig till vad föreskrifterna skulle säga.

”Och vi gissade ganska bra.”

Den minst uppmärksammade delen av moderniseringen är övergång till digitala styrsystem. Den är redan genomförd i Oskarshamn 1. Ringhals 2 gjorde samma förändring hösten 2009. Start efter ombyggnaden var utsatt till 11 oktober 2009, men den kom i gång först i mars i år och går fortfarande i provdrift. De flesta reaktorerna har fortfarande detta framför sig.

I USA har man varit mycket mer restriktiv med digital teknik, och i Finland finns det uttryckligt krav på en ”hardwired” backup, alltså utrustning som inte är beroende av datorprogram. Det gäller även för den reaktor, Olkiluoto 3, som nu byggs i Finland. De finska, franska och brittiska myndigheterna krävde detta i ett gemensamt skarpt formulerat uttalande i höstas.

I Sverige finns inga planer på sådana krav, enligt Bo Liwång, expert på el- och datasystem på Strålsäkerhetsmyndigheten.

Han ser dock problemen. Den digitala tekniken är mer störkänslig och ”följer inte fysikens lagar”. Men det finns också fördelar:

”Det ger större möjligheter att upptäcka fel. Och det är svårt att undvika när det tillkommer nya system.”

Att ny teknik kan ställa till med problem visade sig vid en incident i Forsmark 1 i juli 2006, då en överspänning på yttre nät slog ut åtminstone tolv (12!) säkerhetssystem.

Allvarligast var att två av de fyra reservkraftverken slogs ut. Två räckte för att rädda reaktorn från härdsmälta men felet fanns hos alla fyra. Det var omformare, som omvandlar likström från batterier till växelström, som slogs ut därför att de hade en inbyggd säkring. Den skyddade komponenten i stället för att skydda reaktorn.

Lars-Olov Höglund var chef för bygget av Forsmark 3 och har verkat inom kärnkrafstbranschen som konsult under mer än 20 år. Han har under senare år ofta varit öppet kritisk mot kärnkraftsindustrin, och det var också han som först slog fast hur allvarlig Forsmarksincidenten var.

Han ser incidenten som instruktiv på två sätt.

”De som bytte ur omformaren förstod inte hur det var tänkt från början, inte vilka antaganden och kompromisser som låg till grund för den ursprungliga konstruktionen. Så kan det gå om man köper utrustning mer eller mindre från Clas Ohlson”, menar han.

När felet väl är känt är det snabbt fixat. Det mer grundläggande problemet är att man inte kan förutsäga vad som händer när man stoppar in nya saker i gamla anläggningar.

När kärnkraftverken byggdes byggdes också en väldig kompetens upp i kraftindustrin, hos tillverkarna och hos leverantörer.

Den kunskapen finns inte i dag, för att kärnkraften är en död bransch, menar Lars-Olov Höglund.

”Det byggs två reaktorer i Europa i dag. Det är ingen bransch.”

Följden är att en generation av byggare ersatts av en generation förvaltare, något som han liknar vid att låta piloter och flygvärdinnor ta över ansvaret för flygplanens konstruktion.

Att det är problem med leverantörerna håller Lars Thuring med om. Men han har en delvis motsatt förklaring – att kärnkraftsrenässansen leder till ett ökat tryck på leverantörerna.

Ett fyra veckors stopp på Oskarshamn 3 i februari och mars berodde på att en stor avlastningsventil stängdes obefogat. Sådana leveransfel leder inte bara till förlorad produktion utan också till att verkets egen personal måste ta på sig mer jobb med att gå på djupet i detaljerna för att reda ut problemen.

Lars Thuring ser problemen som övergående i takt med att kärnkraftsrenässansen leder till en ny kunskapsuppbyggnad.

Lars-Olov Höglund är mer pessimistisk.

”Man kan inte bygga om en Volvo Amazon till säkerhetsstandarden hos en S-80 genom att sätta in airbags och nya bromsar.”

När moderniseringarna är genomförda, kan man då räkna med att verken producerar el hela tiden?

Oskarshamn 1 var, i alla fall tills nyligen, världens mest moderniserade kärnkraftverk. Efter att reaktorn först stod stilla tre och ett halvt år 1992–1996 så stod den åter stilla ett drygt år 2002. Men även efter denna grundliga upprustning har reaktorn gått sådär. 73 procents tillgänglighet 2003–2009, och bara 70 procent 2009.

”Turbinanläggningen är världsunik och extra känslig för störningar. Och den togs i drift i början av 1970-talet, så vi har påbörjat ett projekt för att byta ut delar”, säger Lars Thuring. Något beslut om ytterligare satsning på Oskarshamn 1 är dock inte taget.

Går ni inte på knäna av alla projekt ni redan har?

”Många jobbar väldigt hårt, en del för hårt.”

Han ser ganska ljust på möjligheten att ersätta den kompetens som pensioneras med ny personal som kommer direkt från högskolorna. Men i början har de ju inte riktigt samma kunskaper som de gamla garvade medarbetarna, tillfogar han.

Om man får tro Bo Liwång, Lars Thuring och även Mats Ladeborn, chef för Vattenfalls kärnkraft, så är det värsta över.

Men det finns en lång lista över stora projekt åtminstone fem år framåt, från effekthöjningar på åtminstone fyra reaktorer till ånggeneratorbyte i Ringhals.

Norges statminister Jens Stoltenberg krävde i slutet av februari att svenskarna skulle ”starta om” kärnkraftverken.

Men det är lätt för honom att säga.

Långa stopp i Ringhals, Oskarshamn och Forsmark  

2000. Många stopp och neddragningar, mest för att få upp de låga elpriserna. Ringhals 1 avställt ett halvår efter sprickor i nya härdstrilar. Ringhals 4 avställd fyra månader, tre längre än planerat. Sprickor i svets till reaktortank.

2001–2002. Oskarshamn 1 stängd 14 månader för säkerhetsuppgradering.

2003. Barsebäck 2 avställd mer än halva året för trasig ny blandare och läckage. Oskarhamn 3 två månader p g a otillåtet snabb temperaturökning.

2005. Barsebäck 2 stängs den 1 juli.

2006. Allvarlig incident i Forsmark 1 den 25 juli, då reservkraft slås ut. Stopp två månader. Samma fel i Forsmark 2, stopp tre månader.

Oskarshamn 1 avställd fem månader delvis som följd av Forsmark 1-händelsen.

2006. Forsmark 1 och avställda sammanlagt 3 månader på grund av åldring i inneslutningens gummiduk.

2007. Lång avställning i Ringhals 3, mest oplanerad, för effekthöjning som dock inte genomfördes.

2008. Tre månaders stopp i Forsmark 3. Och Oskarshamn på grund av sprickor i ganska nya styrstavssystem. Ringhals 1 avställd 16 augusti, startar åter i januari 2009, bland annat för stora elarbeten.

2009–2010. Ringhals 1 går två månader, står resten av året fram till mars 2009. Ringhals 2 står stilla från maj 2009 till mars 2010 för nytt kontrollrum m m. Oskarshamn 3 står stilla för effekthöjning från februari, ryckig drift i lågeffekt från december till mars 2010. Forsmark 2 stoppas 13 december för effekthöjning. Försenad återstart sedan drift på låg effekt till mars 2010.

Säkrare och snabbare 

Förutom digitaliseringen består förnyelsen av de svenska kärnkraftverken av två delar:

Högre säkerhet. De flesta reaktorerna har stora brister i säkerheten jämfört med moderna krav. Till exempel har moderna reaktorer fyrdubbel säkerhet för elmatning, nödkylning etcetera medan Oskarshamn 2 bara har dubbel säkerhet.

Säkerhetshöjande åtgärder måste genomföras, för alternativet är körförbud.Industrin räknar med att investeringar i ökad livslängd och höjd effekt ska betala sig. Men då får man också väldigt stora och komplexa projekt.

Högre effekt. Mängden brännbart uran ökas i härden och man sätter in större turbiner och generatorer och får ut mer el. Mer vatten och ånga går genom reaktorn. Det ställer större mekaniska krav överallt.

Det kräver också omdimensionering av säkerhetssystem. Målet är att klara kraven, inte att behålla säkerhetsmarginalerna. Allt annat lika är en reaktor farligare efter en effekthöjning eftersom det finns mer radioaktivitet i härden och allting händer snabbare.

Oskarshamn 3 är i full gång tidigast i april. Ett liknande projekt i Forsmark 3 har skjutits tre år fram.

Forsmark 2 har just nu förberett effekthöjning. Forsmark 1 ska trimmas något senare, och Oskarshamn 2 år 2012. Det är då världens största effekthöjning, med cirka 28 procent, ovanpå en tidigare höjning med 6 procent.

Ytterligare reaktorer står på tur.

av Fredrik Lundberg