Schéma reaktoru Hualong One: 1 – kontejnment, 2 – reaktorová budova, 3 – reaktor, 4 – parogenerátory, 5 – cirkulační čerpadla, 6 – Kontrolovaná budova, 7 - Jaderná pomocná budova, 8 – Sklad paliva, 9 – Strojovna s turbínou, 10 – turbína (zdroj GNS).

Pokročilý tlakovodní reaktor je vyústěním cesty k jednotné čínské koncepci. Primární chlazení zajišťují tři chladící smyčky s hlavními cirkulačními čerpadly a parogenerátory. Aktivní zónu tvoří 177 palivových souborů, odstávky pro výměnu paliva jsou v intervalu 18 až 24 měsíců. Tepelný výkon je okolo 3100 MWt, hrubý elektrický okolo 1160 MWe a čistý pak 1090 MWe. Účinnost je tak zhruba 36 %. Reaktor s dvojitým kontejnmentem, důrazem na pasivní prvky a předpokládanou životností překračující 60 let splňuje všechny nároky na zařízení III+ generace.

Jde o národní projekt sjednocující koncepce dvou hlavních čínských firem CGN (China General Nuclear Power Corporation) a CNNC (China National Nuclear Corporation). Výsledný blok HPR1000 (CGN) a Hualong One (CNNC) se mírně liší. Firma CGN buduje dvojici své varianty tohoto bloku jako Fang-čcheng-kang (Fangchenggang) 3 a 4. Ty mají být také referenčními bloky pro elektrárnu Bradwell B. Fang-čcheng-kang 3 se začal budovat v prosinci 2015. Firma CNNC využila svou variantu pro konstrukci bloků Fu-čching (Fuqing) 5 a 6. Výstavba prvního z nich byla zahájena v květnu 2015.

Původní úvahy z roku 2016 byly, že se palivo do reaktoru Fu-čching 5 zaveze v lednu 2020. Ovšem současný předstih budování slibuje, že by to mohlo být už v tomto roce. Testy za studena totiž začaly o 50 dní dříve, než se plánovalo. To by znamenalo dokončení reaktoru za 4,5 roku. Pokud se bude stejně úspěšně vyvíjet situace na bloku Fu-čching 6, a zatím to tak vypadá, bude to pro první referenční bloky reaktoru III. generace docela výjimečná situace.

Firma CGN měla s výstavbou bloků Fang-čcheng-kang 3 a 4 na počátku problémy a zdržení při betonáži. Ta byla totiž zadána firmě, která je v dané oblasti nováčkem. Toto zdržení se sice postupně zkracuje, ale pořád ještě reprezentuje zhruba půl roku. Na druhé straně však Čína, která plánuje zintenzivnit budování jaderných zdrojů doma i v zahraničí, potřebuje zapojit do tohoto odvětví nové kapacity. Bude zajímavé sledovat, jak rychle po blocích Fu-čching se spustí ty v Fang-čcheng-kang. V každém případě však i ony pravděpodobně budou mít dobu výstavby blízkou pěti letům. Pokud se taková délka stavby bude dosahovat standardně, je to přesně to, co by měly reaktory III. generace přinést.

Stavba bloků Fu-čching 5 a 6 (zdroj Fuqing Nuclear Power Plant/CNNC).

Že by taková rychlost měla být dosažitelná i v zahraničí, ukazuje průběh výstavby dvou reaktorů typu Hualong One v pákistánské elektrárně Karáčí. Tam probíhá stavba bloků 2 a 3 této elektrárny velmi dobře, u druhého bloku začala v srpnu 2015 a třetího v květnu 2016. U spouštění prvních bloků v zahraničí se dá čekat větší časová náročnost. Pokud by se podařilo druhý blok dokončit už v příštím roce, byl by to velmi velký úspěch. Stavba dalšího reaktoru Hualong One se v Pákistánu připravuje v elektrárně Chašma (Chashma).

V samotné Číně se připravuje zahájení budování reaktorů HPR1000 (Hualong One) na několika místech. Již v tomto roce nebo na přelomu let 2019 a 2020 by měla být zahájena betonáž hned čtyř nových bloků. Jedná se o Čang-čou (Zhangzhou) 1, Čchang-ťiang (Changjiang) 3 a 4, které bude budovat CNNC, i Huizhou/Taipigling 1 realizovaný firmou CGN. V plánu a přípravě je pak řada bloků tohoto typu, například Fang-čcheng-kang 5 a 6, Čang-čou 2,3 a 4 i Nindge (Ning-te) 5 a 6. Po úspěšném dokončení referenčních bloků by se zahajování výstavby nových mohlo zrychlit.

Důležitým krokem k expanzi Číny do Evropy je nedávné spuštění druhého reaktoru EPR v elektrárně Tchaj-šan (Thaishan). Štěpná řetězová reakce se zde rozběhla 28. května 2019. Dva bloky EPR zde byly dokončeny ve spolupráci francouzské firmy EDF a čínské CGN. Jsou to první dva reaktory tohoto typu, které se dostaly do provozu. Doplňme, že dva další dokončované bloky by se mohly rozběhnout do konce roku nebo na přelomu let 2019 a 2020.Palivo do aktivní zóny reaktoru Olkiluoto 3 by mělo být umístěno v červnu, pokud se podaří instalovat včas asfaltové tlumiče vibrací.  V říjnu 2019 by mohl začít vyrábět elektřinu, ale spíše to bude až na rozhraní let 2019 a 2020. Do bloku Flamanville by mohlo být zavezeno palivo do konce roku 2019.

Spolupráce firem EDF a CGN realizuje i další dvojici bloků EPR v elektrárně Hinkley Point C. Po dokončení projektu v Číně se bude možné soustředit na projekty ve Velké Británii. Zde by tyto firmy chtěly ještě realizovat dva bloky EPR v elektrárně Sizewell C a také dva bloky Hualong One v elektrárně Bradwell B. Na přípravě obou těchto projektů se intenzivně pracuje a jejich úspěšná realizace by mohla otevřít cestu reaktoru Hualong One na evropský energetický trh.

Elektrárna Tchaj-šan má nyní v provozu dva bloky EPR (zdroj CGN).

Licenční řízení ve Velké Británii se na konci roku 2018 posunulo z druhé fáze do třetí. V první fázi a druhé fázi byly posuzovány základní bezpečnostní vlastnosti a dopady na životní prostředí. Nebyly nalezeny žádné problémy v těchto oblastech. Návrh tak postoupil do třetí fáze generického hodnocení konstrukce (GDA). Ve třetí fázi hodnocení bude návrh posuzován pečlivěji a opět se bude moci k jednotlivým krokům hodnocení vyjádřit veřejnost. Dokončení celého řízení GDA se předpokládá v roce 2021. Pracuje se také na licenci EUR (European Utility Requirements) pro tento reaktor.

Hualong One v překladu znamená Čínský drak 1. Zdá se, že nový čínský reaktor má název případný a mohl by se v čínském i světovém kontextu stát rychlým drakem, který pomůže rozběhnout renesanci jaderné energetiky. Čína je jedním z největších emitentů oxidu uhličitého. Úspěch Čínského draka 1 v Číně i v dalších intenzivně se rozvíjejících zemích by mohl být spolu s rozvojem dalších nízkoemisních zdrojů klíčem k razantnímu snižování využívání fosilních zdrojů. A také k celkovému zlepšení ekologické situace, dostupnosti elektřiny i životní úrovně v nich.

Napsáno pro Osel.cz a oEnergetice.cz

Poznámka redakce

Nedávno měl autor článku s Janem Horáčkem z Ústavu fyziky plazmatu, povídání o budoucnosti využití jaderné energie v Science Café. Záznam obou vystoupení (o fúzi a následně o štěpných reaktorech) je zde.