Jaderná energetika v roce 2022 – poznamenaná invazí Ruska na Ukrajinu  
Invaze Ruska na Ukrajinu dramaticky ovlivnila dostupnost plynu a jeho cenu v Evropě. Ještě více se tak zrychlil příklon k jaderné energetice v řadě států Evropské unie. Francie se vrátila k budování energetického mixu postaveného na jaderných a obnovitelných zdrojích. Nové bloky chtějí stavět Polsko, Nizozemí, Švédsko, Česko a celá řada dalších států. Evropská unie potřebuje obnovit své kompetence v oblasti jaderných technologií, kde ji Čína a Rusko výrazně předběhly.

O změnách pohledu společnosti v Evropské unii na jadernou energetiku se psalo už v minulém přehledu. Ruská invaze na Ukrajinu 24. února 2022 tento proces dramaticky urychlila. Ještě intenzivněji se ukázalo, že bez jaderné energetiky svou závislost na fosilních zdrojích těžko můžeme významněji omezit. Dokonce Německo, které si svou Energiewende vytvořilo extrémní závislost na ruském plynu, odložilo nakonec odstavení svých posledních tří jaderných reaktorů do dubna 2023, aby překonal nastupující zimní období na přelomu roku.


Spuštění třetího bloku elektrárny Flamanville se opět odložilo (zdroj EDF)

Spuštění třetího bloku elektrárny Flamanville se opět odložilo (zdroj EDF).

 

V Evropě došlo k ještě jedné významné tendenci, kterou je prodlužování provozování jaderných zdrojů. Ukazuje se, že některé typy reaktorů mohou být při odpovídající péči provozovány i šedesát a pravděpodobně i více let. Kritický je v tomto případě stav reaktorové nádoby, všechny ostatní komponenty se dají vyměnit.


Dieselové agregáty převážené z elektrárny Krümmel do elektrárny Loviisa (zdroj Vattenfall).

Dieselové agregáty převážené z elektrárny Krümmel do elektrárny Loviisa (zdroj Vattenfall).

 

Důležitost zmíněné kvalitní péče o zařízení ukazují současné problémy se svary ve Francii. Francie dlouho koketovala s odchodem od jaderných zdrojů a tím, že současné bloky bude po čtyřiceti letech provozu odstavovat. To nepřispívá k tomu, aby provozovatel o bloky pečoval tak, aby se provozovaly dlouhodobě. V březnu a dubnu 2022 byly objeveny při ultrazvukových kontrolách potrubí známky možné koroze na podpůrných systémech u pěti bloků Chinon B-3, Cattenom 3, Bugey‑4, Flamanville 2 a Golfech 1. Jde o svary na systému havarijní dodávky bóru. Podobné problémy se svary se již na přelomu roku 2021 a 2022 objevily u bloků Chooz B1 a B2, Civaux 1 a 2 a Penly 1.

Celkově bylo v polovině roku nutné odstavit, zkontrolovat a případně řešit problémy u dvanácti bloků, ke zmíněným se přidaly ještě Bugey 3 a Flamanville 1. Postupně byla provedena podrobná prohlídka rizikových svarů a v případě potřeby se prováděly opravy. Práce se značně protáhly a některé bloky se budou znovu spouštět až v průběhu roku 2023. Blok Civaux 2 v únoru, Cattenom 3 v březnu a bloky Golfech 1 a Penly 1 až v červnu. Je tak jasné, že ještě nějakou dobu potrvá, než se podaří tyto problémy vyřešit. A ještě více je jasná nutnost intenzivní péče o existující bloky. Podívejme se nejdříve na celkové statistiky a pak na podrobnosti o vývoji jaderné energetiky ve světě v loňském roce.


Elektrárna Hunterson B se dvěma bloky ukončila úplně činnost 7. listopadu 2022 (zdroj EDF).

Elektrárna Hunterson B se dvěma bloky ukončila úplně činnost 7. listopadu 2022 (zdroj EDF).

 

Přehled statistiky

Současný přehled vývoje jaderné energetiky za uplynulý rok je čtrnáctý v řadě a navazuje na články z minulých let. Poslední část je z roku 2021. Na konci roku 2021, na začátku prosince, bylo 440 reaktorů s výkonem 393,2 GWe a na konci roku 2022 pak 438 s výkonem 394 GWe (údaje ze stránek World Nuclear Association a database PRIS). Ve výstavbě je 58 bloků s výkonem 65 GWe. Jde o hodnoty z konce ledna 2023. Je vidět, že se stále odstavuje a spouští zhruba stejný počet bloků.


Začátkem roku 2023 byl odstaven blok Tihange 2 (zdroj Electrabel).

Začátkem roku 2023 byl odstaven blok Tihange 2 (zdroj Electrabel).

 

V průběhu roku 2022 bylo celkově odstaveno deset bloků. Jak už se psalo v předchozím přehledu, poslední den roku 2021 byly odstaveny tři reaktory v Německu, šlo o Brokdorf ve Šlesvicku-Holštýnsku, Grohnde v Dolním Sasku a Gunremmingen C v Bavorsku. Jak bylo zmíněno, na konci roku nebyly odstaveny poslední tři reaktory v Německu, jde o Neckarwestheim v Badensku-Wűrtenbersku, Esmland v Dolním Sasku a Isar v Bavorsku.

Už v předchozím přehledu se psalo o odstavení bloku Hunterston B-1 ve Velké Británii na konci listopadu 2021. Blok Hunterston B-2 ukončil svou činnost 7.  lednu 2022. Tento grafitem moderovaný a plynem chlazený reaktor AGR pracoval 45 let a celkově vyprodukoval okolo 300 TWh elektřiny. Dne 6. července 2022 byl odstaven další reaktor AGR, jednalo se o Hinkley Point B-2, dne 1. srpna pak byl odstaven Hinkley Point B-1. Oba tak byly v provozu necelých 45 let.


Přehled spuštěných reaktorů (modře) a odstavené (fialové) v daném roce. Je vidět, že v posledních letech se spouští zhruba stejným počtem reaktorů jako se odstavuje (zdroj WNA).

Přehled spuštěných reaktorů (modře) a odstavené (fialové) v daném roce. Je vidět, že v posledních letech se spouští zhruba stejným počtem reaktorů jako se odstavuje (zdroj WNA).

 

Dne 31. ledna 2023 byl odstaven druhý blok jaderné elektrárny Tihange. Jde o tlakovodní reaktor s výkonem 1008 MWe, který byl v provozu 40 let. Dne 23. září byl odstaven jiný belgický jaderný reaktor Doel 3 po čtyřiceti letech provozu.

Dne 31. května byla v Michiganu po padesáti letech provozu odstavena americká elektrárna Palisades s jedním tlakovodním reaktorem o výkonu 805 MWe. Bylo to po padesáti letech provozu. Po odstavení si ji přebírá firma Holtec, která realizuje její likvidaci.

V roce 2022 byl také do kategorie uzavřených bloků převeden indický těžkovodní reaktor Rádžasthán 1 s výkonem 100 MWe, který byl už od roku 2004 v dlouhodobé odstávce.

 

Vývoj produkce elektřiny z jaderných zdrojů. Je vidět, že v letech 2019 a 2021 bylo vyrovnáno maximum z roku 2006 (zdroj WNA).

Vývoj produkce elektřiny z jaderných zdrojů. Je vidět, že v letech 2019 a 2021 bylo vyrovnáno maximum z roku 2006 (zdroj WNA).

 

Nově se v roce 2022 do provozu dostalo osm bloků. V Číně byl spuštěn reaktor ACPR1000 jako blok Chung-jen-che (Hongyanhe) 6. O spuštění bloku Fu-čching (Fuqing) 6, který je reaktorem Hualong One, se psalo už v minulém přehledu, v roce 2022 se dostal do komerčního provozu. V lednu 2023 začal elektřinu do sítě dodávat blok stejného typu Fang-čcheng-kang (Fangchenggang) 3. V roce 2022 se také rozběhl reaktor Hualong One jako blok Karáčí 3. Do provozu se dostaly dva bloky APR1400 jako blok Sin Hanul 1 v Jižní Koreji a Barakah 3 ve Spojených arabských emirátech. Ve Finsku se spustil reaktor EPR jako blok Olkiluoto 3. Koncem roku se do provozu dostal reaktor VVER440 jako blok Mochovce 3.


Výkon jaderných reaktorů v provozu (modře) a dlouhodobě odstavených (fialově) (zdroj WNA).

Výkon jaderných reaktorů v provozu (modře) a dlouhodobě odstavených (fialově) (zdroj WNA).

 

Budovat se začalo osm reaktorů, což je stejný počet jako těch spuštěných. Byly to bloky VVER1200 jako Akkuya 4 v Turecku, El Dabaa 1 a 2 v Egyptě, Tchien-wan (Tainwan) 8 a Sü-ta-pao (Xudabao) 4 v Číně. V Číně se pak začaly betonovat jaderné ostrovy reaktorů CAP1000 jako San-men (San-men) 3 a Chaj-jang (Haiyang) 3 a reaktoru Hualong One jako bloku Lufeng 5.

 

Celkové průměrné roční využití výkonu je v současné době okolo 80 % (zdroj WNA).

Celkové průměrné roční využití výkonu je v současné době okolo 80 % (zdroj WNA).

 

Produkce elektřiny z jádra dosáhla v roce 2021 hodnoty 2 653 TWh. Oproti roku 2020, kdy se vyrobilo 2 553 TWh stoupla o 100 TWh. Potvrdilo se tak, že postupné opadnutí epidemie koronaviru vedlo k nárůstu spotřeby elektřiny, a i její produkce z jaderných zdrojů. Téměř se vyrovnala hodnota z roku 2019 i rekordní hodnota z roku 2006. Výroba v roce 2022 bude nejspíše ovlivněna výpadkem v činnosti jaderných elektráren ve Francii a na Ukrajině, takže v tomto roce nejspíše hodnotu z roku 2021 nepřekročí.

 

Průměrné roční využití výkonu bloku v závislosti na jeho stáří (střední hodnota z let 2017 až 2021). Ukazuje se, že lze reaktory provozovat déle než padesát let bez ztráty spolehlivosti (zdroj WNA).

Průměrné roční využití výkonu bloku v závislosti na jeho stáří (střední hodnota z let 2017 až 2021). Ukazuje se, že lze reaktory provozovat déle než padesát let bez ztráty spolehlivosti (zdroj WNA).

 

Pohled na jadernou energetiku v Evropě se dramaticky změnil

Změna pohledu na provoz existujících bloků v Evropě byla v minulém roce dramatická. Celá řada států se rozhodla odstoupit od rychlého odchodu od využívání jaderných zdrojů a prodloužit provozování svých jaderných reaktorů. Belgie se tak rozhodla prodloužit provozování dvou nejmladších jaderných bloků Doel 4 a Tihange 3 o 10 let. Tedy místo do roku 2025 do roku 2035. Nyní se dokonce začalo jednat o možnosti prodloužit provoz tří dalších starších belgických reaktorů o dva až tři roky, tedy zhruba do roku 2027. Důvodem je i to, že ty dva novější reaktory bude potřeba právě kolem roku 2025 odstavit a připravit na dalších deset let provozu. Ty starší reaktory by umožnily překlenout toto období.

Velice důležitým úkolem je udržení existujících bloků co nejdéle bezpečně v provozu. Z tohoto hlediska je pro nás zajímavou událostí žádost finské firmy Fortum o prodloužení provozní licence u reaktorů Loviisa 1 a 2 do roku 2050. Znamenalo by to provozování plných sedmdesát let. Jde o reaktory VVER440, které byly uvedeny do provozu v letech 1977 a 1981. Současná licence je platná do let 2027 a 2030. Pro nás jsou zkušenosti s provozováním této elektrárny velice cenné. Jde o reaktory, které máme v Dukovanech, jen jsou v provozu déle. Do této elektrárny byly v rámci posilování její bezpečnosti přepraveny tři dieselové agregáty z odstavené německé elektrárny Krümmel. Jsou určeny pro zajištění elektřiny pro areál v případě výpadku. Že je možné bezpečné a spolehlivé provozování jaderných zdrojů šedesát i více let, naznačuje i to, že roční využití výkonu se s věkem reaktoru nemění a zůstává okolo 80 %.

 

Blok Olkiluoto 3 konečně začal dodávat elektřinu (zdroj TVO).

Blok Olkiluoto 3 konečně začal dodávat elektřinu (zdroj TVO).

 

Celá řada bloků v Evropě nyní žádá o licence na provozování 60 let, jde například o slovinskou jadernou elektrárnou Krško, která by tak byla provozována do roku 2043. O prodloužení provozu svého jediného jaderného bloku Borsele a výstavbě nových uvažuje i Nizozemí. Zatím by chtěli postavit dva jaderné bloky právě v lokalitě Borsele. Zahájení výstavby by mělo být v roce 2028. O prodloužení provozování tří bloků elektrárny Forsmark a dvou elektrárny Ringhals až na osmdesát let uvažuje i Švédsko. I to zvažuje výstavbu nových reaktorů.

Ve Švédsku se také začala využívat produkce vodíku pro firmu Linde Gas AB na elektrárně Oskarshanm. Původní zařízení, které pracovalo na elektrárně od roku 1992, produkovalo vodík pro vlastní potřeby. Po uzavření bloků Oskarshamn 1 a 2 v letech 2017 a 2016 je ho však přebytek. Po modernizací tak bude část vyrobeného vodíku odebírat zmíněná firma Linde Gas AB. Pokud zájem o vodík v rámci přechodu k zeleným technologiím poroste, mohla by se jeho výroba s využitím reaktoru Oskarhamn 3 v budoucnu dále zvyšovat.

Francie zrušila plány snížit podíl výroby elektřiny z jaderných zdrojů na 50 %. Připravuje výstavbu nových reaktorů. Stavět chce šest bloků EPR2 a zváží výstavbu ještě dalších osmi. K zahájení výstavby prvního z nich by mělo dojít v roce 2028 a do provozu by se měl dostat v roce 2035. Zároveň chce Francie využít i malé modulární reaktory. Důležitým úkolem je prodloužení doby provozování současných reaktorů na 50 i více let.

 

Staveniště elektrárny Hinkley Point C (zdroj EDF).

Staveniště elektrárny Hinkley Point C (zdroj EDF).

 

Pokračuje práce na reaktorech EPR. Spouštění bloku Olkiluoto 3 ve Finsku bylo provázeno celou řadou zpoždění. O rozběhnutí štěpné řetězové reakce 21. prosince 2021 se psalo už v minulém přehledu. K síti byl reaktor připojen 13 března 2022, kdy se jeho výkon dostal na 27 % nominálního. V průběhu testů se objevily problémy v systému chlazení generátoru, které vedly k přerušení testovacího provozu. Ten se obnovil začátkem srpna 2022 a na začátku září dosáhl výkonu bloku 60 % a dostal povolení pro jeho zvýšení. Na plný výkon se pak poprvé rozběhl na konci září. Pak ale poškození čerpadel ve strojovně, které se při kontrole objevilo, vedlo k dalšímu zpoždění testů a zahájení provozu. Těsně před koncem roku 27. prosince 2022 se konečně testovací provoz bloku Olkiluoto 3 znovu obnovil. V tomto roce by se tak konečně měl dostat do komerčního provozu. Předpokládá se, že by to mohlo být po deseti etapách testů při různých výkonech dne 8. března 2023.

 

I na strojovně se už podařilo udělat v Hinkley Point C kus práce (zdroj EDF).

I na strojovně se už podařilo udělat v Hinkley Point C kus práce (zdroj EDF).

 

Spuštění reaktoru EPR, který je třetím blokem elektrárny Flamanville 3, se opět odložilo. Jde o důsledek zpomalení prací při epidemii. Zpoždění může být dáno i omezenou dostupností pracovních sil potřebných na opravy stávajících bloků. Je potřeba také realizovat některé úpravy reagující na nedostatky pozorované na bloku stejného typu Tai-šan 1 v Číně. Zde se objevily problémy s poškozením palivových proutků. Jejich počet a velikost sice nepřesáhly stanovené limity, ale bylo potřeba je řešit. Blok tak byl téměř rok odstavený a rozběhl se až v srpnu 2022. Zdržení jsou spojena s péčí o svary, které byly předělávány v posledních dvou letech. Zavezení paliva do reaktoru Flamanville 3 tak bylo odsunuto na první čtvrtletí roku 2024.

 

Reaktorová nádoba bloku Hinkley Point C (zdroj EDF).

Reaktorová nádoba bloku Hinkley Point C (zdroj EDF).

 

Pokračuje výstavba dvou bloků EPR v elektrárně Hinkley Point C. Na začátku února dostala stavba povolení přikročit k instalaci mechanického, elektrického a dalšího podpůrného vybavení u prvního bloku. Na začátku března 2022 se jeřábem Big Carl instalovala válcová 347 t těžká komponenta kontejnmentu a jeho stavba tak dosáhla výšky 35 m. Zároveň byla dokončena reaktorová nádoba pro tento blok. Došlo však i k dalším zdržením a do provozu by se tak bloky měly dostat v letech 2027 a 2028.

Stejně tak finišuje příprava pro zahájení výstavby dalších dvou těchto reaktorů v elektrárně Sizewell C. V polovině roku dala vláda povolení k výstavbě a byly podepsány předběžné dohody o stavbě. Zde je jako Sizewell B i jediný britský tlakovodní reaktor. Do provozu se dostal v roce 1995. Nyní se posuzuje prodloužení jeho licence do roku 2055, tedy na celkovou dobu provozu 60 let.

 

Výstavba dvou reaktorů EPR v elektrárně Hinkley Point C pokračovala, došlo však k dalšímu zpoždění (zdroj EDF).

Výstavba dvou reaktorů EPR v elektrárně Hinkley Point C pokračovala, došlo však k dalšímu zpoždění (zdroj EDF).

 

Třetí blok jaderné elektrárny Mochovce na Slovensku dostal 24. ledna 2022 předběžné povolení ke spuštění reaktoru a do konce března se přijímaly veřejné komentáře k tomuto rozhodnutí, dne 25. srpna pak slovenský úřad pro jadernou bezpečnost potvrdil povolení k zahájení spouštění a 19. září bylo dokončeno zavezení paliva. K rozběhnutí štěpné řetězové reakce došlo 22. října 2022. Nejdříve proběhly testy při minimálním výkonu, ten pak postupně rostl na 2 % nominálního výkonu. V polovině ledna 2023 dostal blok povolení přejít od fyzikálního spouštění k elektrickému a výkon se zvýšil na 5 % nominálního výkonu. Dne 31. ledna 2023 tak blok Mochovce 3 dodal do sítě první elektřinu, blok se totiž dostal na 20 % svého nominálního výkonu. Před polovinou února 2023 už běžely obě turbíny bloku.

 

Třetí blok jaderné elektrárny Mochovce začal dodávat elektřinu do sítě (zdroj Slovenské elektrárne).

Třetí blok jaderné elektrárny Mochovce začal dodávat elektřinu do sítě (zdroj Slovenské elektrárne).

 

O výstavbu nových bloků se snaží Bulharsko. Do financování výstavby svých jaderných bloků chce zainteresovat i své sousedy, kteří by s ním uzavřely dlouhodobé smlouvy o odběru elektřiny. Mezi nimi je Řecko. V současné době se předpokládá výstavba dvou bloků v Kozloduji. Zároveň došlo k návratu k plánu výstavby dvojice bloků v elektrárně Belene. Bude snaha využít co nejvíce komponenty dodané při přípravě realizace bloků VVER1000 v Belene.

Nově by se k státům s jadernou energetikou chtělo připojit Polsko. Svou první jadernou elektrárnu bude budovat s reaktory AP1000 firmy Westinghouse. Firmy Westinghouse a Bachtel tak připravují intenzivní spolupráci s polským průmyslem a vytváří odpovídající dodavatelské řetězce. Chtěly by budovat až šest reaktorů. Zatím bylo v první fázi rozhodnuto, že postaví první tříblokovou elektrárnu. S korejskou stranou se jedná o výstavbě bloků APR1400 v elektrárně Pątnów.

 

Elektrárna Doel v Belgii (zdroj Electrabel).

Elektrárna Doel v Belgii (zdroj Electrabel).

 

Dopady invaze Ruska na Ukrajinu na projekty výstavby reaktorů VVER1200 v Maďarsku a ve Finsku byly velmi různé. Finský projekt elektrárny Hanhikivi byl ze strany Finska odvolán. Je otázka, jak se takový postup bude právně řešit a jaké bude mít dopady. Ještě otevřenější je otázka, jaká bude budoucnost staveniště.

Projekt výstavby dvou bloků VVER1200 v druhé fázi elektrárny Pakš pokračuje, koncem srpna 2022 obdržel povolení k výstavbě. Již v září se začalo se zemními pracemi a připravuje se zahájení betonáže jaderného ostrova, ke kterému by mělo dojít v roce 2024. Maďarsko se s Ruskem dohodlo na urychlení tohoto projektu. Turbíny bude dodávat firma General Eletric. Budování Pakš II tak plánují dokončit v roce 2030.

 

Co bude se staveništěm jaderné elektrárny Hanhikivi je nyní velmi otevřenou otázkou (zdroj Fennovoima).

Co bude se staveništěm jaderné elektrárny Hanhikivi je nyní velmi otevřenou otázkou (zdroj Fennovoima).

 

Jaderná energetika v Americe

Dokončují se dva reaktory AP1000 firmy Westinghouse v elektrárně Vogtle v USA. Začátkem srpna dostal blok Vogtle 3 povolení ke spuštění a v říjnu 2022 bylo zavezeno palivo. U bloku Vogtle 4 se na začátku prosince 2022 dokončily studené hydrotesty. Dochází však k dalším zpožděním, poslední bylo oznámeno v polovině ledna 2023 po zjištění vibrací potrubí chladícího systému. První reaktor AP1000 v USA se tak do provozu dostane nejdříve v druhé polovině roku 2023, i když štěpná řetězová reakce by se mohla rozběhnout už v druhé polovině únoru.

 

Jaderný blok Vogtle 3 se už uvádí do provozu (zdroj Georgia Power).

Jaderný blok Vogtle 3 se už uvádí do provozu (zdroj Georgia Power).

 

V Kanadě dochází k postupné renovaci jejich těžkovodních reaktorů CANDU, ta by měla prodloužit jejich životnost o dalších třicet let. V současné době probíhá renovace bloků na elektrárně Darlington. Její druhý blok se po renovaci vrátil do provozu v roce 2020, pokračuje rekonstrukce třetího bloku a v roce 2022 byla zahájena renovace prvního bloku.

 

Ke spuštění se blíží třetí blok elektrárny Vogtle (zdroj Georgia Power).

Ke spuštění se blíží třetí blok elektrárny Vogtle (zdroj Georgia Power).

 

V Brazílii se v polovině listopadu 2022 obnovila stavba reaktoru Angra 3. Výstavba byla již podruhé pozastavena v roce 2015. Pokud se jí opět podaří rozjet, mohl by se reaktor rozběhnout v roce 2027

 

Výstavba reaktor Angra 3 v Rio de Janeiro v Brazílii by se mohla znovu rozběhnout (zdroj Electronuclear).

Výstavba reaktor Angra 3 v Rio de Janeiro v Brazílii by se mohla znovu rozběhnout (zdroj Electronuclear).

 

Jižní Korea spouští bloky doma i v zahraničí

Přehlídku situace jaderné energetiky v Asii začneme u Jižní Koreje a výstavby jejich reaktorů v Spojených arabských emirátech. V březnu 2022 se do komerčního provozu dostal blok Barakah 2 v emirátské elektrárně Barakah, kde se budují korejské reaktory APR1400. Spustit se podařilo i blok Barakah 3, který dostal povolení ke spouštění v polovině června 2022, v druhé polovině června se začalo zavážet palivo, v září začalo jeho reálné spouštění a 8. října začal dodávat první elektřinu do sítě. U čtvrtého reaktoru byly v červenci 2022 ukončeny horké zkoušky. Připravuje se zde i budování zařízení pro produkci vodíku.

 

V elektrárně Barakah ve Spojených arabských emirátech jsou v provozu již tři bloky APR1400 (zdroj ENEC).

V elektrárně Barakah ve Spojených arabských emirátech jsou v provozu již tři bloky APR1400 (zdroj ENEC).

 

Budování bloků APR1400 pokračuje i v samotné Jižní Koreji. O zavezení paliva a zahájení spouštění bloku Sin Hanul (Shin Hanul) 1 jsme psali už v minulém přehledu. Samotné testování po zavezení paliva a přípravy spuštění se protáhly, u bloku se tak štěpná řetězová reakce rozběhla až 22. května 2022, 9. června začal dodávat elektřinu, 15. července přešel k testovacímu provozu a teprve v prosinci 2022 se dostal do komerčního provozu. Ke spuštění druhého bloku této elektrárny by mělo dojít v roce 2023. V roce 2024 se předpokládá obnovení přípravy výstavby bloků Sin Hanul 3 a 4.

V Jižní Koreji byla klíčovou událostí změna politického vedení. Nový prezident zrušil odchod od jaderné energetiky a podpořil výstavbu nových korejských reaktorů doma i v zahraničí. Reaktory APR1400 nabídla Jižní Korea Turecku pro novou jadernou elektrárnu na severu země.

 

Staveniště elektrárny Fang-čcheng-kang (zdroj FCGNPC).

Staveniště elektrárny Fang-čcheng-kang (zdroj FCGNPC).

 

V Číně se budují nejen bloky Hualong One

Čína se stává zemí s nejvíce rozvinutou jadernou energetikou. Dokončuje se zde celá řada reaktorů III. generace. Na konci února 2022 proběhla prověrka reaktoru ACPR1000 Chung-jen-che 6 před zahájením procesu spouštění. Na konci března se pak dokončilo zavážení paliva do aktivní zóny. Štěpná řetězová reakce se u něj rozběhla 20. dubna a na začátku května 2022 začal dodávat elektřinu do sítě. Na konci června 2022 pak zahájil komerční provoz. Výstavba tohoto bloku byla zahájena 24. července 2015.

 

Již dva bloky Hualong One jsou v Číně v provozu, jde o bloky Fu-čching 5 a 6 (zdroj CNNC).

Již dva bloky Hualong One jsou v Číně v provozu, jde o bloky Fu-čching 5 a 6 (zdroj CNNC).

 

Druhý demonstrační blok Hualong One Fu-čching 6 se ke konci února 2022 poprvé rozběhl na 100 % výkonu a na konci března se jej podařilo uvést do komerčního provozu.

Epidemie COVID-19 způsobila další zpoždění v dokončování reaktorů Hualong One jako bloků Fang-čcheng-kang 3 a 4. Blok 3 se tak začal spouštět ke konci roku 2022. Dne 27. prosince 2022 se v jeho aktivní zóně rozběhla štěpná řetězová reakce, dne 10. ledna 2023 začal dodávat elektřinu do sítě a do komerčního provozu by se měl dostat v druhé polovině roku 2023. Blok 4 bude spuštěn až v roce 2024.

 

Na přelomu let 2022 a 2023 se dostává do provozu blog Fang-čcheng-kang 3 (zdroj CGN).

Na přelomu let 2022 a 2023 se dostává do provozu blog Fang-čcheng-kang 3 (zdroj CGN).

 

O zahájení výstavby bloků Čchan-ťiang (Changjiang) 3 a 4 se psalo v předchozím přehledu. I zde se jedná o reaktory Hualong One. V roce 2022 se instalovaly první válcové sekce kontejnmentu i u čtvrtého bloku.

U bloku Čang-čou (Zhangzhou) 1 byla v květnu 2022 dokončena betonáž vnitřní kopule a koncem ledna 2023 pak vnější kopule kontejnmentu. V létě 2022 se i u druhého bloku nainstalovala trojice parogenerátorů a po nich i reaktorová nádoba. Tyto instalace proběhly v rekordním čase. Poté se i zde začalo s instalací napřed vnitřní kopule kontejnmentu. Jde o první dvojici bloků Hualong One v této elektrárně. Do provozu by se měly dostat v letech 2024 a 2025. Výstavba druhé fáze této elektrárny s další dvojicí reaktorů Hualong One jako Čang-čou 3 a 4 byla schválena v polovině září 2022.

 

Dokončení vnější kopule kontejnmentu bloku Čang-čou 1 (zdroj CNNC).

Dokončení vnější kopule kontejnmentu bloku Čang-čou 1 (zdroj CNNC).

 

V elektrárně Taipingling se má celkově vybudovat šest bloků Hualong One. U prvního bloku se instalovala 24. prosince 2021 ocelová kopule vnitřního kontejnmentu. Jeřáb se musel vypořádat s hmotností 225 tun a výškou 70 m. Poté se mohlo přistoupit k instalaci vnější kopule. První blok této elektrárny by měl být dokončen v roce 2025. U druhého bloku proběhla stejná operace koncem září 2022.

O zahájení betonáže jaderného ostrova druhého bloku Sanaocun 2 v provincii Zhejiang se psalo už v předchozím přehledu. Jde opět o reaktor Hualong One. Na prvním bloku se v květnu 2022 začala instalace technologií na jaderném ostrovu. Na začátku listopadu u něj byla osazena kopule kontejnmentu. Do provozu by se oba bloky měly dostat v letech 2026 a 2027. Celkově by nakonec mělo být v této elektrárně šest bloků.

 

Instalace jednoho z parogenerátorů u bloku Čang-čou 2 (zdroj CNNC).

Instalace jednoho z parogenerátorů u bloku Čang-čou 2 (zdroj CNNC).

 

V polovině dubna byla schválena stavba čtyř nových bloků San-men (Sanmen) 3 a 4, Chaj-jang 3 a 4. Měly by se zde budovat bloky CAP1000. Toto rozhodnutí je velmi významné. Čína schválila výstavbu čínské verze reaktorů AP1000. Ukazuje tak, že tuto koncepci považuje za perspektivní. Koncem června pak byla zahájena betonáž jaderného ostrova bloku San-men 3 a v polovině července pak bloku Chaj-jang 3. Již v polovině srpna se na staveniště bloku San-men 3 dopravil největší modul CA20.

V polovině září 2022 byla schválena výstavba dalších dvou reaktorů CAP1000 jako prvních bloků elektrárny Lianjiang, v říjnu tak zde začaly přípravné práce. Celkově by zde nakonec mohlo být až šest bloků.

Bloky CAP1000 by se měly stavět jako 1 až 4 blok elektrárny Lufeng. Jejich výstavba zatím ještě nebyla s konečnou platností schválena. Naopak byla v dubnu 2022 schválena výstavba bloků Lufeng 5 a 6. Zde by měly být reaktory Hualong One. Betonáž jaderného ostrova bloku Lufeng 5 začala 12. září 2022

 

Instalace kopule vnitřního kontejnmentu reaktoru Hualong One u bloku Taipingling 1 na přelomu let 2021 a 2022 (zdroj CGN).

Instalace kopule vnitřního kontejnmentu reaktoru Hualong One u bloku Taipingling 1 na přelomu let 2021 a 2022 (zdroj CGN).

 

Bloky Hualong One budují Číňané i v zahraničí. V Pákistánu bylo zavezeno na začátku roku 2022 palivo do bloku Karáčí 3, 21. února se na něm rozběhla štěpná řetězová reakce, 4. března začal blok dodávat elektřinu do sítě, 31. března se rozběhl na plný výkon a 18. dubna byl oficiálně uveden do komerčního provozu. Jde o druhý blok Hualong One v této elektrárně. Na začátku února 2023 tak proběhla oficiální oslava jejich dokončení a oba nové bloky byly slavnostně předány pákistánské straně. Výstavba prvního z nich byla zahájena v roce 2015 a druhého pak v roce 2016. Celkově pak realizace stavby vedla ke vzniku okolo 60 000 pracovních míst v oblasti a výchově velkého množství odborníků při samotné výstavbě u celé řady dodavatelů a subdodavatelů. V elektrárně Karáčí byl do té doby malý domácí těžkovodní reaktor označovaný jako KANUPP s výkonem 100 MWe. Ten byl odstaven v roce 2021 po padesáti letech provozu.

Reaktor Hualong One by se měl stavět i jako třetí blok elektrárny Atucha 3 v Argentině. Předpokládá se velký podíl financování z Číny. Reaktor Hualong One (HPR1000) schválil také pro možnou výstavbu ve Velké Británii i místní úřad pro jadernou bezpečnost. Navrhuje se pro výstavbu v elektrárně Bradwell.

 

Největší modul CA20 bloku San-men 3 je na místě (zdroj CNNC).

Největší modul CA20 bloku San-men 3 je na místě (zdroj CNNC).

 

I další asijské státy rozvíjejí jadernou energetiku

V Indii dochází k dalšímu zpoždění dokončení rozestavěných domácích těžkovodních reaktorů s výkonem 700 MWe. Blok Kakrapar 4 se tak do provozu dostane až v roce 2024. Zároveň se intenzivně připravuje zahájení výstavby dalších. Zahájení betonáže jaderného ostrova se v roce 2023 plánuje u bloků Kaiga 5 a 6, povolení pro zemí práce bylo získáno ke konci dubna. V roce 2024 by měly následovat šest bloků, půjde o elektrárnu Gorakhpur, její bloky 3 a 4, a Mahi Banswara 1až 4. V roce 2025 by se měla začít betonáž jaderného ostrova bloků Chutka Madhya Pradesh 1 a 2. Dokončuje se jednání o výstavbě šesti bloků EPR v indické elektrárně Jaipatur

I Filipíny uvažují o využívání jaderných zdrojů. Vláda vydala odpovídající vyhlášení, které požaduje analýzu, do jaké míry lze využít stále zakonzervovanou nespuštěnou elektrárnu Bataan. V ní byl v roce 1984 dokončen první tlakovodní reaktor s výkonem 621 MWe, který však nebyl nikdy spuštěn.

První kroky k výstavbě první jaderné elektrárny dělá i Kazachstán, který je největší producent uranu. Předběžně se uvažovalo o dvou místech. Ve východní části Kazachstánu by to bylo Kurčatovo a na jihu země by to bylo v oblasti jihokazachstánské centrální regionální elektrárny, kde je potřeba vybudovat velký zdroj základního zatížení. Nakonec se vybralo pro první elektrárnu místo u vesnice Ulken v Almatinské oblasti. Dodavatele by chtěl Kazachstán vybrat v roce 2023. Do užšího výběru se dostal Rosatom, CNNC, KHNP a EDF.

 

Bloky Karáčí 2 a 3 (zdroj CNNC).

Bloky Karáčí 2 a 3 (zdroj CNNC).

 

O jaderné energetice uvažují i africké státy

V roce 2022 probíhal výběr místa pro výstavbu jaderné elektrárny v Ghaně. Volilo se za čtyř potenciálních umístění. Výstavba jaderné elektrárny a posílení dodávek elektřiny a stability sítě by mělo pomoci v industrializaci země.

Tendr na výstavbu jaderné elektrárny se čtyřmi bloky a výkonem okolo 4000 MWe vypsala Nigérie. Dvě místa, Kilifi a Kvale, byly pro výstavbu jaderné elektrárny vybrány v Keni. Tam se plánuje její výstavba mezi léty 2030 až 2036. Místa pro první jadernou elektrárnu vybírá i Uganda.

 

Zahájení budování reaktoru San´ao 2 (zdroj CGN).

Zahájení budování reaktoru San´ao 2 (zdroj CGN).

 

Ukrajinská jaderná zařízení v době ruské invaze

Obrovské dopady i na jadernou energetiku bude mít válka, kterou v Evropě vyvolal Vladimír Putin. Ruská invaze na Ukrajinu vedla k tomu, že se boje odehrávaly v bezprostřední blízkosti areálů jaderných zařízení. Případně je dokonce přímo zasáhly. Shodnu se s Danou Drábovou, že tyto události znamenají dramatický zlom a překročení jisté červené čáry. Nikdy bych nečekal, že v Evropě vypukne rozsáhlá válka a bude se bojovat a střílet v okolí jaderných zařízení. Přesto k tomu bohužel došlo a bude to mít dopady i na rozvoj jaderné energetiky.

Ukrajina je na jaderné energetice velmi silně závislá. Dodává ji přes polovinu elektřiny. Byla si toho velmi dobře vědoma a v posledních letech věnovala značné úsilí péči o stávající zdroje a přechodu od ruského paliva a servisu. V lednu 2022 bylo poprvé v provozu současně všech patnáct ukrajinských jaderných reaktorů. Zároveň se pracovalo i na postupném propojení s evropskou elektrickou sítí. Ukrajině by to umožnilo získávat finance dodávkami elektřiny do evropské sítě i využít naopak výpomoci v případě potřeby.

 

Komponenty pro palivové soubory ukrajinské produkce prošly auditem (zdroj Energoatom).

Komponenty pro palivové soubory ukrajinské produkce prošly auditem (zdroj Energoatom).

 

Před invazí Ruska na Ukrajinu uvažoval ukrajinský Energoatom o náhradě stávajících reaktorů, které ve čtyřicátých letech postupně dosáhnou šedesáti let provozu. Ukrajina tak bude potřebovat v nejbližších desetiletích vybudovat okolo čtrnácti nových bloků. Předpokládá se realizace reaktorů AP1000 firmy Westinghouse. Jako první by se měly s využitím tohoto typu dokončit dva rozestavěné bloky 3 a 4 Chmelnické jaderné elektrárny. Blok 3 byl sice na konci osmdesátých let dokončen ze 75 %, ale po dlouhé době přerušení výstavby bude třeba značnou část dokončených prvků předělat. Změny vyžaduje i přechod od reaktoru VVER1000 k AP1000. Ukrajina chystala výrobu komponent pro reaktory AP1000 na svém území. Všechny tyto plány byly dramaticky ovlivněny ruskou invazí.

U bloků VVER1000 se dokončuje přechod na palivo od firmy Westinghouse, tato firma také pomáhá Ukrajincům s přechodem od dvanáctiměsíčního k osmnáctiměsíčnímu cyklu výměny paliva. Zároveň se realizuje vývoj a licencování západního paliva pro bloky VVER440. Ukrajinské podniky začaly vyrábět komponenty palivových souborů firmy Westinghouse. Uvažovalo se i o jejich kompletaci na ukrajinském území.

 

Čtvrtý blok ukrajinské jaderné elektrárny Rovno (zdroj Energoatom).

Čtvrtý blok ukrajinské jaderné elektrárny Rovno (zdroj Energoatom).

 

Okupace černobylského areálu

Dne 24. února vtrhlo Rusko na Ukrajinu. Invaze se přímo dotkla tří jaderných zařízení. Jednalo se o areál Černobylské jaderné elektrárny, neutronový zdroj v Charkově a Záporožskou jadernou elektrárnu. U všech to bylo dáno polohou, nacházely se v místech, které potřebovala ruská armáda obsadit. Jako první byla již v prvních dnech obsazena zakázaná zóna v Černobylu. Ta se nachází u hranic s Běloruskem v místech, kudy nastupovala vojska, která plánovala obklíčit a dobýt Kyjev. Dané oblasti pak ruská armáda potřebovala jako zázemí pro tyto své útočné vojenské operace.

Areál se tak dostává pod vojenskou kontrolu ruské armády a část ukrajinských policistů a vojáků je od té doby v ruském zajetí. Správu a provoz zařízení v areálu nadále vykonávali ukrajinští odborníci a pracovníci. Kromě stresu z nepřátelské okupace nemohlo navíc docházet k jejich střídání a odpočinku doma. Většina z nich totiž bydlí v Slavutyči, který se však pro ně v době invaze a okupace stal nedostupným. V normální situaci se celá řada dat online přenáší do sídla Mezinárodní agentury pro atomovou energii, toto spojení bylo přerušeno. Dne 9. března 2022 došlo také k přerušení dodávek proudu do objektů v odstavených blocích, nového sarkofágu a dalších zařízeních. Časově omezené výpadky dokázaly pokrýt havarijní dieselagregáty. Navíc od ukončení provozu jaderných bloků uplynuly už desetiletí. Produkce tepla vyhořelým palivem v bazénech se tak už značně snížila a vysokým rizikem nehrozily ani několikadenní výpadky. Dodávky elektřiny se podařilo obnovit 14. března 2022.

Ruská armáda vyrabovala a zničila zařízení některých laboratoří. S největší pravděpodobností nešlo většinou o cílené akce, ale spíše o rabování některých oddílů, které byly pochybné kvality. Vzhledem k tomu, že se ruští vojáci připravovali k bojovým operacím na daných územích a k jejich obraně, ryli zde z neznalosti zákopy i v místech s relativně vysokou aktivitou, například v takzvaném „Rudém lese“.

Okupace trvala až do 31. března 2022, kdy kontrolu nad areálem převzala opět ukrajinská armáda. Rusové při odchodu sebou vzali pracovníky vojenské a policejní ochrany areálu i některé civilní zaměstnance jako válečné zajatce, dohromady šlo o 174 osob. Část z nich se vrátila při výměnách válečných zajatců před koncem roku 2022, ale někteří mohou být ještě stále v zajetí.

Po osvobození bylo možné začít s rekonstrukcí a obnovou práce na likvidaci následků havárie a rekonstrukci a revitalizaci daného území. Dne 12. května 2022 se obnovil přenos dat do Mezinárodní agentury pro atomovou energii. V polovině srpna 2022 se pak podařilo obnovit všechna povolení pro provoz jaderných zařízení, a zvláště přechodných úložišť vyhořelého jaderného paliva.

Dne 6. března 2022 byla ostřelována budova, ve které je umístěn podkritický štěpný soubor, který se využívá jako neutronový zdroj. Ruská armáda se snažila dobýt Charkov a město bylo po dobu, než se okupační vojska podařilo zatlačit od města k ruským hranicím, velmi silně bombardováno. Došlo k poškození servisních technologií na budově.

 

Okupace Záporožské jaderné elektrárny

Dne 2. března 2022 Rusko oficiálně ohlásilo Mezinárodní agentuře pro atomovou energii okupaci Záporožské jaderné elektrárny. Reálně však došlo k vojenskému obsazení elektrárny 3. a 4. března 2022. Elektrárna je se svými šesti bloky VVER1000 největší ukrajinskou jadernou elektrárnou. Leží na levém břehu Dněpru na břehu Kachovské přehrady. Ruská okupace tohoto území byla klíčová pro získání pozemního spojení mezi Ruskem a Krymem. To byl hlavní důvod snahy ruské armády o rychlé zajištění těchto oblastí. Vlivem zastavení dalšího postupu ruské invaze se Záporožská jaderná elektrárna dostala v podstatě na frontovou linii se všemi negativními dopady, které to sebou nese.

Ruská armáda soustředila do blízkosti elektrárny raketové systémy a další těžkou techniku a zároveň docházelo mezi oběma břehy Kachovské přehrady k raketovým přestřelkám. V takovém případě je velmi těžko nezávisle posoudit, odkud pochází a jakým způsobem přesně proběhly případné dopady do areálu Záporožské elektrárny. Zároveň byly při vzájemných přestřelkách velice často přerušena a ničena vedení, která vyváděla výkon z elektrárny a zajišťují také její zásobování elektřinou ze sítě. Nastalé podmínky nakonec postupně vedly k odstavení všech jaderných bloků a jejich uvedení do studené odstávky.

Obavy z rizika, které taková situace v dlouhodobém horizontu přináší, vedly k tlaku Mezinárodní agentury pro atomovou energii na vyvedení těžké techniky z okolí elektrárny a přijetí mise z této organizace. Taková mise se uskutečnila a v areálu elektrárny zůstali i později její představitelé. Postupně se podařilo dosáhnout vyvedení těžkých zbraní z bezprostřední blízkosti elektrárny a částečnému uklidnění situace.

Po oficiálním připojení Zaporožské oblasti k Rusku 30. září 2022 začalo Rusko přebírat Záporožskou jadernou elektrárnu. Tlačí její zaměstnance k přechodu do Rosenergoatomu. Rosatom tam posílá své pracovníky a je intenzivní tlak na úplné převedení elektrárny pod ruskou kontrolu. Toto přímé zapojení Rosatomu do invaze a okupace Ukrajiny bude mít pravděpodobně přímé i nepřímé dopady i na mezinárodní pověst firmy.

 

Satelitní snímek ukrajinského blackoutu dne 23 listopadu 2022. Je vidět, že se při něm Ukrajina ponořila téměř úplně do tmy (zdroj NASA).

Satelitní snímek ukrajinského blackoutu dne 23 listopadu 2022. Je vidět, že se při něm Ukrajina ponořila téměř úplně do tmy (zdroj NASA).

 

Ruská snaha o zničení ukrajinské infrastruktury

Dne 10.října 2022 zahájilo Rusko masivními útoky raket a dronů snahu o zničení civilní infrastruktury Ukrajiny. V elektrické síti byly hlavními cíli rozvodny, transformátory, hydroelektrárny, fosilní teplárny a elektrárny a další prvky kritické energetické infrastruktury. Jeden z největších útoků vedl k úplnému blackoutu na Ukrajině, který zasáhl i Moldávii, proběhl 23. listopadu 2022. Kromě Záporožské jaderné elektrárny má Ukrajina tři jaderné elektrárny. Na jihu je to ve východní části Jihoukrajinská elektrárna se čtyřmi bloky VVER1000. V západní části pak jsou dvě jaderné elektrárny, první je Rovno se dvěma bloky VVER440 a dvěma bloky VVER1000 a druhá Chmelnická se dvěma dokončenými bloky VVER1000 a dvěma rozestavěnými bloky. Celkově po ztrátě Záporožské jaderné elektrárny má Ukrajina okolo 9 GWe jaderného výkonu.

Paradoxně se jaderné zdroje ukázaly být v dané situaci výhodou. Jde o kompaktní velké zdroje, u kterých lze relativně snadno realizovat efektivní protivzdušnou obranu. Zároveň je přece jen méně pravděpodobné, že by Rusové vyslali rakety přímo na jadernou elektrárnu. Jednalo by se totiž o překročení další červené linie. Problémem tak zůstává ochrana a rekonstrukce poškozené sítě, aby se umožnilo vyvedení elektrického výkonu z elektrárny a jeho přivedení ke vzdáleným spotřebitelům. Bloky v jaderných elektrárnách se tak odstavují v případech, kdy dochází k destrukci elektrické sítě a přerušení propojení s vnější elektrickou sítí nebo omezení kapacit pro vyvedení výkonu. Na dodávku technologií pro rekonstrukci a posílení ukrajinské elektrické sítě by se tak měla zaměřit evropská pomoc Ukrajině.

 

Instalace vnější části kopule kontejnmentu bloku Kursk II-1 (zdroj Rosatom).

Instalace vnější části kopule kontejnmentu bloku Kursk II-1 (zdroj Rosatom).

 

Dopady účasti Rosatomu v okupaci Ukrajiny jsou zatím otevřené

Jak bylo zmíněno, Rosatom i ruští odborníci se intenzivně podílejí na převzetí Záporožské jaderné elektrárny a tím i na invazi Ruska na Ukrajinu. Je tak velká otázka, jak to v budoucnu ovlivní mezinárodní spolupráci Rosatomu. Rusko je na světové špici v oblasti technologií pro jadernou energetiku. Staví nejvíce bloků III. generace v zahraničí a v řadě oblastí nemá v tomto oboru konkurenci. To je důvod, proč se zatím sankce jaderných technologií netýkají. To se ovšem může v budoucnu změnit. Podívejme se na situaci ruské jaderné energetiky v současné době.

První bloky III. generace VVER1200 mimo Rusko jsou uváděny do provozu v běloruské jaderné elektrárně Ostrovec. První blok už úspěšně dodává elektřinu. U druhého bloku bylo 27. prosince 2021 zakončeno zavezení paliva do aktivní zóny a začal proces spouštění reaktoru. V průběhu roku 2022 tak probíhalo napřed fyzikální a poté energetické spouštění tohoto bloku. První dodávky do elektrické sítě se očekávají v březnu nebo dubnu 2023. Mezi Ruskem a Běloruskem probíhá diskuze o možnosti vybudování druhé jaderné elektrárny.

 

Instalace reaktorové nádoby u bloku Kursk II-1 (zdroj Rosenergoatom).

Instalace reaktorové nádoby u bloku Kursk II-1 (zdroj Rosenergoatom).

 

Než se podíváme na další zahraniční projekty Rosatomu, popišme situaci v samotném Rusku. V druhé fázi Kurské jaderné elektrárny se buduje nejmodernější varianta reaktoru VVER, kterou je VVER-TOI. V březnu 2022 se prvního bloku začala montáž turbíny, která je tou největší realizovanou v Rusku. Dvojitý kontejnment je jeden z důležitých bezpečnostních prvků moderních reaktorů VVER. Začátkem května proběhla betonáž vnitřní části kopule kontejnmentu. Jeho vnější kopule byla instalována u bloku Kursk II-1 na konci roku 2022. V polovině června 2022 byla u tohoto bloku instalována reaktorová nádoba. Zároveň se první blok začal připojovat k elektrické síti. U druhého bloku se v lednu 2023 instalovala střecha strojovny. Na výstavbě obou prvních bloků druhé fáze Kurské elektrárny se podílí více než 9000 pracovníků.

 

Instalace kopule vnitřního kontejnmentu bloku Akkuya 1 byla dokončena (zdroj Akkuya Nuclear).

Instalace kopule vnitřního kontejnmentu bloku Akkuya 1 byla dokončena (zdroj Akkuya Nuclear).

 

Na druhém bloku druhé fáze Leningradské jaderné elektrárny se na přelomu ledna a února 2022 dokončila první výměna paliva. Ze 263 palivových souborů se 48 vyhořelých nahradilo čerstvými a celá aktivní zóna se přeskládala. Práce probíhaly od konce prosince 2021.

Pokračuje příprava výstavby další dvojice reaktorů VVER1200 v této elektrárně, připravuje se zde staveniště. V listopadu 2022 začala výstavba prvních servisních objektů. Nové bloky mají dokončit náhradu všech reaktorů RBMK v této elektrárně. Bloky Leningrad 3 a 4 by měly pracovat až do roku 2030. V té době by se měly nové reaktory VVER1200, betonáž jejich jaderného ostrova začne v letech 2024 a 2025, postupně uvádět do provozu. Leningrad 1 a 2 jsou už odstavené a čekají na licenci ke své likvidaci. Ta by se měla rozběhnout v roce 2025.

Začala příprava realizace druhé fáze Smolenské jaderné elektrárny. Zde jsou v provozu tři bloky RBMK, poslední z nich byl uveden do provozu v roce 1990. Čtvrtý se již pak nedokončil. Nově vybudované reaktory VVER TOI by měly nahradit právě bloky RBMK. Plánuje se, že do provozu by se mohly uvádět po roce 2033.

 

Instalace kopule vnitřního kontejnmentu u bloku Akkuya 1 (zdroj Akkuya Nuclear).

Instalace kopule vnitřního kontejnmentu u bloku Akkuya 1 (zdroj Akkuya Nuclear).

 

Nejblíže ke spuštění mají v zahraničí po Bělorusku bloky VVER1200 v Turecku. U prvního bloku elektrárny Akkuya se instaloval horní pátý prstenec kontejnmentu na začátku roku 2022 a v prvních dnech roku 2023 už byla osazena kopule vnitřního kontejnmentu o hmotnosti 215 tun. Využil se k tomu jeřáb Liebherr LR 13000. V průběhu roku probíhala postupně instalace jednotlivých komponent reaktoru. Předpokládá se zahájení testů tohoto bloku před spuštěním už v roce 2023.

V polovině ledna 2022 byla na staveniště dopravena čtveřice parogenerátorů a na začátku února pak i tlaková nádoba pro druhý blok této elektrárny, instalace reaktorové nádoby byla dokončena koncem září 2022. U třetího bloku byl koncem června 2022 instalován lapač koria. V červenci 2022 byla zahájena betonáž jaderného ostrova čtvrtého bloku této elektrárny i výstavba základů strojovny. I pro něj už ruské podniky realizují potřebné těžké komponenty.

 

Tlaková nádoba pro blok Akkuya 2 dorazila na staveniště (zdroj Rosatom).

Tlaková nádoba pro blok Akkuya 2 dorazila na staveniště (zdroj Rosatom).

 

Výstavba elektrárny Akkuya tak pokračuje podle plánů. V současné době na výstavbě pracuje přes 20 000 zaměstnanců a 85 % z nich jsou místní. Pro provoz elektrárny bude třeba okolo 4000 zaměstnanců. V případě výstavby i provozu je však potřeba celá řada dalších dodavatelů a subdodavatelů. Výstavba tak má obrovský dopad na zaměstnanost regionu i pozvednutí jeho ekonomické, technologické i životní úrovně. Jaderná elektrárna nebyla při zemětřesení v Turecku 6. února 2023 poškozena. Rosatom jedná i o zapojení do výstavby druhé turecké jaderné elektrárny Sinop na břehu Černého moře.

 

Instalace lapače koria u třetího bloku elektrárny Akkuya (zdroj Akkuya Nuclear).

Instalace lapače koria u třetího bloku elektrárny Akkuya (zdroj Akkuya Nuclear).

 

Také dva reaktory VVER1200 bangladéšské jaderné elektrárny Roopur se blíží dokončení. V roce 2022 proběhla betonáž kopule prvního bloku, byla dokončena její vnitřní i vnější část. V červnu 2022 proběhla montáž vnitřní kopule kontejnmentu i u druhého bloku a v říjnu došlo k instalaci reaktorové nádoby. U prvního bloku se na začátku prosince 2023 začalo technologické čištění reaktorové nádoby a potrubí. Uvedení do provozu se o několik měsíců posunulo, očekává se postupně na začátku a konci roku 2024. Na základě zkušeností v Bangladéši uvažuje o využití ruských bloků i jeho soused Barma (Myanmar).

 

Staveniště dvoublokové elektrárny Rooppur (zdroj elektrárna Rooppur).

Staveniště dvoublokové elektrárny Rooppur (zdroj elektrárna Rooppur).

 

S využitím reaktorů VVER1200 se rozjela i výstavba egyptské elektrárny El Dabaa. Začátkem roku 2022 byla podána žádost o licenci pro zahájení výstavby třetího a čtvrtého bloku. Následovaly tak první dvojici bloků, u kterých byla žádost podána v polovině roku 2021. U prvního bloku byla zahájena betonáž jaderného ostrova v polovině července 2022 a ruské firmy už pro něj začaly realizovat technologické komponenty. V listopadu 2022 začala betonáž jaderného ostrova i u druhého bloku. Na budování strojoven u všech bloků se bude podílet jihokorejská firma KHNP.

 

Zahájení betonáže jaderného ostrova bloku El Dabaa 1 (zdroj NPPA).

Zahájení betonáže jaderného ostrova bloku El Dabaa 1 (zdroj NPPA).

 

Pokračuje výstavba bloků VVER1000 jako Kudankulam 3 až 6 v Indii. U třetího bloku byla usazena reaktorová nádoba a na přelomu listopadu a prosince pak kopule kontejnmentu. Už i pro šestý blok začala firma Atomenergomaš v roce 2022 postupně realizovat reaktorovou nádobu a parogenerátory. Pro pátý blok byla v lednu 2023 reaktorová nádoba dokončena a otestována před odesláním z Volgodonského Atommaše na staveniště do Indie. Stejně tak se otestovaly další velké komponenty pro tento blok.

Pokračuje výstavba dalších bloků VVER1000 v Iránu a spolupráce Ruska v rozvoji jaderné energetiky s touto zemí.

 

Čištění systémů reaktorové nádoby bloku Roopur 1 (zdroj Rosatom).

Čištění systémů reaktorové nádoby bloku Roopur 1 (zdroj Rosatom).

 

 

O tom, že na čínské elektrárně Sü-ta-pao má být první dvojice reaktorů typu CAP1000 se už psalo. Druhá dvojice reaktorů má být typu VVER1200. U třetího bloku se začátkem roku 2022 instaloval lapač koria. Jeho výška je 6,1 m a hmotnost 156 t. V květnu 2022 začala betonáž jaderného ostrova druhého bloku. Na začátku roku 2023 postupně začaly instalovat prstence kontejnmentu a jeho konstrukce se začala zvedat. Do provozu by se bloky Sü-ta-pao měly dostat v letech 2026 a 2027.

 

Budování kontejnmentu bloku Sü-ta-pao 4 (zdroj CNNC).

Budování kontejnmentu bloku Sü-ta-pao 4 (zdroj CNNC).

 

Stejně tak pokračovala výstavba bloků Tchien-wan 7 a 8, které jsou také typu VVER1200. Zde byl začátkem roku 2022 umístěn lapač koria u bloku 7. Intenzivně se produkují a přepravují na staveniště důležité komponenty. U bloku Tchien-wan 8 se začala 25. února 2022 betonáž jaderného ostrova. V polovině října se i zde instaloval lapač koria. Připravují se také komponenty pro tyto bloky, právě pro sedmý blok jej dokončily různé filiálky firmy Atomenergomaš. V této elektrárně by mělo být nakonec až osm bloků s celkovým výkonem 8100 MWe.

 

Zahájení betonáže jaderného ostrova bloku Tchien-wan 8 (zdroj ASE).

Zahájení betonáže jaderného ostrova bloku Tchien-wan 8 (zdroj ASE).

 

Při výstavbě nových bloků ve své jaderné elektrárně Metsamor uvažuje o ruských reaktorech Arménie. Může jít o bloky VVER1200 nebo pravděpodobněji o malé modulární reaktory.

Podle plánu probíhá i příprava výstavby jaderné elektrárny v Uzbekistánu, kde se mají vybudovat dva bloky VVER1200. Pokročila příprava budoucích pracovníků na stážích v Bangladéši a Egyptě.

 

Práce na reaktorové nádobě pro blok Tchien-wan 7 (zdroj Atommaš).

Práce na reaktorové nádobě pro blok Tchien-wan 7 (zdroj Atommaš).

 

Cesta za uzavřením palivového cyklu

V této oblasti je nejdále Rusko a Čína. Proto se při přehledu současného stavu v této oblasti budeme věnovat hlavně těmto zemím. Pokračuje příprava realizace reaktoru BN1200 v Bělojarské jaderné elektrárně. Šlo by o první komerční rychlý sodíkem chlazený reaktor. Rozhodnutí o jeho výstavbě se blíží.

V Bělojarské elektrárně už dlouhodobě úspěšně pracují dva sodíkem chlazené rychlé reaktory BN600 a BN800. Pro realizaci a provoz nového bloku bude potřeba připravit více než 1000 nových pracovníků. Při výchově budoucích odborníků spolupracuje Bělojarská jaderná elektrárna s Uralskou federální univerzitou a Tomskou polytechnickou univerzitou. Jeho dokončení se plánuje v roce 2035.

Reaktor BN800 v roce 2022 dokončil postupný přechod k využívání paliva typu MOX. V polovině září toho roku už tak běžel čistě s palivem tohoto typu. Je to zlomová událost při cestě k uzavřenému uran-plutoniovému palivovému cyklu. Připomeňme, že v roce 2020 bylo roční využití výkonu tohoto prototypového reaktoru 82 %.

 

Instalace lapače koria na bloku Sü-ta-pao 3 (zdroj Rosatom).

Instalace lapače koria na bloku Sü-ta-pao 3 (zdroj Rosatom).

 

V roce 2023 by se měl dostat do provozu první prototypový rychlý sodíkem chlazený reaktor CFR-600 v Číně. Jeho výstavba začala v elektrárně Sia-pchu (Xiapu) v čínské provincii Fu-ťien v roce 2015. Koncem roku 2020 se zde začal budovat druhý blok tohoto typu. Palivo pro tyto reaktory dodává ruská firma TVEL, stejně jako u jeho experimentálního čínského předchůdce CEFR. Potřebné palivové soubory pro první léta provozu byla dodána v lednu 2023.

 

Palivové soubory pro rychlý reaktor CFR-600 (zdroj Rosatom).

Palivové soubory pro rychlý reaktor CFR-600 (zdroj Rosatom).

 

V roce 2022 se šest palivových souborů typu REMIX vložilo do aktivní zóny prvního bloku Balakovské jaderné elektrárny. Zatímco u palivového souboru typu MOX se k čerstvému uranu přidává plutonium separované z vyhořelého paliva, u palivového souboru REMIX se do vyhořelého paliva přidává obohacený uran. Palivo typu REMIX obsahuje méně plutonia a méně se liší od klasického paliva. Lépe se hodí pro klasické bloky, které nejsou připraveny pro větší využívání paliva typu MOX. V Balakovské elektrárně se tak testuje nové moderní palivo využívající recyklované vyhořelé palivo firmy TVEL.

 

Palivo typu MOX pro reaktor BN800 produkuje firma TVEL (zdroj TVEL/Rosatom).

Palivo typu MOX pro reaktor BN800 produkuje firma TVEL (zdroj TVEL/Rosatom).

 

Pokračuje výstavba experimentálního reaktoru MBIR v Dmitrovgradu, který má testovat možnosti různých typů rychlých reaktorů. Jeho tepelný výkon bude 150 MWt. Kromě chlazení tekutým sodíkem bude studovat i chlazení olovem a plynem. Koncem ledna 2022 se otestovaly plánované palivové soubory tohoto reaktoru. Využívat se bude MOX palivo. V polovině ledna 2023 byla u tohoto reaktoru usazena na své místo reaktorová nádoba o hmotnosti 83 t. Dokončení reaktoru a jeho spuštění se čeká v roce 2027. V současné době na jeho výstavbě pracuje 1400 dělníků.

 

Usazení reaktorové nádoby experimentálního reaktoru MBIR (zdroj Rosatom).

Usazení reaktorové nádoby experimentálního reaktoru MBIR (zdroj Rosatom).

 

Reaktor BREST-300-OD budovány v rámci projektu Proryv by měl testovat možnosti uzavření palivového cyklu pomocí pokročilých reaktorů IV. generace. V areálu budou také zařízení pro přepracování paliva a přípravu pokročilých typů paliva.

Důležitým krokem k uzavření palivového cyklu je i vývoj reaktorů využívajících kapalné palivo v podobě tekutých solí. Podrobněji o nich ve starším článku na Oslovi. Zde došlo k události, která by mohla znamenat průlom v této oblasti. V Číně se rozběhl experimentální reaktor s palivem na bázi tekutých solí. Umožňuje využívat jako palivo thorium. Jeho budováni bylo zahájeno v čínské ve městě Wuwei v provincii Ganzu v září 2018. Šanghajský ústav aplikované fyziky Čínské akademie věd SINAP (Shanghai Institute of Applied Physics) dostal v srpnu 2022 povolení k provozování tohoto reaktoru. Systém využívající jako palivo fluorid thoria by mohl být ideální i pro urychlovačem řízené transmutory.

 

Práce na výstavbě reaktoru MBIR (zdroj Atomenergomaš).

Práce na výstavbě reaktoru MBIR (zdroj Atomenergomaš).

 

Výzkum v této oblasti prožívá nyní v Číně renesanci. Popsaný reaktor TMSR-LF1 (Thorium Molten Salt Reactor – Liquid Fluoride) je vysokoteplotní reaktor o tepelném výkonu 2 MWt. Byl dokončen už v srpnu 2021, i když se původně dokončení čekalo až v roce 2024. Projekt se podařilo zásadně urychlit.

Reaktor bude využívat palivo s obohacením uranem 235 do 20 % a zhruba 50 kg thoria. Produkční blanket, ve kterém se bude thorium přeměňovat na uran 233, bude využívat fluorid lithia a beryllia (FLiBe) s obohacením 99,95 izotopu lithia 7. Kapalným palivem bude fluorid uraničitý (UF4).

Předpokládá se kontinuální provoz s průběžným doplňováním paliva a odstraňováním plynných štěpných produktů. Jednou za pět let až osm let by se tekutá sůl paliva kompletně odebrala a proběhla by její recyklace. Měla by se ověřit a dopracovat co nejefektivnější metodika průběžné separace štěpných produktů a minoritních aktinidů. Reaktor by měl postupně zvyšovat podíl produkce energie z thoria z 20 % na 80 %.

Pokud bude projekt úspěšný, chystá se výstavba reaktoru tohoto typu s tepelným výkonem 373 MWt kolem roku 2030. Výhodou tohoto typu reaktoru je, že ke svému chlazení nepotřebuje vodu a s úspěchem jej lze využívat v pouštních oblastech, kde je jí nedostatek. O thoriových reaktorech s kapalným palivem se uvažuje i u pokročilých konceptech malých modulárních reaktorů, viz podrobněji dále.

 

Slavnostní vztyčení vlajky na atomovém ledoborci Sibir (zdroj Atomflot).

Slavnostní vztyčení vlajky na atomovém ledoborci Sibir (zdroj Atomflot).

 

Malé modulární reaktory uváděné do provozu

I v této oblasti jsou nejdále Rusko a Čína. Rusko pro své první malé modulární reaktory využívá reaktory pro ledoborce. Podívejme se tak nejdříve, co je nového v této oblasti

První sériový atomový ledoborec typu 22220 s názvem Sibiř byl začátkem roku 2022 uveden oficiálně do provozu. Prototypový ledoborec tohoto projektu Arktika už v té době pracoval v Severním ledovém oceánu a provázel lodě po Severní ledové cestě. K němu se tak přidal i ledoborec Sibiř. Dokončen byl i ledoborec Ural, koncem května 2022 se u něj poprvé rozběhl reaktor. Na přelomu roku 2022 a 2023 už všechny tři pomáhaly konvojům lodí na severu Ruska. Délka těchto lodí je 173,3 m, šířka 34 m a celková výška 52 m. Posádka je v počtu 53 mužů. Dokáže prorazit led až 2,8 m.

Pokračuje dokončování dalších ledoborců této série Jakutsko a Čukotka. V průběhu roku 2022 se pracovalo na reaktorech RITM-200 pro ledoborec Jakutsko a v lednu 2023 se sestavoval už i druhý reaktor pro ledoborec Čukotka. Ledoborec Jakutsko byl spuštěn na vodu na konci listopadu 2022. Měl by být dokončen v roce 2024 a Čukotka v roce 2026. Na konci roku 2022 byly vyčleněny finance na další dva ledoborce tohoto typu, dokončeny by měly být v letech 2028 a 2030.

 

Ledoborec Arktika už standardně provází lodě na severu Ruska (zdroj Rosatom).

Ledoborec Arktika už standardně provází lodě na severu Ruska (zdroj Rosatom).

 

Začíná produkce konkrétních komponent pro vyspělejší ledoborce projektu 10510 Lider. Pro tyto ledoborce už se začalo pracovat na reaktoru RITM-400. Na první z těchto lodí se už intenzivně pracuje, dokončena by měla být v roce 2027.

Stejné reaktory RITM-200, které se využívají na atomových ledoborcích, chce Rusko využívat i u plovoucích jaderných elektráren i pozemních malých modulárních reaktorů, které se budou budovat v sibiřských oblastech. Později by to měly být i reaktory RITM-400. Konkrétní projekty se připravují pro zlatá naleziště v Jakutsku. Geologické průzkumy Usť Janskoj oblasti v republice Sacha by měly probíhat v r letech 2022 až 2024. Předpokládá se, že taková elektrárna by měla dva reaktory RITM-200. O takový typ elektrárny má zájem i Kyrgyzstán.

Lodě pro první čtyři sériové plovoucí jaderné elektrárny s reaktory RITM-200 se staví v Číně. Jejich délka je 140 m, šířka 30 m a hmotnost bez vybavení 9 549 t a s vybavením 19 088 t. První z nich by měla být do Ruska dodána v roce 2023.

Plovoucí jaderná elektrárna Akademik Lomonosov je úspěšná a rozšiřovala dodávky tepla do dalších oblastí města Pevek. V roce 2022 tak začala zásobovat teplou vodou celé město.

 

Umělecké zobrazení ledoborce Lider (zdroj Rosatom).

Umělecké zobrazení ledoborce Lider (zdroj Rosatom).

 

O zahájení výstavby malého modulárního reaktoru ACP100 (Lionglong One) v elektrárně Čchan-ťiang (Changjiang) v červenci 2021 se psalo v minulém přehledu. Měl by mít výkon 125 MWe. Koncem února 2022 se instalovala nejnižší válcová kovová sekce kontejnmentu, která má výšku 15 m a 450 t. Pak se postupně instalovaly konstrukce a budovaly základy pro usazení reaktorové nádoby. Zároveň se betonovaly základy strojovny. V červenci 2022 byla instalována horní sekce a to 70 dní před plánovaným termínem. V prosinci byla zahájena instalace technologií.

V minulém přehledu se psalo o spuštění vysokoteplotního plynem chlazeného malého modulárního reaktoru HTR-PM200. Dne 9. prosince 2022 dosáhl plného nominálního výkonu.

 

Práce na reaktoru RITM-400 ledoborce Lider se už rozběhla (zdroj Atomenergomaš).

Práce na reaktoru RITM-400 ledoborce Lider se už rozběhla (zdroj Atomenergomaš).

 

Klasické malé modulární reaktory ve vývoji

Právě události z posledních let urychlily i snahu o realizaci malých modulárních reaktorů na západě. Americký projekt NuScale změnil jméno na NuScale VOYGR, ale stále se o něm hovoří spíše pouze pod původním názvem. Nyní se přešlo od modulů s výkonem 50 MWe k výkonu 77 MWe. V srpnu 2022 se projekt stal prvním malým modulárním reaktorem, který prošel certifikací u amerického úřadu pro jadernou bezpečnost NRA. Je však třeba zmínit, že se certifikoval projekt s moduly o 50 MWe. První elektrárna by se měla stavět s počtem modulů zmenšeným z dvanácti na šest v Národní laboratoři Idaho. Zde už se realizují přípravné práce, jde hlavně o geologický a seismologický průzkum i další všestranná analýza konkrétní lokality pro výstavbu a všech potenciálních rizik. V principu se v budoucnu uvažuje nabídka variant elektráren se čtyřmi, šesti a dvanácti moduly. Kromě amerického dodavatelského řetězce by komponenty měla vyrábět i jihokorejská firma Doosan Enerbility.

O výstavbě těchto elektráren se uvažuje v celé řadě oblastí USA. Jde například o společnost Dairyland, která vlastní místo po likvidované elektrárně La Crosse ve Wisconsinu. O průběhu likvidace tohoto vysloužilého varného reaktoru s výkonem 70 MWe se podrobně psalo v dřívějším článku na Oslovi. Ta by zde nyní chtěla vybudovat elektrárnu NuScale. Začalo jednání s průmyslovými podniky, jako je například KGHM Polska Miedź SA, o možném využití tohoto reaktoru v Polsku. Zde by nahradil uhelné elektrárny. Reaktory NuScale chce budovat také Rumunsko. Uvažuje o něm i Estonsko. Objevují se dokonce návrhy, že by se NuScale moduly mohly využít i pro budování plovoucích jaderných elektráren.

Reaktor SMR-160 je produktem firmy Holtec, která dlouhodobě pracuje v oblasti jaderných technologií. Využívat bude standartní palivo od Framatomu. V první půli roku 2022 se dohodla na spolupráci s Mitsubishi Electric na spolupráci na tomto projektu. Existuje několik kandidátních míst pro výstavbu, mezi nimi je i bývalá jaderná elektrárna Oyster Creek, jejíž jediný reaktor byl odstave v roce 2018 po 50 letech provozu. Holtec doufá, že první reaktor SMR-160 bude dokončen v roce 2029.

 

Plovoucí jaderná elektrárna Akademik Lomonosov (zdroj Rosenergoatom).

Plovoucí jaderná elektrárna Akademik Lomonosov (zdroj Rosenergoatom).

 

Tlakovodní reaktor Rolls Royce by měl mít elektrický výkon 470 MWe, což přesahuje limitní hodnotu standardně uváděnou pro malé modulární reaktory a odpovídá výkonu současných reaktorů v Dukovanech. V roce 2022 se připravovala dokumentace pro posouzení reaktoru úřadem pro jadernou bezpečnost Velké Británie, jde o posouzení koncepce reaktoru GDA (Generic Design Assessment), první etapa certifikace byla zahájena v březnu 2022. V současné době se vybírají lokality pro výstavbu prvních těchto reaktorů v Anglii a Walsu, stejně tak se hledá místo pro hlavní výrobní podnik. Reaktor by chtělo využít Nizozemí a uvažuje o něm i Estonsko.

Americkojaponská firma GE Hitachi připravuje varný reaktor BWRX-300. První stavba by se měla realizovat v Kanadě v elektrárně Darlington. Ta patří firmě OPG (Ontario Power Generation´s) a umístění by bylo vedle stávajících bloků CANDU. Dokončit by ji chtěli v roce 2028. Uvažuje o něm i kanadská provincie Saskačevan. Stejný reaktor chce firma TVA (Tennessee Valley Authority) vybudovat v Clinch River nedaleko Oak Ridge. O spolupráci a využití reaktoru BWRX-300 jedná i Švédsko. V Polsku se uvažuje o výstavbě nejméně deseti těchto reaktorů. Je i jedním ze tří malých modulárních reaktorů, které přizvala do výběrového řízení estonská Fermi Energia.

Na projektu malého modulárního reaktoru začala pracovat i francouzská firma EDF. Elektrárna NUWARD by se měla skládat ze dvou tlakovodních reaktorů, každý z nich by měl mít výkon 170 MWe. K práci na projektu se přihlásila i belgická firma Tractebel. Výstavba demonstrační jednotky by měla být zahájena na začátku třicátých let. Společnost EDF začíná nabízet reaktor spolu s velkými reaktory III. generace. Jednání o spolupráci a případném využití se vedou s řadou zemí, včetně Polska a Česka.

 

Instalace nejnižší části malého modulárního reaktoru ACP100 (Lionlong One) v elektrárně Čchan-ťiang (zdroj CNNC).

Instalace nejnižší části malého modulárního reaktoru ACP100 (Lionlong One) v elektrárně Čchan-ťiang (zdroj CNNC).

 

O možném využití malých modulárních reaktorů uvažují pobaltské státy Litva, Estonsko i Lotyšsko. V České republice se vybralo místo pro první referenční malý modulární reaktor v lokalitě jaderné elektrárny Temelín. Jihočeský jaderný technologický park by se měl starat o rozvoj využití malých modulárních reaktorů u nás. Jeho zakladateli jsou Jihočeský kraj, firma ČEZ a.s. a ÚJV a.s.. Spolupracují s několika potenciálními dodavateli, například NuScale, BWRX-300, Rolls-Royce, NUWARD i SMR-160. V roce 2022 byl dokončen předběžný geologický průzkum vybrané lokality. Do projektů malých modulárních reaktorů se zapojují i české průmyslové firmy, jako je třeba Škoda JS. Zároveň se intenzivně posuzují možné lokality pro tato zařízení, předpokládá se, že by mohly postupně nahradit současné uhelné kogenerační elektrárny a teplárny.

Už v předchozích přehledech se psalo o tom, že v České republice se pracuje na čtyřech projektech malých modulárních reaktorů. Dva jsou klasického typu s předpokladem využívání palivových souborů VVER. Prvním z nich je těžkovodní Teplátor čistě pro produkci tepla a druhým lehkovodní reaktor pro výrobu elektřiny i tepla David. Další dva jsou pokročilé reaktory EnergyWell využívající k chlazení roztavené soli a vysokoteplotní HeFATSo chlazený héliem. V minulém roce začaly UJV a.s. a CVŘ s.r.o. s vývojem dalšího malého modulárního reaktoru klasického typu CR-100. Jednalo by se o tlakovodní reaktor s tepelným výkonem 100 MWt. Využíval by palivové soubory pro reaktory typu VVER a v co největší míře další zavedené a ověřené technologie. Mělo by to vést k rychlejší realizaci projektu a průběhu licenčního řízení. Z toho hlediska vidím trochu problém v tom, že palivové soubory VVER by měly být zkrácené. I když k využívání zkrácených palivových souborů VVER přechází i projekt David. Je tak důležité projednat s výrobci, zda takové palivo budou dodávat a počítat i s jeho licencováním.

 

Reaktor HTR-PM200 dosáhl nominálního výkonu (zdroj CNNC).

Reaktor HTR-PM200 dosáhl nominálního výkonu (zdroj CNNC).

 

Pokročilé malé modulární reaktory ve vývoji

Kromě klasických lehkovodních konceptů se rozvíjejí i pokročilé typy jaderných reaktorů. I když zde lze uvedení do praxe čekat daleko později. Některé z nich se však uvádějí do provozu již nyní. Jde například o čínský vysokoteplotní héliem chlazený reaktor HTR-PM200. Z těch, které jsou zatím jen na papíře jsme již zmínili české koncepty EnergyWell a HeFASTo.

V této oblasti došlo na začátku roku 2022 k zastavení posuzování reaktoru Aurora americkým úřadem pro jadernou bezpečnost NRC. Rychlý reaktor s elektrickým výkonem 1,5 MWe by měl využívat k chlazení tepelné trubice a superkriticky oxid uhličitý. Předpokládá se využívat kovové palivo HALEU (High-assay Low Enriched Uranium). Firma Oklo Power´s chce první referenční reaktor postavit v INL (Idaho National Laboratory). Ve zdůvodnění odmítnutí se zmiňují chybějící podstatné informace, které by měl žadatel doplnit. Již v roce 2022 pak firma učinila řadu kroků k úspěšné realizaci licenčního řízení v budoucnu.

Koncept vysokoteplotního plynem chlazeného reaktoru je i Xe-100, navrhovaný startupem X-energy. Jde o reaktor s kulovým ložem využívajícím TRISO palivo, který by mě mít moduly o tepelném výkonu 200 MWt a elektrickém výkonu 80 MWe. Z nich by se měly skládat elektrárny s počtem až 12 modulů. Kromě elektřiny by mohly dodávat i průmyslové teplo. Poměr mezi dodávkou tepla a elektřiny by se měnil podle potřeb daného projektu. První zařízení v provozu se plánuje ve státě Washington do roku 2028.

 

Vizualizace malého modulárního reaktoru BWRX-300 (zdroj GEH).

Vizualizace malého modulárního reaktoru BWRX-300 (zdroj GEH).

 

U reaktoru TerraPower dojde ke zpoždění o dva roky. Reaktor se tak nerozběhne před rokem 2030. Je to spojeno s invazí Ruska na Ukrajinu. Jedná se totiž o rychlý sodíkem chlazený reaktor o předpokládaném elektrickém výkonu 345 MWe. Palivo, které je pro takový reaktor potřeba musí mít vyšší obohacení, než je tomu u klasických reaktorů. Předpokládá se tak využití paliva typu HALEU. To se však zatím v USA neprodukuje, a tak se původně uvažovalo, že v prvních letech se bude nakupovat palivo od Rosatomu z Ruska. To se nyní změnilo. Západní palivo tohoto typu však bude k dispozici později. Teprve na začátku února se dokončily pokročilé kaskády centrifug, které umožní zatím demonstrační produkci obohaceného uranu pro toto palivo v Piketonu. Takové palivo potřebuje řada plánovaných rychlých reaktorů, nejen ty malé modulární. Na vývoji tohoto reaktoru začalo spolupracovat i Japonsko, které má se sodíkovými rychlými reaktory zkušenosti při budování a provozování reaktorů Joyo a Monju.

Firma TerraPower, podporovaná i Billem Gatesem, pracuje také na rychlém malém modulárním reaktoru využívajícím palivo rozpuštěné v tekuté soli MSRI. Výhodou reaktorů využívajících tekuté soli je, že by při vhodné konfiguraci umožnit efektivní využívání i thoria a vyhořelého jaderného paliva. V tomto případě se jedná o využití u těžebních polí a petrochemických závodech v kanadské provincii Alberta.

Další zajímavou koncepcí využívající tekuté soli je ThorCon reaktor TMSR-500 (ThorCon Molten Salt Reactor). V tomto případě by celkový elektrický výkon dvou modulů byl 500 MWe. Americká firma chce tyto reaktory dodávat pro Indonésii, a to i formě plovoucích jaderných elektráren. Do spolupráce na takových plovoucích elektrárnách jsou zapojeny firmy ze Španělska a Norska.

Existuje řada dalších projektů využívajících tekuté soli jako chladivo nebo i ve formě tekutého paliva. A to i ve formě plovoucích jaderných elektráren. Jde například o projekt kanadské firmy Terrestrial Energy na reaktor IMSR (Integral Molten Salt Reaktor) chlazený tekutými solemi s elektrickým výkonem 195 MWe. Kdy se první z nich dostane do provozu, je však otázka velmi otevřená.

 

Vizualizace malého modulárního reaktoru NUWARD (zdroj EDF).

Vizualizace malého modulárního reaktoru BWRX-300 (zdroj GEH).

 

Ve vývoji je ještě celá řada mikro a minireaktorů s výkonem zlomky a jednotky MW. Ekonomicky se většinou vyplatí ve specifických podmínkách ostrovního režimu, kdy je potřeba nižší výkon. Intenzivně se tak o takové reaktory zajímá Kanada pro těžební a průmyslové podniky na severu a z podobných důvodů i Rusko. Jedním z takových mikroreaktorů je projekt Pele, který pracuje na vysokoteplotním plynem chlazeném mikroreaktoru s výkonem mezi 1 až 3 MWe využívající palivo typu HALEU. Dalším příkladem je mikroreaktor eVinci s výkonem 5 MWe využívající tepelné trubice. V tomto případě se dostáváme k reaktorům v kategorii těch, které se připravují pro vesmír, jako je kilopower. Vzhledem k návratu člověka na Měsíc a expanzi na Mars intenzita v oblasti vývoje vesmírných reaktorů zásadně vzrostla. Podrobnější přednášku o vesmírných reaktorech jsem měl pro opavskou Mars Society.

 

Kaskády centrifug, které budou zatím v experimentálním režimu produkovat obohacený uran pro americké HALEU palivo se dokončily v Piketonu (zdroj Centrus).

Kaskády centrifug, které budou zatím v experimentálním režimu produkovat obohacený uran pro americké HALEU palivo se dokončily v Piketonu (zdroj Centrus).

 

Využití jaderných zdrojů pro dodávky tepla

Při cestě za snížením emisí se stále více podporuje využití tepla z existujících bloků. V elektrárně Tchien-wan (Tianwan) se realizoval první čínský projekt na dodávky průmyslového tepla z jaderného bloku. Pára produkovaná bloky 3 a 4, které jsou typu VVER1000, bude využívána v komplexu „Lianyungang Petrochemical Industry Base“. Budovaný parovod by měl dodávat 4,8 milionů tun páry ročně a dokončen má být v roce 2023.

Centrální vytápění se dokončoval i v jaderné elektrárně Chung-jen-che, Ten bude dodávat horkou vodu do stejnojmenného města, které je zhruba 10 km od ní. Zásobovat bude zhruba 20 000 obyvatel.

Velký projekt vytápění se připravuje i pro využití tepla z jaderné elektrárny Chaj-jang. Délka horkovodů by měla dosáhnout až 120 km a zásobovat by se teplem mělo až milión obyvatel. Projekt by měl být dokončen už v roce 2023.

Ani u nás nechceme v této oblasti zaostávat. Blíží se dokončení horkovodu z Temelína do Českých Budějovic. Na začátku prosince 2022 chybělo z celkových 26 km dokončit pouze 4 km.

Využití tepla z elektrárny Dukovany je aktuální díky rozhodnutí o výstavbě nového reaktoru v Dukovanech. Ten zaručuje, že Jaderná elektrárna bude v provozu řadu desetiletí. V roce 2022 se tak realizovala řada jednání a studií o možnosti výstavby horkovodu z Dukovan do Brna. Připravuje se výkup pozemků na trase horkovodu, který bude 42 km dlouhý. Na brněnskou horkovodní soustavu by se připojil na čerpací stanici Bosonohách. Dokončena by mohla být v roce 2030.

 

Práce na vybudování parovodu z elektrárny Tchien-wan (zdroj CNNC).

Práce na vybudování parovodu z elektrárny Tchien-wan (zdroj CNNC).

 

Závěr

V současnosti probíhá v evropské energetice, a zvláště té jaderné, zlomové období. Poslední zimy a ruská invaze na Ukrajinu jasně ukázaly, že bez jaderných zdrojů přechod k nízkoemisní energetice není možný. Německá Energiewende a ideologická kampaň zelených protijaderných aktivistů vedla k extrémní závislosti evropské, a zvláště německé, energetiky na zemním plynu z Ruska. Je vysoce pravděpodobné, že podobně jako ropná krize povede i současná energetická krize k renesanci jaderné energetiky v Evropě. Že je přechod k nízkým emisím pomocí kombinace jaderných a obnovitelných zdrojů možný a úspěšný, ukazuje Francie, Švédsko a také náš soused Slovensko.

Řada evropských států odstupuje od vypínání svých fungujících jaderných reaktorů a přechází ke snaze je udržet v provozu šedesát i více let. Současné nejstarší jaderné bloky v provozu už fungují 53 let. Získávají se tak první zkušenosti z šesté desítky let jejich života. A potvrzuje se, že se jejich spolehlivost s věkem neklesá. Střední hodnota ročního využití výkonu zůstává okolo 80 %. To jsou povzbuzující fakta. Zároveň historie se svary u francouzských bloků ukazuje, že je potřeba věnovat provozovaným blokům odpovídající péči. Připomeňme, že jde o bloky mladší než čtyřicet let.

Zajištění provozu evropských bloků nejméně šedesát let a až osmdesát je velmi důležité, protože velká většina z nich se už blíží nebo i překročila dobu provozu čtyřicet let. Prodloužení jejich využívání o dalších dvacet nebo i více let umožní postavit jejich náhradu i navýšení jaderného výkonu.

To se týká i české jaderné elektrárny Dukovany a v budoucnu i Temelína. V případě využívání ruských jaderných reaktorů je důležité být po invazi Ruska na Ukrajinu při jejich údržbě a zásobování palivem nezávislí. To by mělo být postupně vyřešeno. Dnes má Temelín zásoby paliva na dva a Dukovany na tři roky. Palivo pro elektrárnu Temelín pak budou od roku 2024 dodávat dva dodavatelé, Framatom a Westingouse. Frima Westinghouse předpokládá, že společně se španělskou firmou Enusa začne dodávat jaderné palivo pro reaktory VVER-440 v roce 2024.

Řada evropských států plánuje obnovu svého parku jaderných zdrojů a existují země, jako třeba Polsko, které pracují na výstavbě svých prvních jaderných elektráren. Kromě plánů na výstavbu velkých bloků III. generace se intenzivně připravuje využívání malých modulárních reaktorů. Klíčové pro realizaci tohoto úkolu je obnova kompetencí Evropské unie v těchto technologiích. To platí i pro naši republiku.

U nás se oficiálně začalo výběrové řízení na výstavbu jednoho bloku III. generace v Dukovanech s nezávaznou opcí na další blok v Dukovanech a dva v Temelíně. Tři uchazeči dodaly své nabídky a ty se nyní posuzují. Jde o reaktor AP1000 firmy Westinghouse, reaktor EPR od firmy EDF a jihokorejský reaktor APR1400. Je třeba zmínit, že u francouzského a jihokorejského reaktoru půjde o jeho zmenšenou verzi. Česká republika zároveň vybrala místo pro první malý modulární reaktor v lokalitě Temelín a pracuje se na výběru lokalit pro jeho masivnější nasazení.

Podobná situace je v celé řadě evropských států. Je tak naděje, že i v Evropě dojde k renesanci jaderné energetiky, která již intenzivně probíhá v Číně. V současné době je počet uzavíraných a spouštěných bloků zhruba v rovnováze a výroba elektřiny z jádra vyrovnává historická maxima z roku 2006. V minulém roce sice vlivem letošních problémů s francouzskými bloky i omezením produkce jaderných zdrojů na Ukrajině byla situace s celkovou výrobou elektřiny z jaderných zdrojů o chlup horší, ale v následujících letech se dá čekat další nárůst produkce jaderné elektřiny.

Jaké dopady bude mít na jadernou energetiku invaze Ruska na Ukrajinu a zapojení Rosatomu do ní, je velmi otevřena. Je velice pravděpodobné, že to povede k omezování spolupráce s touto firmou. Vzhledem k tomu, že ruské jaderné technologie jsou na světové špičce, bude to mít určitě na jadernou energetiku vliv.

 

V následujícím desetiletí se pak postupně ukáže, jak jsou úspěšné reaktory III. generace, jejichž podíl překročí 10 % a bude rychle růst. Stejně tak se uvidí, zda malé modulární reaktory potvrdí naděje, které jsou do nich vkládané. Lze doufat, že se i s pomocí jaderných zdrojů podaří Evropské unii překonat energetickou krizi a realizovat postupně přechod k nízkoemisním zdrojům. V tomto ohledu je důležité, aby energetika nebyla ovládána ideologickými aktivisty, ale byla postavena na znalostech a racionálních faktech.

 


Video: „Česko a nízkoemisní energetika pro konferenci Vize Česka v Táboře

Datum: 14.02.2023
Tisk článku

Související články:

Jaderná energetika v roce 2017     Autor: Vladimír Wagner (25.01.2018)
Jaderná energetika v roce 2018     Autor: Vladimír Wagner (07.01.2019)
Jaderná energetika v roce 2019     Autor: Vladimír Wagner (14.02.2020)
Jaderná energetika v roce 2020     Autor: Vladimír Wagner (05.01.2021)
Jaderná energetika v roce 2021 – jádro v taxonomii EU     Autor: Vladimír Wagner (05.01.2022)
Studenti zase stávkovali za klima     Autor: Vladimír Wagner (19.11.2022)



Diskuze:


Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce








Zásady ochrany osobních údajů webu osel.cz