Německo v roce 2024, kdy už nemělo v provozu žádný jaderný reaktor, ukázalo zásadní problematické prvky své Energiewende. I přes obrovské instalované výkony větrných a fotovoltaických zdrojů velkou část elektřiny produkuje pomoci těch fosilních. Navíc se z čistého exportéra elektřiny stala čistým importérem.
Francie má naopak díky kombinaci jaderných a obnovitelných zdrojů už desetiletí nízkoemisní elektroenergetiku a je jedním z největších čistých exportérů elektřiny. Jejich srovnání ukazuje, která cesta opravdu vede k omezení emisí oxidu uhličitého a která vede do slepé uličky.
Navíc Německo zažívá nepředvídatelně období přebytků produkce elektřiny v době, kdy hodně fouká a svítí slunce, a nedostatku produkce v době, kdy nastává tzv. dunkelflaute a nefouká a nesvítí slunce. Kvůli provozním dotacím obnovitelných zdrojů pak ve větrné a slunečné době máme až záporné spotové ceny. V době dunkelflaute, kdy fotovoltaika a větrníky nedodají téměř nic, pak má i přes obrovské instalované výkony nedostatek produkce elektřiny a spotové ceny stoupají i do oblačných výšin. Podrobněji jsem současnou situaci Německa rozebral v nedávném článku.
Zda v konkrétní době bude přebytek větrné a sluneční elektřiny nebo její nedostatek, se nedá na delší dobu dopředu předpovědět. Velice pěkně to dokumentuje srovnání situace během vánočních svátků v různých letech. V zimě je vyšší pravděpodobnost, že bude foukat, a navíc je během vánočních svátků nízká spotřeba. Většinou je tak v té době v Německu velký přebytek větrné elektřiny a nízké a často i záporné ceny na spotové burze. Tak tomu bylo i na konci roku 2023. Naopak o vánočních svátcích v roce 2024 byla dunkelflaute. I přes nízkou spotřebu byl při zanedbatelném větru nedostatek produkce elektřiny v Německu a vysoká spotová cena.
Protože obnovitelné zdroje stavěla celá řada sousedů Německa, dochází navíc k tomu, že Německo vyváží většinou v době nízkých cen elektřiny a dováží naopak v době vysokých cen. Situace už začíná byt jasná i části německých politiků. Postiženo je zvláště průmyslové Bavorsko. Bavorský premiér Markus Söder tak jednal na konci roku 2024 s českými politiky o spolupráci v oblasti jaderné energetiky a využití českých jaderných zdrojů. I to je známka toho, jak zásadně se mění pohled na využití jádra v Evropě.
Podívejme se nejdříve na celkové statistiky a pak na podrobnosti o vývoji jaderné energetiky ve světě v loňském roce.
Přehled statistiky
Současný přehled vývoje jaderné energetiky za uplynulý rok je šestnáctý v řadě a navazuje na články z minulých let. Poslední část přehledů je z roku 2023. V listopadu 2023 bylo 436 reaktorů s výkonem 392 GWe a v prosinci 2024 pak 441 s výkonem 399 GWe (údaje ze stránek World Nuclear Association a database PRIS). Ve výstavbě je 64 bloků s výkonem 69 GWe. V roce 2024 se podařilo spustit více nových reaktorů, než bylo odstaveno. Doufejme, že i v dalších letech bude pokračovat tato tendence.
V průběhu roku 2024 byly celkově odstaveny tři bloky. Už koncem ledna byl odstaven druhý blok Kurské jaderné elektrárny, který byl v provozu od roku 1979. Jde o reaktor RBMK, tedy černobylského typu. Připomeňme, že se v této elektrárně dokončují bloky VVER1200, které mají zdejší čtyři reaktory RBMK postupně nahradit. Zbývající dva bloky RBMK by měly být odstaveny do roku 2031. Koncem července 2024 byl na Tchaj-wanu odstaven tlakovodní reaktor Ma-an-šan (Maansham) 1 s výkonem 890 MWe. V provozu byl od roku 1984. Tchaj-wan už tak má v provozu pouze jeden reaktor, kterým je druhý blok elektrárny Ma-an-šan, a dokončuje svůj odchod od využívání jaderné energie. Stále více se tak stává závislým na fosilních zdrojích, které mu dodávají přes 80 % elektřiny. Jde o uhlí a zkapalněný zemní plyn, kterého jsou potřeba velmi velké objemy. Přitom je musí všechny dovážet. Je tak otázka, jak by dokázal čelit čínské námořní blokádě ostrova. V budoucnu se tak může jeho postoj k jaderné energetice opět změnit. Jako poslední byl v roce 2024 na konci září odstaven kanadský těžkovodní reaktor Pickering 1, který byl v provozu od roku 1971. Dne 2. ledna 2024 byl pak odstaven blok Pickerning 4, ale to už patří do statistiky roku 2025.
Nově se v roce 2024 do provozu dostalo osm reaktorů. O uvedení do provozu bloku Sin Hanul (Shin Hanul) 2 v prosinci 2023 se psalo už v minulém přehledu. Koncem února začal dodávat elektřinu indický reaktor Kákrapar (Kakrapar) 4. Jde o druhý domácí těžkovodní reaktor PHWR s výkonem 700 MWe. Na začátku března začal konečně elektřinu dodávat americký reaktor AP1000, jako čtvrtý blok v elektrárně Vogtle. Na konci března pak začal elektřinu vyrábět blok Barakah 4 ve Spojených arabských emirátech. Nyní tak zde běží již všechny čtyři jihokorejské reaktory APR1400. Poté následovalo zprovoznění tří nových čínských jaderných bloků. Od začátku dubna začala proudit elektřina z čtvrtého bloku elektrárny Fang-čcheng-kang (Fangchenggang). Zde se rozběhl nový reaktor Hualong One. Jeho výstavba se zdržela, takž trvala necelých osm let. Další dva čínské reaktory se podařilo dokončit za pět let. V říjnu začal pracovat blok Š’-tao-wan (Shidaowan) Guohe One 1. Jde o první zprovozněný reaktor CAP1400, což je čínská verze reaktoru AP1000 se zvýšeným výkonem. Koncem listopadu začal vyrábět elektřinu blok Čang-čou (Zhangzhou) 1. Zde jde opět o čínský reaktor Hualong One. Ke konci roku pak začátkem prosince poprvé dodal elektřinu dlouho budovaný francouzský blok Flamanville 3. Jde o reaktor EPR s výkonem 1700 MWe. Navíc se ke konci roku začal spouštět další indický těžkovodní reaktor jako blok Rádžasthán (Rajasthan) 7.
Budovat se začalo devět reaktorů, což je opět více, než bylo spuštěno v minulém roce. O zahájení betonáže jaderného ostrova čínského bloku Sü-ta-pao (Xudabao) 1 v listopadu 2023 už se psalo v minulém přehledu. Šlo o reaktor CAP1000, který je čínskou variantou reaktoru AP1000. Na konci ledna 2024 se začala betonáž čtvrtého bloku El Dabaa v Egyptě. Zde se tak už nyní budují všechny čtyři reaktory VVER1200. V únoru začala výstavba reaktoru Čang-čou 3 a v říjnu pak bloku Čang-čou 4, jde o reaktory Hualong One.
V polovině března pak byla zahájena betonáž jaderného ostrova sedmého bloku Leningradské jaderné elektrárny. Zde se bude stavět reaktor VVER1200. Po prvním bloku v roce 2024 začalo budování jaderného ostrova u druhého bloku typu CAP1000 jaderné elektrárny Liang-ťiang (Liangjiang). V polovině července se začal budovat reaktor CAP1000 jako druhý blok elektrárny Sü-ta-pao. Dne 28. července 2024 se začaly betonovat jaderné ostrovy dvou nových reaktorů Hualong One, šlo o bloky Ning-te (Nindge) 5 a Š'-tao-wan (Shidaowan) 1. Na začátku roku 2025 se pak začal budovat blok Čašma (Chashma) 5 v Pákistánu. Jde o čínský reaktor Hualong One.
Produkce elektřiny z jádra dosáhla v roce 2023 hodnoty 2 602 TWh. Oproti roku 2022, kdy se vyrobilo 2 545 TWh, stoupla o 57 TWh. Pozitivní trend je způsoben i vyřešením problémů francouzské jaderné flotily, postupnou obnovou provozu japonských jaderných zdrojů a spouštěním nových čínských jaderných elektráren. Dá se předpokládat, že i v roce 2024 se výroba jaderné elektřiny zvýšila a tato tendence bude pokračovat i v dalších letech.
Česká jaderná energetika prožila rok rozhodnutí
Pro Českou republiku byl rok 2024 rokem dvou klíčových rozhodnutí. Obě jsou spojena s firmou ČEZ. Prvním byl výsledek tendru na nové bloky v Dukovanech a druhým výběr partnera v oblasti malých modulárních reaktorů.
První zásadní rozhodnutí v průběhu tendru přišlo v září 2021, kdy byly z tendru z geopolitických bezpečnostních důvodů vyřazeny Čína a Rusko. Pokud by se to neudělalo v té době, muselo by se k takovému kroku přikročit po zahájení války Ruska proti Ukrajině v únoru 2022. V tendru tak byly tři nabídky: reaktor AP1000 americké firmy Westinghouse, EPR1200 francouzské firmy EDF a reaktor APR1000 jihokorejské firmy KHNP.
Všechny tyto firmy jsou velmi zkušenými hráči na trhu s jadernými technologiemi. Nabízejí reaktory III. generace s velmi dobrými bezpečnostními parametry. Rozhodujícími kritérii se tak stávají ta ekonomická, nejen nejnižší cena, ale hlavně záruky, které je daná firma ochotna na dodržení této ceny a také doby výstavby dát.
V lednu 2024 tak byla z tendru vyřazena firma Westinghouse, která nebyla ochotna být garantem realizace výstavby bloku. Zároveň se tendr změnil, nyní je na výstavbu rovnou dvojice bloku v Dukovanech a opci na další dvojici v Temelíně. Velmi důležité bylo, že Evropská komise schválila notifikaci na podporu státu pro financování prvního bloku v Dukovanech. V červenci byla vybrána korejská nabídka, která byla ve všech kritických ekonomických parametrech lepší.
Podle mého názoru bylo hlavním důvodem vítězství Korejců v tendru jejich větší snaha o jeho získání a ochota maximálně vyjít vstříc zadavateli tendru. V řadě případů tak byli ve své nabídce ochotni naplnit i jeho nepovinné podmínky. Šlo například o ochotu realizovat licencování nabízeného bloku v domovské zemi. Připomeňme, že francouzské EDF i jihokorejské KHNP nabízejí zmenšené verze svých reaktorů, které neplánují realizovat ve svých zemích. Francouzi tak hned řekli, že licencování u sebe realizovat nebudou. Naopak Korejci dokonce změnily své zákony, které jejich jadernému dozoru nedovolovaly provádět licencování jaderných technologií, které se u nich stavět nebudou.
Zásadní také bylo, že zmenšený korejský reaktor APR1000 vychází z reaktoru II. generace stejného výkonu OPR1000 a reaktoru III. generace APR1400 s vyšším výkonem, který z reaktoru OPR1000 vycházel. Celý projekt je tak už nyní velice dobře definován. U reaktoru EPR s výkonem 1700 MWe je zmenšení zásadnější změnou, která vede například ke zmenšení počtu smyček ze čtyř na tři. Zároveň si jsou Korejci po úspěšné realizaci výstavby čtyř bloků ve Spojených arabských emirátech mnohem jistější v cenové nabídce a možnosti dodržení stanovených termínů.
I v minulém přehledu jsem zdůrazňoval, že nejdůležitější je, aby vítěz tendru byl vybrán podle transparentních kritérií a jasně definovaných parametrů. To se podle mého názoru podařilo. To dokládá i to, že zatím jsou protesty poražených velmi omezené. Podaly protest k Úřadu pro ochranu hospodářské soutěže, ten však byl rychle a z jasných důvodů zamítnut. Obě firmy podaly sice rozklad a ÚOHS má 60 dnů na jeho vyřízení. Dá se očekávat, že jej zase striktně a jasně zamítne. Nic by tak nemělo stát v cestě podpisu upřesněné smlouvy mezi ČEZ a KHNP, který se očekává v březnu 2025. EDF sice vyvíjí jistou snahu napadnout tendr přes Evropskou komisi na základě obvinění z nedovolené podpory firmy KHNP korejskou vládou. Podle mého názoru by však přenesení boje proti KHNP na evropskou úroveň bylo od EDF výstřelem do vlastní nohy a ohrožením pro celkový rozvoj jaderné energetiky v Evropské unii. Velice rádi by vzniklou situaci zneužili protijaderné aktivisté, kterých je v evropských orgánech značný počet. Z hlediska licenčních sporů mezi firmou Westinghouse a KHNP je velmi důležité, že USA a Jižní Korea podepsaly začátkem ledna 2025 memorandum o porozumění ve věci zásad týkajících se vývozu a spolupráce v jaderné oblasti.
Velmi důležité je, že z české i jihokorejské strany jsou již nyní do přípravy detailní smlouvy a prací na projektu zapojeny stovky pracovníků. A pokud to mohu sledovat, jde o velmi intenzivní spolupráci a dochází k rychlému pokroku. Je velká naděje, že v březnu bude připraven velmi dobře propracovaný dokument. Již nyní se začínají práce na studii možností dlouhodobějšího společného provozu starých a nových dukovanských bloků, kterou vypracuje ÚJV a.s., Archeologický ústav AV ČR doporučuje provést prediktivní a záchranný archeologický výzkum ještě před předáním staveniště zhotoviteli, pracuje se na geotechnickém modelu a seismotektonickém monitorování a úpravě Rozvodny Slavětice.
Druhým klíčovým rozhodnutím byl výběr firmy Rolls-Royce SMR jako partnera pro rozvoj a využití malých modulárních reaktorů. Firma ČEZ potřebuje malé modulární reaktory co nejrychleji, aby mohl nahradit své uhelné zdroje, hlavně větší uhelné kogenerační elektrárny a teplárny, jako jsou Tušimice, Dětmarovice, Ledvice a další. Zde jde často o několik bloků s výkonem 200 MWe a malé modulární reaktory s výkonem několika stovek megawatt elektrických by byly jejich ideální náhradou. Potřebuje se tak spojit s partnerem, který už je blízko k realizaci komerční nabídky malého modulárního reaktoru.
Zároveň však ČEZ vlastní vývojová pracoviště, jako je ÚJV a.s. v Řeži, a výrobní, jako je například Škoda JS. Proto se potřebuje zapojit do vývoje a posléze i do výroby. V současné době jsou nejdále projekty NuScale, BWRX-300 firmy GE Hitachi a Rolls-Royce. Malý modulární reaktor NuScale má výkon 77 MWe a je určen pro realizaci velkých elektráren ze šesti a dvanácti modulů. Projekty BWRX-300 a Rolls-Royce jsou už oba velmi daleko v přípravě projektu i jeho licencování. V kanadské elektrárně Darlington se již připravuje staveniště pro prototypový reaktor BWRX-300. Ještě se k tomu vrátíme později. BWRX-300 je však varný reaktor, což je typ, se kterým zatím nemáme zkušenosti. Znamenalo by to tak daleko větší nároky na naše SÚJB při licencování.
Zároveň firma Rolls-Royce SMR byla daleko otevřenější a umožňuje daleko větší zapojení do vývoje a výroby svého reaktoru. ČEZ tak podepsal smlouvu o svém vstupu do Rolls-Royce SMR. Předpokládá v budoucnu navýšit svůj podíl ve firmě až na 20 % a velmi výrazné zapojení české výzkumné základny a výrobních podniků. V Česku by se mohly vybudovat i dva podniky na výrobu některých modulu reaktoru Rolls-Royce, jeden například u jihočeského letiště.
Tak intenzivní zapojení je podmíněno tím, jestli se již brzo začne ve Velké Británii budovat první prototyp tohoto reaktoru. To závisí na tom, jak dopadne výběrové řízení vlády Velké Británie. To má vybrat až čtyři typy malých modulárních reaktorů, které se budou ve Velké Británii využívat. Do užšího výběru se v říjnu 2024 dostalo šest následujících firem: EDF, GE Hitachi Nuclear Energy, Holtec, NuScale Power, Rolls-Royce SMR a Westinghouse. V listopadu se pak výběr zúžil na čtyři kandidáty: GE Hitachi, Holtec, Rolls-Royce SMR a Westinghouse. S nimi nyní probíhá intenzivní jednání. Výběr by měl být rozhodnut v první polovině roku 2025. Pro výstavbu malých modulárních reaktorů se plánuje i využití lokalit Wylfa a Odbury, které britská vláda odkoupila od firmy Hitachi, která zde původně plánovala vybudovat své velké varné reaktory.
ČEZ plánuje výstavbou svého prvního prototypu malého modulárního reaktoru v lokalitě Temelín následovat velice rychle výstavbu prvního prototypu ve Velké Británii a využít všechny výhody převzetí zkušeností z Velké Británie. Už nyní čeští odborníci velmi intenzivně konzultují a spolupracují s těmi britskými a udržují si dobrý přehled o stavu projektu.
Podrobnější rozbor strategie firmy ČEZ a České republiky v oblasti jaderné energie je v nedávném článku. Zrychlení realizace velkých jaderných bloků i využití malých jaderných reaktorů pomůže i schválená novela Atomového zákona, ke kterému došlo na konci roku 2024.
V Evropské unii pokračuje obnova zájmu o jaderné zdroje
Pořád je pro Evropu nejdůležitější co nejdelší bezpečné provozování stávajících bloků. Pro státy využívající sovětské modely reaktorů s východním typem paliva je důležitý přechod k západním dodavatelům. O tom, že se to daří v České republice, se psalo v minulém přehledu. Palivo pro reaktory VVER1000 je standardně schopen dodat Wesingouse i Framatome. Na konci května 2024 byly poprvé palivové soubory Westinghouse zavezeny do pátého bloku bulharské elektrárny Kozloduj. Pro šestý blok bude dodávat palivo Framatome.
Horší situace je s palivem pro reaktory VVER440. To už má připraveno Westinghouse, který je začátkem září 2024 poprvé vložil do druhého bloku ve finské elektrárně Loviisa. Framatome teprve toto palivo připravuje. V roce 2024 dostal příspěvek Evropské unie prostřednictvím organizace Euroatom na vývoj paliva pro reaktory VVER440 a vývoj nové generace paliva pro bloky VVER1000.
Snaha Evropské unie po větší samostatnost při získávání uranu a produkci paliva se projevuje i tím, že se objevuje snaha obnovu těžby uranu. Příkladem je finská společnost Terrafame, která obnovila získávání uranu jako vedlejšího produktu při těžbě zinku a niklu ve svém dole Sotkamo v Talvivaare na severovýchodě země.
V Evropě se daří v těchto letech dokončovat rozpracované resty, jde o dva bloky VVER440 ve slovenských Mochovcích a dvou blocích EPR, jeden ve finském Olkiluoto a druhý ve francouzském Flamanville. Reálně je jadernou velmocí v Evropské unii Francie, která má díky ní nízkoemisní elektroenergetiku i vytápění.
V této zemi se po dlouhých odkladech konečně podařilo zprovoznit blok Flamanville 3. Zavážení paliva do reaktoru, jednalo se o 241 palivových souborů, bylo dokončeno 22. května. Dnem 3. září 2024 se v něm rozběhla štěpná řetězová reakce a 21. prosince dosáhl reaktor 25 % nominálního výkonu a začal dodávat elektřinu do sítě. Jde o reaktor EPR s čistým výkonem 1650 MWe. Nyní jsou v provozu čtyři reaktory tohoto typu. Výkon se bude zvyšovat až do léta 2025, kdy by měl dosáhnout 100 %. Zároveň do značné míry pro Francii nahradí výkon ztracený odstavením dvou bloků elektrárny Fessenheim. Francie tak má nyní 57 reaktorů s celkovým výkonem 63 GWe. Před odstavením elektrárny Fessenheim na hranicích s Německem, ke kterému došlo hlavně právě na nátlak Německa, měla Francie 58 bloků s celkovým výkonem 63 MWe. Výstavba začala v roce 2007 a trvala tak 17 let.
Klíčové bude, jak se podaří využít zkušenosti z výstavby tohoto reaktorů při realizaci výstavby těch následujících. Uvidíme například, jak se bude dařit výstavba a spouštění dvojice bloků v elektrárně Hinkley Point C.
Francii se podařilo vyřešit problémy se svary a stala se tak znovu největším producentem a exportérem elektřiny. Opět je tak hlavní oporou stability elektroenergetiky v Evropské unii. V roce 2022 tak jaderné zdroje vyprodukovaly 277 TWh, v roce 2023 pak 318 TWh a v roce 2024 už 360 TWh. Firma EDF získala úvěry pro údržbu provozované jaderné flotily a prodloužení provozování jednotlivých jaderných bloků přes čtyřicet let. Prvním reaktorem, který překročil dobu provozování čtyřicet let byl v srpnu 2023 Tricastin 1.
Francouzská společnost EDF je klíčová i pro rozvoj jaderné energetiky ve Velké Británii. Rozhodla se investovat do prodloužení provozu své flotily britských plynem chlazených reaktorů AGR. Plánuje déle využívat čtyři jaderné elektrárny Torness, Heysham A a B a Hartlepool. Nejméně do roku 2026 by tak měly britské jaderné zdroje dodávat stejně jako v roce 2023 zhruba okolo 37 TWh. Je snaha, aby se čtyři novější bloky Torness 1 a 2 a Heysham B 1 a 2 provozovaly nejméně do roku 2028 a případně i přes rok 2030. U jediného provozovaného lehkovodního reaktoru Sizewell B by se měla doba provozu prodloužit na 60 let, tedy do roku 2055. Velká Británie v současné energetické koncepci plánuje vyrábět v roce 2050 okolo čtvrtiny elektřiny z jaderných zdrojů o celkovém výkonu 24 GWe, kromě velkých zdrojů by se na tom měly podílet i malé modulární reaktory.
Intenzivně se pracuje na dokončení dvojice reaktorů EPR v britské elektrárně Hinkley Point C. V lednu 2024 oznámila společnost EDF zpoždění výstavby, elektrárna by se do provozu měla dostat až v roce 2030. Výstavba této elektrárny začala v prosinci 2018. Zpoždění bylo částečně způsobeno vlivem pandemie COVID-2019 a hlavně postupným získáváním kvalifikovaných sil, v oboru, u kterého byla ve Velké Británii velmi dlouhá přestávka. Získávání zkušeností a zlepšování kvality kolektivu, který se na stavbě podílí, vede k tomu, že práce na druhém bloku trvají většinou o 20 až 30 % kratší dobu, než je tomu u prvního. V květnu byl na staveniště dopraven první z osmi parogenerátorů. Jeho délka je 25 m a hmotnost 520 tun. V listopadu 2024 dorazil na stanoviště stator generátoru turbíny o délce 12 m a hmotnosti 450 tun. Standardně je u bloku EPR využívána turbína Arabelle. Začátkem prosince byla usazena na své místo reaktorová nádoba u prvního bloku. Její hmotnost je 500 tun a výška 13 m. V roce 2025 by měly být instalovány přivezené parogenerátory. U druhého bloku se intenzivně pracuje na dokončení základní konstrukce budovy kontejnmentu.
Zkušenosti získané při práci na Hinkley Point C by se měly plně projevit u realizace dvojice stejných reaktorů v elektrárně Sizewell C. Její projekt dostal v polovině ledna 2024 DCO (Development Consent Order), který formálně umožňuje zahájení přípravy staveniště a výstavby. Zároveň vyčlenila britská vláda finanční prostředky na podporu potřebné infrastruktury, jde o nezbytné silnice, železnice a elektrická vedení. V květnu 2024 pak projekt obdržel licenci pro jadernou stavbu od britského úřadu pro jadernou bezpečnost NRO. Na staveništi v roce 2024 probíhaly zemní práce. Dokončení se předpokládá v roce 2034.
Slovensko se v minulém roce stalo exportérem elektřiny a stejně jako Francie má díky jaderným zdrojům nízkoemisní elektroenergetiku. Po spuštění bloku Mochovce 3 v roce 2023 se Slovensko soustředilo na dokončení čtvrtého bloku této elektrárny. V říjnu 2024 prošly testy aktivní i pasivní bezpečnostní systémy. V prosinci 2024 proběhla první etapa studených hydrotestů a na začátku ledna 2025 byla zahájena jejich druhá etapa. Probíhají tak studené zkoušky tohoto reaktoru. V tomto roce by měl být blok uveden do provozu a Slovensko tak bude vyvážet ještě více elektřiny.
Slovensko se také snaží urychlit zahájení výstavby nového bloku v Jaslovských Bohunicích. V roce 2025 by chtělo vypsat tendr na jeho dodavatele. Mělo by jít o reaktor s výkonem zhruba 1200 MWe. Je tak velmi pravděpodobné, že se tendru zúčastní stejní uchazeči jako u tendru o stavbu v Dukovanech. Ukončení tendru a podpis smlouvy by se měl realizovat v roce 2027, o pět let později by měla začít výstavba a k dispozici by měl blok být v roce 2038.
K zahájení betonáže jaderného ostrova a oficiálního zahájení výstavby prvního bloku druhé fáze elektrárny Pakš. Zde se připravují dva reaktory VVER1200. V roce 2024 se intenzivně pracovalo na dokončení ochrany před průnikem podzemní vody. Důležitým úkolem bylo zhutnění půdy na území, kde budou stát reaktory. Jedná se o plochu 17 ha, na které musí být vyvrtáno zhruba 75 000 děr. Do nich se natlačí směs zpevňující podloží. Na začátku prosince 2024 poskytl maďarský úřad pro jadernou bezpečnost potřebné povolení a při splnění daných podmínek by měla být betonáž jaderného ostrova zahájena na začátku roku 2025. V Rusku se zatím dokončil lapač taveniny, který se na podzim roku 2024 dopravil na staveniště, a pracovalo se na reaktorové nádobě. Při výstavbě chce Maďarsko využít zkušenosti z Běloruska. Intenzivně tak spolupracuje s běloruskými odborníky a bude se snažit je zapojit do výstavby stejných bloků v Maďarsku.
Postupuje i příprava na výstavbu první jaderné elektrárny v Polsku. Tři reaktory AP1000 by se měly realizovat na pobřeží u měst Lubiatowo a Kopalino v Pomořansku. Na přípravě stavby a její realizaci se budou podílet společnosti Polskie Elektrownie Jądrowe (PEJ), Bechtel a Westinghouse. O tom, že projekt získal územní rozhodnutí Pomořanského vojvodství se psalo v minulém přehledu. V první polovině roku 2024 bylo vydáno povolení k hloubkovým vrtům a detailnímu geologickému průzkumu vybrané lokality. Zároveň zahájila firma Bechtel první práce na budoucím staveništi o rozloze 300 ha. V první etapě by se mělo pracovat na 45 % tohoto území. Jde hlavně o odstranění vegetace v souladu s vegetačními obdobími a ekologickými pravidly. Na začátku roku 2025 přijala polská vláda návrh zákona o státní podpoře výstavby této elektrárny.
Švýcarsko pracuje na dlouhodobém udržení své jaderné flotily. Její nejstarší jaderná elektrárna Beznau byla uvedena do provozu spuštěním prvního bloku v roce 1969. Nyní je tak už v provozu 55 let. Její provozovatel Axpo teď investuje do renovací a vylepšení a plánuje ji provozovat až do roku 2033, tedy celkově 64 let.
Švédsko plánuje prodloužit provozování pěti bloků elektráren Fosmark a Ringhals ze 60 na 80 let, což by je umožnilo využívat až do roku 2060.
Bulharsko připravuje výstavbu dvou bloků AP1000 v elektrárně Kozloduj. V rámci výběru firmy, které by měly garantovat výstavbu těchto bloků nakonec zůstala pouze jihokorejská KHNP. Postupně se tak podepisují potřebné smlouvy se subdodavateli a spolupracujícími firmami.
V Rumunsku se připravuje renovace prvního bloku elektrárny Černá voda. Jde o těžkovodní reaktor typu Candu a renovace by mu měla zajistit dalších třicet let provozu. Celkově by tak mohl dodávat elektřinu šedesát let. Zároveň se pracuje na projektu dostavby rozestavěného třetího a čtvrtého bloku. V polovině roku 2024 Evropská komise podmínky pro jejich dokončení. V polovině listopadu 2024 byly podepsány klíčové smlouvy pro realizaci inženýrských prací. Do provozu by reaktory mohly být uveden na začátku třicátých let.
Ukrajinská energetika přežívá i díky jaderným elektrárnám
I v roce 2024 pokračovalo Rusko v útocích na ukrajinskou energetickou infrastrukturu. Zaměřilo se ještě více na tepelné elektrárny a hydroelektrárny i rozvodny. Během celého roku, a zvláště na začátku současné zimní sezóny, byly v několika vlnách nálety raket a dronů extrémně intenzivní. Ukrajině se i přesto daří udržovat elektrickou síť v provozu. I když se neobejde bez omezení a dopadu na životy lidí a standardním nástrojem se staly plánované střídavé odstávky elektřiny. Ukrajina úspěšně překonala od začátku ruské invaze již dvě zimy, ale ta současná je největší výzvou. O začátku těchto snah jsem psal v článku na podzim roku 2022.
Ukrajina je stále více závislá na svých třech jaderných elektrárnách, je to Jihoukrajinská se třemi reaktory VVER1000, Rovenská se dvěma reaktory VVER440 a dvěma VVER1000 a Chmelnická se dvěma reaktory VVER1000. Zároveň je kriticky závislá na fungování přetížených vedení, které dokážou transportovat elektřinu ze západu na východ. Tato vedení jsou důležitá nejen pro přenos elektřiny z ukrajinských jaderných elektráren, ale také pro přenos elektřiny, kterou dodává v rámci své pomoci Evropská unie.
Tato pomoc je dalším aspektem, který pomáhá udržet ukrajinskou energetiku nad vodou. Dalšími jsou integrace malých decentralizovaných flexibilních zdrojů a co nejrychlejší oprava poškozených síťových prvků. I v této oblasti je kritickým bodem pomoc a dodávky z Evropské unie. Jak už se psalo v minulém přehledu, je pro Ukrajinu obrovskou výhodou velký podíl jaderných zdrojů. Pro Rusko jsou přímé útoky na jaderná zařízení stále červenou linii. Proto se snaží likvidovat prvky elektrosítě, které umožňují vyvedení výkonu a jeho přenesení ke spotřebitelům. Ta je však důležitá i pro přenos elektřiny z Evropské unie do různých měst Ukrajiny. Zatím se Ukrajině daří síť udržet a využívat své jaderné elektrárny i import elektřiny ze zahraničí. To je důvod, proč Ukrajina se svými zahraničními partnery intenzivně pracuje na integraci elektrické sítě a také se snaží o rozšíření své jaderné energetiky. Na nebezpečnost napadání sítě, která umožňuje vyvádět i dodávat elektřinu z a do jaderných elektráren upozorňuje i organizace MAAE v čele s jejím ředitelem Rafaelem Grossim. Tato organizace má své mise ve všech ukrajinských jaderných elektrárnách.
Ukrajinská vláda pracuje na rozšíření Chmelnické elektrárny. K fungujícím dvěma blokům chce přidat čtyři nové. Třetí a čtvrtý reaktor by měl být na bázi VVER1000, jde o dokončení už rozestavěných bloků. Další dva by měly být AP1000 firmy Westinghouse. Všechny čtyři stavby by měl zaštítit právě Westinghouse. Na realizaci těchto projektů se bude podílet více firem a mezi nimi bude i jihokorejská KHNP.
Ukrajina chce také ve spolupráci s firmou Westinghouse rozšiřovat výrobu komponent pro palivové soubory. Firma Energoatom připravuje výstavbu továrny na palivové soubory ve městě Pivdennoukrajinsk. Ta by palivové soubory montovala z ukrajinských i zahraničních komponent právě ve spolupráci s firmou Westinghouse.
Ukrajina připravuje stavbu úplně nové jaderné elektrárny u města Čyhyryn, které leží na pravém břehu Dněpru zhruba v polovině cesty mezi Kyjevem a Dniprem. Plánují se v ní čtyři bloky. V dané lokalitě se jaderná elektrárna a přilehlé město Orbita začalo budovat již v osmdesátých letech. Po havárii v Černobylu však byl projekt zastaven. Nyní jsou tak město i staveniště opuštěné a v podstatě v ruinách. Firma Energoatom chce v rámci poválečné obnovy projekt obnovit, získala potřebné pozemky a pracuje na jeho přípravě.
Největší ukrajinskou elektrárnou je Záporožská, kterou už krátce po začátku invaze Rusko okupovalo. Od té doby je stále odstavená a v podstatě na bojové linii. V minulém přehledu se psalo o zhoršení situace v důsledku protržení hráze Kachovské přehrady. O dopadu této události jsem napsal podrobnější článek. I bez ní lze sice zajistit chlazení odstavených reaktorů, ale bez řešení situace s budoucností oblasti nelze uvažovat o budoucnosti elektrárny. To bude možné až po konci války. Nyní probíhají pouze práce na vylepšení možností čerpání vody do bazénu, který se využívá pro chlazení reaktorů. Vrtají se další studny a zlepšují také možnosti čerpání vody z Dněpru.
V současnosti naopak aktivita ostřelování a využívání dronů na obou stranách Dněpru významně roste. A tím i riziko, že budou zasaženy i objekty elektrárny. Obavy z rizika takového vývoje projevil i ředitel MAAE Rafael Grossi. Delegace této organizace v areálu stále častěji slyší výbuchy z různých stran v okolí areálu elektrárny. Zatím sice nebyla postižena žádná kritická budova či technologie, ale rizika se zvyšují.
I z tohoto hlediska je velmi důležitá přítomnost mezinárodních pozorovatelů MAAE v Záporožské jaderné elektrárně. Velmi varovným je tak napadení vozidla s pozorovateli dronem v průběhu jejich překonávání frontové linie při poslední jejich výměně začátkem prosince 2024. Vozidlo bylo poškozeno, ale naštěstí nebyli pozorovatelé zraněni. Výměnu pozorovací mise se nakonec podařilo úspěšně dokončit. Z útoku se vzájemně obviňují obě strany konfliktu. Mise MAAE je extrémně důležitá, je to jediná mezinárodní organizace, která se pohybuje na územích okupovaných Ruskem a může nezávisle kontrolovat situaci v elektrárně.
V srpnu 2024 se válka dostala do blízkosti další jaderné elektrárny. Tentokrát jde o Kurskou jadernou elektrárnu, která je zhruba 60 km od ukrajinských hranic. Zde jsou dva bloky RBMK odstaveny, dva bloky RBMK v provozu a dva bloky VVER-TOI ve výstavbě. Ukrajinská vojska v rámci reakce na invazi ruských vojsk v Charkovské oblasti v roce 2024 obsadila část území v Kurské oblasti v okolí města Sudža. Boje se tak dostaly poměrně blízko dalšího jaderného areálu, a hlavně útoky dronů se zaměřovaly na cíle, které od něj nebyly daleko.
Během roku 2024, hlavně na jeho konci, se realizovalo několik větších výměn válečných zajatců. Rusko nechce vracet právě ty zajatce, kteří se dostali do ruského zajetí nejdříve, jde hlavně právě o obránce Mariopulu, Azavstalu a právě i ochranku Černobylu. Ukrajinci naopak trvají na tom, aby se nejdříve vyměňovali ti váleční zajatci, kteří jsou v zajeti nejdéle. Rusové je však vracet nechtěli, a to byl hlavní důvod, že výměny dlouho neprobíhaly. Zlomem se stalo dobytí části Kurské oblasti a zajetí většího počtu ruských odvedenců ukrajinskou armádou. Ty si nemohl Putin dovolit v zajetí nechat. To byl hlavní důvod několika větších výměn v druhé polovině roku 2024. Díky nim se konečně dostali domů i další členové ochranného kontingentu Černobylské jaderné elektrárny.
V roce 2020 byl zřízen Mezinárodní účet pro Černobyl Evropskou bankou pro obnovu a rozvoj, který na přání Ukrajiny podporuje práce na likvidaci zničeného čtvrtého bloku Černobylské jaderné elektrárny. Evropská banka pro obnovu a rozvoj s pomocí evropských sponzorů financovala výstavbu nového sarkofágu a nyní se podílí na jeho provozu a pracích uvnitř něho. Je velice důležité, aby se práce uvnitř sarkofágu nezastavily ani během války a využilo se toho, že je nyní Černobylský areál v klidné oblasti, kde válka tolik nezasahuje. Nejdůležitější je v tomto směru rozebrání a likvidace některých nestabilních částí původního sarkofágu. Ty hrozí pádem, což by mohlo mít velmi negativní dopady. Díky novému sarkofágu by se sice radioaktivita ven nedostala, ale zhoršilo by to podmínky pro realizaci likvidace zničeného reaktoru.
Válka realizaci projektu likvidace nestabilních konstrukcí starého sarkofágu zdržela, jeho dokončení tak bylo odloženo až na rok 2029. O průběhu okupace a pokroku v likvidaci následků havárie jsem psal v speciálním článku k 35. výročí havárie. V areálu se musely likvidovat i s pomocí zahraničního financování škody způsobené okupací. Bylo potřeba obnovit povolení práce s radioaktivními materiály na různých pracovištích v kontrolované zóně. Na konci roku 2024 proběhlo setkání ukrajinské strany s představiteli Evropské banky pro obnovu a rozvoj. Během něho se projednaly možnosti a podmínky financování projektů spojených s likvidací nestabilních konstrukcí a zprovozněním vnitřního vybavení nového sarkofágu. Zatím probíhají práce na průzkumu nestabilních částí a zajišťování podkladů pro přípravu projektu jejich demontáže a likvidace.
Ukrajina otevřela možnost, že budou do průmyslové zóny v Černobylu umístěny malé modulární reaktory.
Na severoamerickém kontinentě dominuje prodlužování životnosti jaderných bloků
V USA a v Kanadě se dominantně zaměřují na prodloužení provozování stávajících bloků. Některé z nich by mohly zůstat v provozu i osmdesát let. Ukazuje se, že datová centra hlavně s rozvojem umělé inteligence potřebují stále více stabilních zdrojů energie. Velmi dobrými jsou pak jaderné elektrárny To je důvodem, proč ve Spojených státech uvažují o obnovení provozu některých již odstavených jaderných bloků. Takovými jsou například Palisades, kterou chce znovu spustit firma Holtec a plánuje tam postavit později i dva své malé modulární reaktory, nebo první blok ve známé elektrárně Three Miles Island. Podrobněji se o tom psalo v nedávném článku. O možnosti obnovit provoz varného reaktoru odstaveného v roce 2020 v jaderné elektrárně Iowa uvažuje i společnost NextEra.
Výstavba nových bloků je v USA velmi ojedinělá. O spuštění prvního reaktoru AP1000 v USA, kterým je blok Vogtle 3, v minulém roce jsme psali už v minulém přehledu. V polovině února 2024 se rozběhla štěpná řetězová reakce v reaktoru Vogtle 4 a 1. března se po dostatečném zvýšení výkonu mohl připojit k síti a začít dodávat elektřinu. Do komerčního provozu byl blok uveden na konci dubna.
V USA se v současné době neplánuje stavba velkých reaktorů III. generace. V případě investorského finančního modelu mohou jen těžko konkurovat zemního plynu, který je v USA k dispozici ve velkém množství a s nízkou cenou. Dá se předpokládat, že s podporou fosilních paliv, které lze očekávat u prezidenta Trumpa, se dostupnost frakovaného plynu ještě zlepší.
Úsilí se tak kromě udržování stávajících reaktorů zaměřuje na vývoj a budoucí využití malých modulárních reaktorů. Bude zajímavé sledovat, zda a kdy se podaří je uvést do komerční praxe.
I v Kanadě dochází k odstavování dosluhujících bloků, ale i zde je snaha alespoň některé z nich udržet v bezpečném provozu co nejdéle. V roce 2024 byly odstaveny reaktory Pickering 1 a 4, nyní jsou tak odstaveny všechny reaktory první fáze této elektrárny, tedy Pickering A. Ta byla do provozu uvedena v letech 1971 – 73. V roce 1997 byly tyto čtyři bloky odstaveny. V roce 2003 až 2005 se bloky 1 a 4 renovovaly a byly znovu uvedeny do provozu. U reaktorů Pickering 5 až 8, tedy Pickering B vláda provincie rozhodla o realizace renovace. Ta by měla být zahájena v roce 2026 a do provozu by se měly opět dostat v třicátých letech. Pokračuje postupná renovace čtyř bloků v elektrárně Darlington, Renovace bloku 2 byla dokončena v roce 2020, bloku 3 v roce 2023 a bloku 1 před termínem v polovině listopadu 2024. Dokončení renovace bloku 4 se čeká v roce 2026. Renovace umožní další provoz bloků 30 let. Zároveň je důležité, že těžkovodní bloky Candu jsou využívány pro produkci radionuklidů pro medicínu i průmysl. Jde například o kobalt 60, který se používá pro sterilizaci nástrojů a materiálů i pro ozařování nádorů. Reaktory Candu dodávají až polovinu světové produkce tohoto radioizotopu. V Darlingtonu se připravuje výstavba malého modulárního reaktoru BWRX-300, ale to podrobněji rozebereme v závěru článku.
Kanada uvažuje o výstavbě nových zdrojů. V Ontariu by se měla vybudovat třetí fáze elektrárny Bruce C, uvažuje se o využití reaktorů AP1000. V současné době dodávají jaderné zdroje více než 50 % elektřiny. V budoucnu by se podíl měl dále zvyšovat, Ontario chce využívat velké i malé modulární reaktory. Zároveň se chce stát centrem rozvoje jaderných technologií a průmyslu.
Pokračují i práce na vývoji nového těžkovodního reaktoru Candu Monark III. generace s výkonem 1000 MWe. Na projektu pracuje společnost Candu Energy Inc. Na podzim roku 2024 se začalo připravovat předlicenční posuzování projektu.
Otazníky kolem směřování Jižní Koreje
Jižní Korea názorně ukazuje, jak je jaderná energetika jako velmi dlouhodobá investice silně závislá na střídání politických garnitur. Předchozí prezident byl protijaderný a snažil se v době své vlády zahájit odchod Jižní Koreje od využívání jaderných zdrojů. Pokusil se zastavit výstavbu reaktorů Saeul 3 a 4 a zastavil přípravu stavby bloků Sin Hanul 3 a 4. Současný prezident, který se zbláznil a politicky odrovnal pokusem o vyhlášení výjimečného stavu, naopak rozvoj jaderné energetiky podporoval. Jsou tak obavy, jaký bude vztah následujícího prezidenta, který jej nahradí.
Je však třeba zdůraznit, že realitu nelze úplně popřít. Přírodní podmínky Jižní Koreje jsou takové, že využití obnovitelných zdrojů je zde velice omezené. Zároveň se všechny fosilní zdroje dováží. Průmysl jaderných technologií je navíc úspěšný a představuje pro vývoz velký potenciál. To byl důvod proč nakonec bývalý protijaderný prezident výstavbu bloků Saeul 3 a 4 nezastavil a omezoval sice výstavbu korejských jaderných bloků v samotné Koreji, ale podporoval a propagoval jejich vývoz. Nemyslím si tak, že by politická změna v Jižní Koreji ohrožovala výstavbu nových bloků v Dukovanech.
V samotné Jižní Koreji se na přelomu roku 2023 a 2024 dostal do provozu blok Sin Hanul 2. Na konci října 2024 začaly zemní práce na staveništi nových bloků Sin Hanul 3 a 4 a v první půli září pak dal korejský úřad pro jadernou bezpečnost povolení k jejich výstavbě. I zde by měly být reaktory APR1400. Blok Sin Hanul 1 se dostal do komerčního provozu v prosinci 2022 a Sin Hanul 2 pak v dubnu 2024.
Podařilo se dokončit extrémně úspěšný zahraniční projekt ve Spojených arabských emirátech. V březnu 2024 začalo spouštění posledního čtvrtého bloku elektrárny Barakah, který 23. března začal dodávat elektřinu do sítě a začátkem září přešel na komerční provoz. Spojené arabské emiráty uvažují o rozšíření elektrárny o další dva bloky.
Čína už je na druhém místě v počtu reaktorů
Čína se na rozvoj jaderné energetiky stále více spoléhá. Počet čínských reaktorů je nyní 58. Čína se tak dostala na druhé místo a předstihla Francii, která spuštěním bloku Flamanville 3 zvýšila počet svých reaktorů na 57. Ve výstavbě má Čína 29 reaktorů a v plánu 36. Pokud se dokončí rozestavěné a alespoň některé plánované, dostane se na první místo před Spojené státy, které mají po spuštění bloku Vogtle 4 celkově 94 reaktorů. Čínská vláda se navíc zavázala, že do roku 2035 schválí plány na 10 nových reaktorů každý rok, to znamená v desetiletém období je to 100 nových plánovaných reaktorů.
V roce 2024 tuto vizi splnila, schválil pět jaderných projektů, které dohromady znamenají 11 reaktorů. Jde o první fázi elektrárny Sü-wej (Xuwei), první fáze elektrárny Lu-feng (Lufeng), první fáze Čao-jüan (Zhaoyuan), druhé fáze elektrárny San-ao (San'ao) a první fáze elektrárny Paj-lung (Bailong).
V elektrárně Sü-wej v provincii Ťiang-su (Jiangsu) by společnost CNNC chtěla postavit kombinaci tlakovodního reaktoru Hualong One a vysokoteplotního plynem chlazeného reaktoru. Kromě výroby elektřiny by byla zaměřena na produkci průmyslového tepla, a to i vysoce potentního. Součástí elektrárny bude i tepelná výměníková stanice. Odsolená voda bude předehřívána parou z bloku Hualong One, přemění se na nasycenou páru a ta bude poté dále ohřáta pomocí vysokoteplotní páry z vysokoteplotního plynem chlazeného reaktoru.
Společnost CNG chce v elektrárně Lu-feng dva bloky CAP1000, v elektrárně Čao-jüan pak dva bloky Hualong One a v druhé fázi elektrárny San-ao dva další bloky Hualong One. Společnost SPIC plánuje postavit dva bloky CAP1000 a později čtyři reaktory CAP1400.
V letech 2019 až 2023 byl počet schválených reaktorů postupně 6, 4, 5, 10 a 10. Je tedy vidět velmi dobrá vývojová tendence. Pokud se bude dařit realizovat výstavbu reaktorů standardně okolo pěti let, mohl by se počet reaktorů v Číně k roku 2040 blížit dvěma stům. Pokrývala by tak pomocí jaderných zdrojů 10 % produkce elektřiny. V roce 2060 by mohla mít až 400 GWe jaderného výkonu. Na základě dosavadních zkušeností jsou sice tyto čínské plány velmi ambiciózní, ale je docela pravděpodobné, že budou naplněny. Čína chce také nabízet jaderné technologie na mezinárodním trhu. Zatím je hlavním nabízeným modelem reaktor Hualong One, těch je nyní v Číně v provozu nebo ve výstavbě už 33. Předpokládá se, že se k vývozní nabídce přidá i malý modulární reaktor Linglong One.
Podívejme se nyní na pokrok při realizaci jednotlivých typů reaktorů. Nejdříve na Hualong One (HPR1000), který je domácí vlajkovou lodí. Velice důležité bylo dokončení bloku Fang-čcheng-kang 4. Jde o poslední blok z první čtveřice reaktorů Hualong One (HPR1000). Jedna dvojice se budovala v elektrárně Fu-čching (Fuqing) A druhá byla v elektrárně Fang-čcheng-kang. A právě u dvojice v této elektrárně došlo ke zdržením. Dne 3. dubna 2024 se i v reaktoru Fang-čcheng-kang 4 rozběhla řetězová štěpná reakce, 9. dubna začal blok dodávat elektřinu a koncem května byl uveden do komerčního provozu. V této elektrárně by se měly postavit ještě bloky 5 a 6, půjde opět o reaktory Hualong One.
Pokračuje výstavba těchto reaktorů v elektrárně San-ao (San´ao) v provincii Če-ťiang (Zhejiang). Zde byly u prvního bloku v polovině listopadu zahájeny studené zkoušky. U druhého bloku byl koncem ledna 2024 instalován hlavní velký portálový jeřáb a začátkem srpna na staveniště dorazila reaktorová nádoba. Bloky San-ao 1 a 2 by se měly do provozu uvést v letech 2026 a 2027. V srpnu byla schválena výstavba bloků 3 a 4. Celkově by se v této elektrárně mělo vybudovat šest reaktorů.
Ke konci července 2024 se začal betonovat jaderný ostrov bloku Ning-te 5. Následovat bude i šestý blok. Tato dvojice je také typu Hualong One, Předchozí čtyři bloky v této elektrárně jsou typu CPR1000.
U prvního reaktoru Hualong One v elektrárně Š'-tao-wan se na konci července začal betonovat jaderný ostrov. I zde by mělo jít o dvojici reaktorů. V této elektrárně je již v provozu vysokoteplotní malý modulární reaktor HTR-PM200.
U bloku Čchan-ťiang (Changjiang) 3 byla 18. října instalovaná vnější kopule kontejnmentu reaktoru Hualong One. Jeho průměr je 53 m, výška 13 m a celková hmotnost 415 tun. V této elektrárně jsou již v provozu dva bloky CNP-600 a dokončuje se tam malý modulární reaktor ACP100.
V elektrárně Čang-čou byl dokončen první blok, dne 20. června 2024 proběhl tlakový test integrity kontejnmentu, v polovině října do něj bylo zavezeno palivo v podobě 177 palivových souborů, v listopadu byl připojen k síti a 2. ledna 2025 byl uveden do komerčního provozu. U druhého bloku byl na konci října dokončen kontejnment. I tento blok by měl být uveden do provozu v roce 2025. Začala výstavba druhé fáze této elektrárny. U bloku Čang-čou 3 začala 22 února 2024 betonáž jaderného ostrova a v říjnu začala betonáž bloku Čang-čou 4. Celkově zde chce společnost CNNC postavit šest reaktorů Hualong One.
V elektrárně Lu-feng (Lufeng) postupují práce na pátém a šestém bloku, které jsou také typu Hualong One. V dubnu 2024 byla instalována kopule vnitřního kontejnmentu u pátého bloku. Dokončení bloků se očekává v letech 2028 až 2029. Prvními čtyřmi bloky této elektrárny by měly být typu CAP1000. Jejich výstavba však ještě nezačala.
V elektrárně Tchaj-pching-ling (Taipingling) se budují dva bloky Hualong One. O zahájení studených zkoušek u prvního z nich se psalo v předchozím přehledu. V první půli roku 2024 byly dokončeny a v polovině září se podařilo dokončit i následné horké zkoušky. V červnu byla zároveň dokončena betonáž vnější kopule kontejnmentu. V elektrárně se má celkově vybudovat šest bloků Hualong One.
V únoru 2024 začaly zemní práce na staveništi nové jaderné elektrárny Ťin-čchü-men (Jinquimen) v Ning-po (Ningbo) v provincii Če-ťiang (Zhejiang). V první fázi této elektrárny se mají postavit dva reaktory Hualong One. Celkově by pak mělo být šest bloků.
Pokračuje také výstavba reaktorů CAP1000, které jsou čínskou variantou projektu AP1000. V září byly instalovány vrchní části ocelové konstrukce kopule kontejnmentu u bloků San-men (Sanmen) 3 a Chaj-jang (Haiyang) 3. O instalaci reaktorové u bloku Chaj-jang 3 se psalo v předchozím přehledu, koncem listopadu 2024 byla reaktorová nádoba instalována u reaktoru Chaj-jang 4. U reaktoru Chaj-jang 3 se postupně budoval kontejnment. Předpokládá se, že obě nové dvojice bloků v elektrárnách San-men a Chaj-jang poběží už v roce 2027.
Stejný typ reaktoru se buduje i v elektrárně Sü-ta-pao, jako bloky 1 a 2. U prvního bloku byl 24. ledna 2024 instalován největší modul CA20, jeho délka je 20,6 m, šířka 14,2 m, výška 21 m a hmotnost přes 1000 tun. Betonáž jaderného ostrova u druhého bloku byla zahájena v polovině července 2024 a začátkem listopadu se i u něj nainstaloval modul CA20. V této elektrárně se budují ještě dva reaktory VVER1200 jako třetí a čtvrtý blok. Plánují se tam postavit ještě dva další bloky 5 a 6, mělo by jít opět o reaktory CAP1000.
Koncem dubna 2024 začala betonáž jaderného ostrova reaktoru Liang-ťiang 2, ten následoval první blok CAP1000 v této elektrárně, o kterém se psalo v minulém roce. U tohoto prvního bloku byl v polovině dubna instalován supermodul CA01 s hmotností 1066 tun a v říjnu pak největší modul CA20, jehož hmotnost je také přes 1000 tun. U druhého bloku byl supermodul CA01 usazen začátkem ledna 2025. Celkově by zde nakonec mělo být šest bloků.
V roce 2024 se podařilo dokončit a spustit první čínskou variantu reaktoru AP1000 se zvětšeným výkonem CAP1400. První z dvojice těchto bloků se podařilo spustit v elektrárně Š’-tao-wan Guohe One. Na začátku listopadu začal dodávat elektřinu do sítě. Připomeňme, že budování reaktoru začalo v červnu 2019, spustit se jej tak podařilo za pět let. Čína plánuje reaktor CAP1400 stavět v Číně hromadně a nabízet jej i do zahraničí.
Bloky Hualong One jsou těmi, které Čína začala vyvážet. Dokončila a uvedla do provozu dvojici těchto bloků v pákistánské elektrárně Karáčí jako bloky 2 a 3. Úplně na začátku roku 2025 začala betonáž jaderného ostrova tohoto reaktoru jako bloku Čašma 5.
Indie je blíže uzavření palivového cyklu
V roce 2024 se postupně uvedl do provozu druhý indický těžkovodní reaktor s výkonem 700 MWe. Šlo o blok Kákrapar 4. Štěpná řetězová reakce se u něj spustila už v prosinci 2023 a v první polovině února už dosáhl 50 % svého nominálního výkonu.
Na začátku srpna 2024 bylo zavezeno palivo a v září 2024 se rozběhla štěpná řetězová reakce u bloku Rádžasthán 7. Ten se tak stal třetím těžkovodním reaktorem tohoto typu v provozu. Po čtyřech prvních těžkovodních reaktorů následuje realizace deseti dalších. První dvojice bude pátý a šestý blok elektrárny Kaiga. Pro tyto reaktory dorazily na stanoviště parogenerátory a tepelný výměník. Celkově se tak plánuje v této sérii šestnáct těchto reaktorů.
Rusko buduje v Indii postupně elektrárnu Kudankulam s využitím reaktorů VVER. V současné době jsou zde dva bloky v provozu a čtyři jsou ve výstavbě. U bloku Kudankulam 4 byla na konci 24. ledna 2024 umístěna na své místo reaktorová nádoba a dne 19. června byla dokončena instalace všech čtyř parogenerátorů. Ve výstavbě jsou i bloky 5 a 6 a v přípravě projekt bloků 7 a 8.
V části o cestě za uzavřením palivového cyklu v závěru přehledu se budeme blíže věnovat pokroku u indického prototypového rychlého sodíkového reaktoru FBR v Kalpakkamu. Ten v roce 2024 dostal povolení k zahájení kritických experimentů a spuštění štěpné řetězové reakce. Reaktor se tak dostal do fáze spouštění. Indie tak pokračuje ve své cestě za realizací uzavřeného uranového a později i thoriového cyklu, jak je podrobně popsáno v článku z roku 2009. I srovnání situace před patnácti lety z tohoto článku a stavu nyní ukazuje, jak náročná tato cesta je. Zavádění indických těžkovodních reaktorů, a hlavně rychlých sodíkových reaktorů, má hodně velké zpoždění. Teď by však už mohlo jít o zásadní průlom a zrychlení cesty v tomto směru. Indie potřebuje rychle zvýšit výkon v jaderných zdrojích. To je důvod, proč se snaží přilákat zahraniční dodavatele pro výstavbu lehkovodních reaktorů. V současné době je to právě Rosatom a reaktory VVER1000 ve zmíněné elektrárně Kudankulam. V této oblasti by mohlo pomoci, že na začátku roku 2025 USA zrušily poslední omezení na spolupráci s Indii v oblasti civilního využití jaderné energie a technologií.
Rusko pokračuje ve výstavbě jaderných zdrojů u sebe i v zahraničí
Jaderná energetika je jednou z mála technologických oblastí, ve kterých je Rusko v čele světového vývoje. Rosatom staví nejvíce reaktorů v zahraničí. I to je důvod, proč je to jedna z mála oblastí, kterých se sankce dotkly minimálně.
Na dokončovanou druhou fázi Kurské jaderné elektrárny, kde se budují dva reaktory VVER-TOI, bylo v polovině června dopraveno palivo. První reaktor se blíží dokončení. V polovině července byly do tlakové nádoby umístěny makety palivových souborů a postupně se začaly realizovat hydrotesty.
Pokračuje výstavba třetího a čtvrtého bloku druhé fáze Leningradské jaderné elektrárny. U bloku 7 byla v březnu 2024 zahájena betonáž jaderného ostrova. U bloku 8 byla začátkem srpna dokončena betonáž základové desky a betonáž jaderného ostrova by měla být zahájena v roce 2025. Do provozu by měly být uvedeny v letech 2030 až 2032.
Nyní se podívejme na výstavbu ruských reaktorů v zahraničí. K dokončení se blíží první blok elektrárny Akkuya. V únoru 2024 přestal být staveništěm a dostal se do fáze prací na sestavování vnitřních konstrukcí. Koncem září bylo dokončeno sestavování a usazování vnější kopule kontejnmentu. Poté pokračovala její betonáž, která byla dokončena v první polovině listopadu 2024. Ve strojovně začínalo sestavování turbíny, které bylo dokončeno v prosinci. Tím se otevřela cesta k přípravě a zahájení studených a horkých zkoušek Dokončení se plánuje v roce 2025. U druhého bloku byla v polovině května dokončena instalace střechy strojovny, která se skládá z devíti sekcí. Posléze začala instalace jednotlivých částí turbíny. U třetího bloku byla začátkem září dokončena betonáž strojovny. Všechny bloky by měly být v provozu v roce 2028.
V roce 2025 by měl být dokončen první ze dvou reaktorů VVER1200 bangladéšské jaderné elektrárny Ruppur (Rooppur). U něj se v polovině září do reaktoru vložily makety palivových souborů a byly zahájeny hydrotesty. V lednu 2024 byla dokončena betonáž vnější obálky kontejnmentu druhého bloku a na vršku kontejnmentu se instalovala konstrukce systému pasivního odvodu tepla. Výška reaktorové budovy tak je nyní téměř 75 m. Systém zajišťuje v případě výpadku proudu dlouhodobý odvod tepla z kontejnmentu do atmosféry v pasivním režimu založený na přirozené cirkulaci. V říjnu byla u druhého bloku dokončena instalace vnitřních konstrukcí v reaktorové nádobě, i tento reaktor se blíží k dokončení a zahájení příprav ke spuštění. Poté bude možné zahájit hydrotesty. Bangladéš uvažuje o rozšíření elektrárny o další dvojici bloků VVER1200.
U egyptské jaderné elektrárny El Dabaa jsou už rozestavěné všechny čtyři bloky. U prvního reaktoru se v polovině března 2024 začaly instalovat první prstence vnitřního kontejnmentu a v květnu byl dokončen. U druhého bloku začal vnitřní kontejnment získávat tvar v říjnu. U třetího bloku byl v říjnu instalován lapač aktivní zóny. Na konci ledna 2024 byla zahájena výstavby čtvrtého bloku a v listopadu pak byl instalován jeho lapač aktivní zóny. Na staveništi nyní pracuje již okolo 20 000 pracovníků.
V čínské jaderné elektrárně Sü-ta-pao se jako třetí a čtvrtý blok buduje dvojice reaktorů typu VVER1200. V červnu 2024 byla u čtvrtého bloku umístěna na své místo kopule kontejnmentu a v polovině prosince byla uvnitř něj instalována tlaková nádoba reaktoru. Do provozu by se bloky Sü-ta-pao měly dostat v letech 2026 a 2027.
V elektrárně Tchien-wan (Tianwan) pokračovala výstavba dvou reaktorů VVER1200 jako bloků Tchien-wan 7 a 8. Vnitřní kopule kontejnmentu se u bloku Tchien-wan 7 usadil v roce 2023. U reaktoru Tchien-wan 8 se usazení dolní část vnitřní kopule realizovalo v březnu a horní části v dubnu 2024. V srpnu na staveniště dorazily parogenerátory a reaktorová nádoba. V září pak byla reaktorová nádoba instalována.
V íránské elektrárně Búšehr (Busehr) se postupně buduje jako druhý blok ruský reaktor VVER1000. V září 2024 byl u něj instalován lapač aktivní zóny. Jeho dokončení se čeká v roce 2029. U třetího bloku stejného typu by měla být v nejbližší době zahájena betonáž jaderného ostrova.
Pokrok v řešení pěti základních výzev
Už v minulém cyklu jsme rozebírali pět hlavních výzev, které před současnou jadernou energetikou stojí. První je co nejdelší provozování existujících bloků. Druhá se týká zavedení reaktorů III. generace. Třetí je dána potřebou využití jaderné energie pro zásobování teplem budov i průmyslu. Čtvrtou je zavedení malých modulárních reaktorů a pátou pak cesta k uzavření palivového cyklu, tedy zavedení reaktorů IV. generace. První a druhou výzvu jsme podrobně rozebírali v předchozím textu, na zbývající tři se detailněji podíváme nyní.
Roste význam jaderných zdrojů tepla
Využití jaderných zdrojů tepla neustále roste a je stále více pozitivních příkladů. Mnohem větší je však zatím nevyužitý potenciál. I v Česku dochází v současné době k zásadnímu zlomu.
V České republice se začal velmi úspěšně využívat horkovod z jaderné elektrárny Temelín do Českých Budějovic. Projekt horkovodu z Dukovan do Brna s délkou 42 km pokročil o významný krok dopředu. Byly podepsány důležité smlouvy, které pokrývají práce na zařízení pro odběr tepla z dukovanských bloků a jeho vyvedení na hranice areálu elektrárny. Zároveň se podepsaly smlouvy o smlouvě budoucí, které podmiňují začátek výstavby horkovodu předpokládaný v roce 2027. Výstavba by pak měla trvat čtyři roky a horkovod by se měl vyhnout zastavěným místům i s využitím podzemního uložení. To bude nejdelší, přes kilometr, v národním parku Bobrava.
Už šestou topnou sezónu je v provozu horkovod z jaderné elektrárny Chaj-jang se dvěma reaktory AP1000 v provincii Šan-tung (Shandong). Postupně pokrývá stále větší území a více měst. V roce 2026 by se mělo teplo z elektrárny dostat i do desetimilionového města Čching-tao (Qingdao).
O dokončení projektu dodávek páry z elektrárny Tchien-wan do petrochemického závodu v Lien-jün-kang (Lianyungang) v provincii Ťiang-su (Jiangsu) se psalo už v minulém přehledu. Na začátku března 2024 začala kolaudace zařízení. Pára se získává ze sekundárního okruhu třetího a čtvrtého bloku, což jsou reaktory VVER1000. Délka parovodu je okolo 23 km. Ročně by systém měl dodávat 4,8 milionů tun páry. Do komerčního provozu se systém dostal v červnu.
Příkladem využití vysokoteplotního reaktor pro dodávky tepla pro centrální vytápění města je projekt využívající teplo z vysokoteplotního plynem chlazeného reaktoru HTR-PM200. Vysokoteplotní pára ohřívá pomocí výměníku tepla vodu, která je pak dodávána do systému centrálního zásobování teplem. Horkovod byl dokončen 22 března a připojen do teplárenského systému 27. března 2024.
Malé modulární reaktory na startu
I když je pořád ještě výstavba prvních malých modulárních reaktorů v začátcích a zatím jsou většinou určeny pro specifické podmínky, zdá se, že se i v této oblasti blíží zásadní zlom. První oblastí, ve které můžeme mluvit o sériové produkci malých modulárních reaktorů, je výroba lodních reaktorů a jejich využití pro elektrárny.
V Rusku pokračuje práce na budování flotily z nejmodernějších atomových ledoborců třídy 22220. Délka tohoto ledoborce je 173 m, šířka 34 m a výška od vodní hladiny po špičku hlavního stěžně je 53 m. Využívá dva reaktory RITM-200 s tepelným výkonem 175 MWt u každého z nich. V roce 2024 se podařilo dokončit už čtvrtý ledoborec této série, který se jmenuje Jakutsko, na konci prosince 2024 se na něm vztyčila ruská vlajka a zahájil provoz. Začátkem listopadu pak byl v Baltických loděnicích spuštěn na vodu pátý ledoborec této třídy s názvem Čukotka. Jeho dokončení se čeká v roce 2026. O přípravě dalších dvou se psalo v minulých přehledech. V minulém roce jim byla změněna dříve ohlášena jména. Původně se podle přijatého postupu jmenování podle různých oblastí při pobřeží Severního ledového oceánu měly jmenovat Kamčatka a Sachalin. Nyní jim však jména byla změněna na Leningrad a Stalingrad. Na Leningradu se už v loděnicích pracuje a na výrobu Stalingradu už byl podepsán kontrakt a práce na něm by měly být zahájeny v tomto roce.
Nejen pro Rusko se stává Severní mořská cesta stále důležitější. Stále větší zájem má o ní Čína. Se ztrátou obchodních cest do Evropy přes Rusko roste význam právě tohoto spojení. A to se neobejde bez atomových ledoborců. Proto i v této oblasti se realizuje úzká spolupráce Číny a Ruska. V roce 2024 se touto námořní cestou přepravil rekordní objem 37,8 milionů tun nákladů, což je navýšení oproti minulému roku o 1,6 milionů tun.
Pro zajištění dostatku elektřiny tepla pro rozvoj těchto severských oblastí jsou malé modulární reaktory velice vhodné. První plovoucí jaderná elektrárna Akademik Lomonosov, která používá dva starší reaktory z ledoborců KLT-40S, je už v provozu. V roce 2024 došlo k první výměně paliva i u druhého reaktoru.
Pro těžební podniky v Bilibinském regionu na Čukotce se pracuje na čtyřech plovoucích jaderných elektráren s reaktory RITM-200. V roce 2024 se první dvě tyto nové plovoucí jaderné elektrárny začaly sestavovat.
V Jakutsku se připravuje výstavba elektrárny s reaktory RITM-200 na pevnině. V roce 2024 se začala posuzovat možnost postavit místo jednoho dvou reaktorů, to by mohlo lépe pokrýt rostoucí potřeby oblasti. Postavení elektrárny složené ze šestice těchto reaktorů nabízí Rusko i Uzbekistánu. Místo pro ni se připravuje u města Džizak (Jizzakh), práce v lokalitě začaly v červnu 2024.
K dokončení a spuštění se blíží první klasický malý modulární reaktor. Je jim čínský ACP100 (Lionglong One) v elektrárně Čchan-ťiang (Changjiang). Jde o první klasický tlakovodní reaktor integrovaného typu, který se bude využívat pro kogenerační výrobu elektřiny a tepla, ve výstavbě. Po instalaci vnitřní kopule v listopadu 2023 byla v únoru 2024 instalována i vnější kopule o hmotnosti 550 tun. V první půli dubna se začal instalovat digitální kontrolní systém reaktoru a v květnu byl zprovozněn velín zařízení. V září se pak instalovalo vnitřní vybavení reaktorové nádoby. Ve stejné době se upevnil stator generátoru a začalo sestavování turbínu.
Pro projekt NuScale bylo značným úderem zrušení plánu výstavby prototypu v INL (Idaho National Laboratory). Už v lednu 2024 tak snižovala firma NuScale v rámci úsporných opatření počet svých zaměstnanců o 154. Nyní se snaží získat jiného zájemce pro realizaci prototypového zařízení. Má sice více potenciálních investorů například v USA, Rumunsku či Polsku, ale zatím nic konkrétního. Již v minulém roce zadal výrobu horních částí modulů svého reaktoru pro projekt v Idaho jihokorejské firmě Doosan, nyní je přesouvá pro jiný budoucí projekt.
V části věnované výběru malého modulárního reaktoru Rolls-Royce firmou ČEZ jsem psal, že Velká Británie má v užším výběru čtyři typy: zmíněný Rolls-Royce, SMR-160 firmy Holtec, AP300 firmy Westinghouse a BWRX-300 firmy GE Hitachi. Ty jsou opravdu v současné době nejblíže případné realizaci. Podívejme se na jejich pokrok v posední době podrobněji.
Výhodou reaktoru BWRX-300 je, že už má stanovenou lokalitu pro realizaci prototypu a v pokročilém stadiu je i průběh licencování. Kanadská ontarijská společnost OPG připravuje od září 2022 v elektrárně Darlington staveniště pro celkově čtyři bloky BWRX-300. V roce 2024 byla v termínu dokončena první fáze přípravy staveniště. Na začátku roku 2025 by mělo být staveniště připraveno pro zahájení prvního prototypového bloku a bude se čekat na potřebná povolení. Zároveň se pracuje na žádosti o licenci pro další bloky 2 až 4. První blok by měl být dokončen v letech 2028 až 2029. Z hlediska účasti v tendru ve Velké Británii je důležité, že v prosinci 2024 reaktor prošel první etapou GDA (Generic Design Assessment) u britského úřadu pro jadernou bezpečnost a postoupil do další. Druhá etapa by měla být dokončena na konci roku 2025. Jde o dobrovolné posouzení shody projektu s bezpečnostními a environmentálními podmínkami v dané zemi, které je však významným signálem potenciálního úspěchu reaktoru. O tomto reaktoru uvažuje celá řada států, kromě Kanady je to například Švédsko, Polsko a Estonsko.
Rolls-Royce SMR předpokládá, že první prototyp jeho reaktoru se bude stavět právě ve Velké Británii. Proto je pro něj velmi důležitý výsledek tendru vlády této země. I u tohoto reaktoru probíhá proces GDA. Konkrétní lokalita zatím vybrána není. První moduly by měla produkovat továrna spojená s výzkumným centrem University v Sheffieldu v Jižním Yorkshiru. V této továrně se budou testovat efektivní metody výroby modulů. Jde o důležitý krok při cestě k prvnímu prototypu reaktoru. O využití reaktorů Rolls-Royce uvažují i Poláci.
V pokročilém stádiu příprav je také reaktor SMR-160 firmy Holtec. Firma uvažuje o potenciálních lokalitách. Jednou z nich by mohl být Oyster Creek. Výběr této lokality je dán tím, že je zde odstavená jaderná elektrárna, jejíž likvidaci realizuje právě firma Holtec. Byl zde varný reaktor, který byl uveden do provozu v roce 1969 a odstaven v roce 2018. Poté jej převzala právě firma Holtec. Postupná likvidace jaderné elektrárny postupuje poměrně velice rychle. Uvolňovaný areál je pro malý modulární reaktor velmi vhodný. Podobně by firma Holtec chtěla postavit dva reaktory SMR-160 v elektrárně Palisades, kterou také převzala k likvidaci. Tam se ovšem rozhodla blok odstavený před dvěma lety znovu zprovoznit. Při využití reaktoru SMR-160 v jižnějších oblastech, kde je možné využívat sluneční tepelné elektrárny, plánuje Holtec nabízet velmi efektivní kombinaci jaderného reaktoru, sluneční tepelné elektrárny a úložiště tepla na bázi tekutých solí. Ta by velice dobře vykrývala změny slunečního svitu i odběru elektřiny.
Westinghouse pracuje na malém jednosmyčkovém malém modulárním reaktoru AP300, jde o zmenšenou verzi reaktoru AP1000. Na začátku roku 2024 podala firma projekt k realizaci už popsaného procesu GDA ve Velké Británii.
Projekt integrálního reaktoru NuwardTM byl v polovině roku 2024 zastaven. Firma EDF ocenila situaci, kdy je potřeba co nejrychlejšího zavedení malých modulárních reaktorů. Pokročilejší integrální reaktor potřebuje daleko delší čas pro svůj vývoj i licencování. Několik klasických jednodušších typů malých modulárních reaktorů je již velmi blízko možné realizace prvního prototypu. V této situaci se firma EDF rozhodla přejít k vývoji zjednodušené verze reaktoru Nuward, která bude založena na klasických vyzkoušených technologiích. K dokončení projektu a komerční nabídce by tak mělo dojít dříve a včas, než bude trh nasycen jinými modely.
Velmi zajímavý projekt se připravuje ve Finsku. Jde malý modulární reaktor LDR-50 finské společnosti Steady Energy, který má tepelný výkon 50 MWt a je určený pro systémy centrálního zásobování tepla. Reaktor je určen pouze pro produkci tepla a počet modulů by závisel na celkovém požadovaném výkonu. Vzhlede k tomu, že pro sídelní vytápění nejsou potřeba vysoké teploty, reaktor by mohl pracovat při relativně nízkém tlaku. Pracovní teplota je okolo 150 °C a tlak do 1 MPa. To i relativně malý výkon tak zvyšují jeho pasivní bezpečnost. Chlazení je zajištěno čistě přirozenou cirkulací. Finsko je vysoko na severu, vytápění je tak pro něj klíčovou záležitostí. Reaktor LDR-50 je postaven na využití klasických technologií i palivových souborů. Práce na projektu jsou poměrně pokročilé a mají podporu průmyslu. Již několik finských měst studuje možnost využití těchto reaktorů a o realizaci tohoto reaktoru se uvažuje i ve Švédsku. První jeho prototyp by společnost chtěla začít stavět v roce 2028. Už na začátku třicátých let by měl být v komerční nabídce.
Podívejme se na posuny u některých pokročilých malých modulárních reaktorů IV. generace. V polovině roku 2024 začaly zemní práce na nejaderných částech prototypového demonstračního projektu budoucího reaktoru TerrPower v lokalitě zrušené uhelné elektrárny v Kemmereru v Wyomingu. Jedná se o sodíkem chlazený rychlý reaktor využívající palivo HALEU se standardním výkonem 345 MWe, který se v maximu může zvýšit až na 500 MWe až na pět hodin.
Zvětšuje se počet zájemců o vysokoteplotní plynem chlazený reaktor XE-100 firmy X-energy. Reaktor s výkonem 80 MWe by měl využívat TRISO palivo. Zvyšuje se tak pravděpodobnost dřívější realizace jeho prototypového projektu.
A jaký je pokrok v oblasti mikroreaktorů? V INL (Idaho National Laboratory) byly zahájeny zemní práce na stavbě budovy pro prototypový mobilní mikroreaktor Pele. Reaktor by se měl dát přepravovat ve čtyřech lodních kontejnerech. Měl by dodávat 1-5 MWe minimálně po tři roky. Jedná se vysokoteplotní plynem chlazený reaktor využívající HALEU TRISO palivo. Americké ministerstvo energetiky DOE podporuje projekty několika dalších mikroreaktorů různých typů, jako jsou například Aurora, Aalo-1, BANR nebo Kaleidoskop.
Postup v cestě za uzavřením palivového cyklu
Vyhořelé palivo lze částečně recyklovat i při využívání klasických moderovaných reaktorů. Zde se však využití uranu a spalování vznikajících aktinidů zvyšuje jen v omezené míře. Pro reálné uzavření palivového cyklu je potřeba využívat rychlé reaktory.
Jednou z mála zemí, které realizují recyklaci vyhořelého paliva z klasických reaktorů a využívají v nich palivo typu MOX, je Francie. Ta přistoupila vzhledem k návratu k intenzivnímu rozvoji jaderné energetiky k vyhlášení dlouhodobé strategie rozvoje přepracování vyhořelého paliva. Považuje rozvoj v této oblasti jako důležitý prvek udržitelnosti jaderné energetiky. V jeho rámci plánuje tři kroky. Prvním je prodloužení využívání přepracovacích závodů v La Hague a Melox i po roce 2040. Druhým je vybudování nového závodu na fabrikaci paliva typu MOX v La Hague a třetím vybudování nového přepracovacího závodu ve stejné lokalitě. V současné době pochází zhruba 10 % jaderné elektřiny ve Francii z recyklovaného paliva. V budoucnu chce Francie zvýšit tento podíl až na 25 % a později i 40 %. K tomu má přispět ještě intenzivnější využívání palivových souborů typu MOX. Palivo typu MOX využívá plutonium získané z vyhořelého paliva. Přepracovaný uran se obohacuje a využívá v palivu typu REMIX. Licenci na využívání paliva z přepracovaného uranu mají ve Francii čtyři reaktory v jaderné elektrárně Cruas. Blok Cruas 2 se stal první, který začal v březnu 2024 využívat aktivní zónu složenou pouze z tohoto recyklovaného paliva.
Při recyklaci se ve francouzských recyklačních závodech z vyhořelého paliva získá plutonium, které se ihned využije při výrobě paliva typu MOX. Recyklovaný uran se pak skladuje jako strategická zásoba a část se využije k výrobě paliva typu REMIX. V současné době recykluje Francie zhruba 1100 tun vyhořelého paliva. Získá z něho 11 tun plutonia a 1045 tun recyklovaného uranu. Ten se dominantně zatím ukládá. Pro využití palivových souborů z recyklovaného uranu je tak velký potenciál.
Teď se podívejme na realizované rychlé reaktory. Ty jsou většinou kompaktnější a potřebují efektivnější chlazení. Často se tak chladí tekutými kovy. Podívejme se nejdříve na rychlé reaktory chlazené sodíkem. Jediné dva, které komerčně dodávají elektřinu, jsou reaktory BN600 a BN800 v Bělojarské jaderné elektrárně. Projekt navazujícího rychlého sodíkového reaktoru BN-1200, který se má realizovat jako pátý blok stejné elektrárny, dostal v roce 2024 environmentální povolení. Zároveň začala intenzivní práce na finalizaci projektu a detailní projektové dokumentaci, která by umožnila obdržet licenci pro zahájení výstavby.
Na začátku března 2024 se začalo zavážet palivo do prototypového indického rychlého sodíkového reaktoru PFBR v Kalpakkamu. Na začátku srpna dostal reaktor povolení k zahájení kritických testů, tedy zkoušky s průběhem štěpné řetězové reakce. Reaktor s výkonem 500 MWe se začal už v roce 2004 a po dlouhých letech zdržení se konečně připravuje ke spuštění. Nejdříve by se v něm měla v aktivní zóně využívat směs uranu a plutonia v centrální části, která by měla být obklopená uranem 238 v množivé zóně. Uran 238 by později měl být nahrazen směsí uranu a thoria. V součinnosti s indickými těžkovodními reaktory by měl umožnit uzavření uranového cyklu i využití thoria a uzavření thoriového cyklu.
Další možností jsou rychlé reaktory chlazené olovem. Úspěšně pokračuje výstavba reaktoru BREST-300-OD. Jde o rychlý množivý reaktor chlazený olovem s tepelným výkonem 700 MWt a elektrickým 300 MWe. Jeho pracovní teplota je 540˚C. Ocelová základová deska reaktoru vážící 165 tun byla instalována spolu s nejnižší částí kontejnmentu v lednu 2024. Byla tak zahájena realizace a instalace tohoto integrálního reaktoru. V polovině dubna byl instalován druhý prstenec kontejnmentu a v srpnu 2024 pak poslední třetí. Pak začala instalace vnitřních částí, potrubí chladícího systému a dalších konstrukcí. V druhé půli roku se pracovalo na konstrukci strojovny. Zároveň probíhá vývoj paliva pro tento typ reaktoru, půjde o nitrid uranu a plutonia. V dubnu 2024 povolil ruský úřad pro jadernou bezpečnost výrobu palivových souborů z ochuzeného uranu pro tento reaktor. Jde o první krok na cestě k přípravě palivových souborů pro tento rychlý reaktor, který by měl být do provozu uveden v roce 2026.
Zajímavým krokem ke studiu možností uzavření palivového cyklu v USA je zahájení zemních prací při přípravě na realizaci výzkumného reaktoru IV. generace „Hermes Low-power Demonstrations Reactor“ v Oak Ridge v Tennesse. Jde o první jiný než lehkovodní reaktor budovaný v USA po více než padesáti letech. Jde o vysokoteplotní reaktor chlazený tekutými solemi. Využívat bude kulové TRISO palivo, podobně jako je tomu u čínského vysokoteplotního plynem chlazeného reaktoru HTR-PM200. Ovšem experimentální reaktor Hermes nebude vyrábět elektřinu. Do provozu by se měl reaktor dostat v roce 2027. Na základě zkušeností s ním by se později realizoval prototyp reálného energetického reaktoru Hermes 2 s výrobou elektřiny. Společnost Kairos Power, která reaktor vyvíjí, spolupracuje s řadou amerických jaderných laboratoři: ORNL, INL a LANL.
Závěr
I v následujících letech by měl růst počet reaktorů ve světě a výroba elektřiny z nich. Pokud tak výroba jaderné elektřiny nepřekročila rekord z roku 2006 v roce 2024, tak jej překročí v nejbližších letech. Renesance jaderné energetiky je dopředu tažena hlavně Čínou. Počty schválených nových reaktorů v Číně ukazují, že se v nejbližších letech jen v Číně bude spouštět ročně 10 reaktorů. V ostatních částech světa sice renesance jaderné energetiky ještě spíše reálně nezačala, ale jsou zásadní evidence, že se to v nejbližších letech může změnit a pak by se ročně mělo spouštět daleko více než deset reaktorů.
Zrychluje se výstavba reaktorů v Indii. Japonsko obnovuje provoz jaderných bloků odstavených po havárii ve Fukušimě a vrátilo se k rozvoji využití jaderné energetiky včetně výstavby nových reaktorů, jak je podrobně popsáno v nedávném přehledu pokroku v řešení následků havárie ve Fukušimě I. Zlomem by mohlo být zavedení a široké nasazení malých modulárních reaktorů. Ukazuje se, že stále intenzivnější využívání výpočetní techniky a rychlý rozvoj umělé inteligence vede k razantnímu růstu potřeby stabilních zdrojů elektřiny. Podobně působí rychlá elektrifikace dopravy. Řešením by mohly být právě jaderné zdroje.
Srovnání vývoje energetiky a emisí ve Francii a Německu jasně ukazují, že kombinace jaderných a obnovitelných zdrojů umožňuje rychlý a efektivní přechod k nízkoemisní elektroenergetice a čistě obnovitelné zdroje k nízkým emisím nevedou. Stále více je jasné, že německá Energiewende, kterou prosadili zelení protijaderní aktivisté, je cesta do slepé uličky. Dochází tak až k takovým obskurnostem, že se budují mařiče výkonu, které se využívají v případech velkého přebytku výroby obnovitelné energie. Tímto způsobem se dá vydělávat na stále rostoucím počtu hodin se zápornými cenami. O jejich výstavbě se uvažuje i pro řešení problémů s přetížením sítě a její ochranou.
Připomeňme, že původní idea Německa v sedmdesátých a osmdesátých letech byla využít stejnou cestu jako Francie. Dlouhodobá intenzivní kampaň zelených protijaderných aktivistů vedla k úplnému odchodu od jaderné energetiky v Německu a zastavení jejího vývoje v celé Evropě. Pokud by k tomu nedošlo, mohla mít už nyní celá Evropa nízkoemisní elektroenergetiku. Již před více než čtvrt stoletím v době diskuzí o Temelínu jsem tvrdil, že se nakonec ukáže, že Greenpeace, Hnutí Duha a další protijaderní aktivisté jsou hlavními viníky toho, že se včas nedosáhne snížení emisí, viz například zde. A stále více se potvrzuje pravdivost toho mého tvrzení. Nejhorší však je, že u zmíněných zelených protijaderných aktivistů není vidět téměř žádná sebereflexe. Stále prosazují energetické koncepce postavené na čistě ideologickém protijaderném aktivismu bez ohledu na přírodovědná a technická fakta, ať už jde o Greenpeace, Hnutí Duha či Fakta o klimatu spojená s Oldřichem Sklenářem. Nedávno jsem napsal rozbor doporučení k energetice, které dávají Fakta o klimatu a ukázal, proč v tomto ohledu by se tato organizace měla spíše jmenovat Iluze o klimatu.
Video: Přednáška pro budoucí inženýry na VUT Brno o současnosti a budoucnosti
Diskuze:
