Jaderná energetika a strategická bezpečnost
Podrobný cyklus o jaderné energetice a současně budovaných typech reaktorů jsem pro Osla psal. Tam je možné najít podrobnosti o vlastnostech tohoto druhu výroby energie a také podrobnosti o reaktorech, které budou zmiňovány v dalším textu. Zde bych připomenul pouze jednu důležitou vlastnost jaderné energetiky, která souvisí se strategickou bezpečností a dostává se na přetřes zvláště po událostech okolo dodávek plynu z počátku tohoto roku. Tyto události doufejme definitivně smetly ze stolu návrh energetické koncepce Ministerstva životního prostředí, která chtěla výrobu elektrické energie postavit na využití paroplynových elektráren. Tuto koncepci jsem kriticky rozebíral už v době jejího vzniku v polovině minulého roku. Letošní plynová krize její absurdnost ještě zvýraznila. V souvislosti s tím, může vzniknout otázka, zda by byla jaderná energetika takovou výhodou, když bychom palivo dostávali také z Ruska. V současnosti odebíráme palivo pro naše jaderné elektrárny z Ruska a USA. Ovšem od roku 2010 přecházíme kvůli lepší kvalitě i ceně plně na ruské palivo u obou našich jaderných elektráren. Zásadní rozdíl v případě plynu a uranu je v objemu přepravovaného paliva. Jeden blok jaderné elektrárny temelínského typu spotřebuje ročně zhruba 26 tun obohaceného uranu (celková hmotnost použitých palivových článků je 32 tun). Tedy na pět let provozu Temelína potřebujeme zhruba 320 tun palivových článků. Uskladnění tohoto paliva není problém. A strategické zásoby paliva na několikaletý provoz našich jaderných elektráren máme.
V principu by bylo možné mít i zásobu paliva na celou dobu plánované aktivní činnosti elektrárny. Asi by to však nebylo úplně praktické. Navíc možných dodavatelů obohaceného uranu existuje několik. Přeprava tak malého objemu není problém a přechod od jednoho dodavatele k druhému je tak relativně jednoduchý. Naopak v případě plynu je možno mít zásoby pouze v řádu měsíců a postavení nových plynovodů je otázkou velkých investic a dlouhého času.
Nejmodernější reaktory budované ve Francii a Finsku
V současnosti se v západní Evropě staví pouze dva nové reaktory. V obou případech se jedná o nejmodernější reaktory III+ generace. Konkrétně o typ EPR (European Pressurised water Reaktor) firmy Areva NP vyvinutý ve spolupráci Francie a Německa. Jeho výkon je 1600 až 1750 MWe. Jde o v současné době nejmodernější, nejbezpečnější a nejvýkonnější typ reaktoru.
První se začal stavět jako třetí blok jaderné elektrárny Olkiluoto ve Finsku. Během minulého roku se počet pracovníků na této stavbě zdvojnásobil a na jeho konci na něm pracovalo okolo 4000 pracovníků nejen z Finska (23 %) ale také z Polska (30 %), Německa (16 %) a Estonska. A právě na počátku tohoto roku by měl počet pracovníků dosáhnout maxima okolo 4500 lidí. Do současnosti bylo uloženo 182 000 m3 betonu. Všechny komponenty sestavy turbíny a generátoru jsou vyrobeny, přepraveny do turbínové haly a probíhá jejich montáž. Celá sestava sloužící k přeměně tepelné energie na elektrickou by měla být hotová do roku 2009. Také všechny velké komponenty reaktoru jsou v Japonsku vyrobeny a testují se, nebo jsou ve fázi výroby. Samotná reaktorová nádoba o hmotnosti 500 tun je už hotova a po testech a mořské přepravě, která začala v říjnu 2008, dorazila 4. ledna 2009 do samotného Olkiluota. V Japonsku se vyráběla už od roku 2003. I přes obrovský pokrok v minulém roce však vedou z minula nahromaděné potíže související hlavně s nedostatkem kvalitní pracovní síly a betonářskými pracemi k pravděpodobnému odložení spuštění reaktoru až na červen 2012. Zároveň také probíhá řada studií o stavbě čtvrtého bloku elektrárny Olkiluoto. Výkon by měl být zhruba podobný. Otázka použitého typu reaktoru je stále otevřená. Je však snaha, aby její výkon byl k dispozici před rokem 2020.
S podobnými problémy s kvalitou betonářských prací se musí potýkat i stavba dalšího reaktoru tohoto typu, který má být třetím blokem jaderné elektrárny Flamanville ve Francii. Tam se začala betonovat vertikální část reaktorové budovy a intenzivně pokračují práce na budově, ve které budou turbíny. Plánované dokončení v roce 2012 zůstává zatím v platnosti, i když míra dokončenosti oproti Olkiluotu je vzhledem k pozdějšímu začátku stavby o hodně menší. Je tedy pravděpodobné, že se může v budoucnu posunout. Ovšem je třeba připomenout, že v tomto případě mohou budovatelé využít plně zkušenosti získané na Olkiluoto, což by mohlo případné zpoždění minimalizovat.
Zpožďování je hlavně pro investory pochopitelně nepříjemné. Reaktory by však měly spolehlivě dodávat elektrickou energii nejméně šedesát let. Takže by měly sloužit našim dětem i vnukům. Z tohoto pohledu je zpoždění pár let zanedbatelné.
Dostavba rozestavěných jaderných elektráren ve střední Evropě
Ve střední Evropě se v současné době dostavuje několik jaderných bloků, jejichž výstavba byla pozastavena v devadesátých letech. O dostavbě dalších se uvažuje. Intenzivně se pracuje na blocích elektrárny Cernavoda v Rumunsku. Zde se budují kanadské reaktory typu CANDU 6. Ty mají výkon zhruba 700 MWe. První blok funguje od června 1997 a druhý blok byl spuštěn v říjnu 2007. V současné době se připravuje dokončování bloku 3 a 4. Po jejich dokončení by Rumunsko získávalo z jádra zhruba 40% své elektrické energie. V minulém roce se sedm významných evropských energetických společností dohodlo na financování těchto bloků s cílem jejich spuštění v roce 2016. Pro nás je zajímavé, že 9,15% podíl má na projektu také společnost ČEZ. O dokončení posledního pátého bloku se zatím neuvažuje, ale jeho případná dostavba v budoucnosti je v dnešní energetické situaci Evropy docela pravděpodobná.
Obrovskou výhodou reaktorů typu CANDU je, že používají přírodní uran. Rumunsko tak nepotřebuje uran obohacovat a může si palivo v principu pořídit z vlastních zdrojů. Posiluje se tak jeho energetická soběstačnost. Další výhodou je výměna paliva za provozu a tím i efektivnější využití bloku. Nevýhodou je pak větší spotřeba paliva.
Dalším státem, který intenzivně zvyšuje financování jaderné energetiky je Bulharsko. To muselo před vstupem do Evropské unie slíbit postupné uzavření čtyř ze šesti bloků v jaderné elektrárně Kozloduj. Ty zásobovaly elektrickou energií celý Balkán, takže po uzavření první dvojice reaktorů v roce 2002 a druhé dvojice v roce 2006 chybějící zdroje zhoršily energetickou situaci v celé jihovýchodní Evropě. Je nutno zmínit, že uzavření bloků v Kozloduji i dvou ve slovenské elektrárně Jaslovské Bohunice nebylo dáno technickými důvody. Jsou sice staršího typu a bezpečnostní prvky nejsou tak vyspělé jako u pozdějších typů. Žádné reálné nebezpečí však jejich provozováním nehrozilo. Uzavření bylo dáno čistě politickým rozhodnutím hlavně Rakouska, které si uzavření těchto bloků kladlo jako podmínku pro schválení vstupu Bulharska a Slovenska do Evropské unie.
Situaci by měla vyřešit dostavba budované druhé bulharské jaderné elektrárny Belene, jejíž stavba byla zahájena již v roce 1981. Ta by měla mít dva reaktory typu VVER1000 nového typu s výkonem 1000 MWe. Dodavatelem se stala ruská firma Atomstrojexport. Oficiálně byla dostavba zahájena v září minulého roku. První blok by měl být spuštěn v roce 2013 a druhý v roce 2014. Lze předpokládat, že tlak na co nejrychlejší dostavbu elektrárny Belene se po současné plynové krizi, která měla právě na Bulharsko ty netvrdší dopady, ještě zvýší.
Na Slovensku je už rozhodnuto o dostavbě třetího a čtvrtého bloku jaderné elektrárny Mochovce. Jednalo by se, stejně jako u prvních dvou bloků, o typ reaktoru VVR440 s výkonem 440 MWe. Stavebně jsou tyto bloky dokončeny zhruba ze 70% a technologicky ze 30%. To by mělo umožnit jejich postupné dokončení v roce 2012 a 2013. Jedním z klíčových dodavatelů bude česká společnost Škoda.
Další již schválený jaderný blok na Slovensku je pátý blok na elektrárně Jaslovské Bohunice. Zde je pro nás zajímavé, že druhým hlavním investorem stavby bude společnost ČEZ. Typ reaktoru a dodavatel zatím nebyly vybrání. Předpokládá se však, že jeho výkon by měl být v oblasti mezi 600 až 1200 MWe. Je vidět, že má Slovensko ostře našlápnuto na to, aby nezůstalo po uzavření bloku V1 a V2 v Jaslovských Bohunicích importérem elektrické energie dlouho. Další výhodou pak je, že tyto strategické investice by mohly Slovensku pomoci při překonávání ekonomické krize.
Reálně o výstavbě jaderných bloků uvažují i další státy střední a východní Evropy, například Litva. Současná energetická situace bude jejich rozhodování urychlovat. Zajímavá by z tohoto hlediska byla i Ukrajina, která má značné zkušenosti i možnosti v provozování jaderných reaktorů. Velké možnosti má i v jejich dostavbě a výstavbě. Tato země by se mohla stát významným exportérem elektrické energie. Problém je, že by se napřed musela postavit potřebná vysokonapěťová vedení k její západní hranici. A to by potřebovalo obrovské investice. Je otázka, jestli by je byli evropští investoři po letošní plynové historii ochotni do tohoto státu investovat.
Situace v Česku
V Česku je situace kolem výstavby nových jaderných bloků díky postoji Strany zelených ve vládě zablokována. V současnosti se reálně uvažuje o dvou projektech. Prvním by byla dostavba třetího a čtvrtého bloku jaderné elektrárny Temelín. Druhý pak se zvažuje na žádost kraje Vysočina, který má zájem o postavení jednoho dalšího menšího bloku v Dukovanech. Jednalo by se o jednotku s výkonem do 1000 MWe. Limit je dán omezeným dostupem k vodě nutné ke chlazení. V obou případech jde o místa, ve kterých jsou s jadernou energetikou zkušenosti. Místní obyvatelstvo je jádru relativně nakloněno, takže z tohoto hlediska by výstavba nebyla problémem. To, jestli se stavba těchto reaktorů uskuteční a kdy, je tedy do značné míry závislé na politické situaci u nás. V minulém roce požádal ČEZ o ekologické posouzení dostavby Temelína. Toto posouzení závisí na Ministerstvu životního prostředí a může se táhnout až dva roky. Společné financování nového bloku v Jaslovských Bohunicích, Dukovanech a dvou bloků v Temelíně i dalších investičních projektů by podle představitelů ČEZ neměl být problém. Je však otázka, jak to bude s dostupnými odborníky, jak pro výstavbu tak i pro provoz, v případě, že bude renesance jaderné energetiky v Evropě rychlejší, než se doposud očekávalo. Může pak nastat i kritický nedostatek kapacit schopných vyrábět potřebné komponenty. I to je důvod, proč si třeba firma Areva smluvně zajišťuje své japonské dodavatele až do roku 2016.
Problém s dostatkem kvalitní pracovní síly jsme už zmínili v souvislosti s projekty ve Finsku a ve Francii. Se stejným problémem se potýká také dostavba rychlého reaktoru BN-800 v Bělojarské jaderné elektrárně, o kterém jsem tu již psal. Tam se sice podařilo v betonáži i přípravě technologie v tomto roce významně pokročit, takže není úplně vyloučeno splnění plánovaného termínu dokončení v roce 2012. Ovšem problémy s nedostatkem potřebné kvalifikované pracovní síly vedou ke zpožďování. Takže nejčastější zprávy na ruských mediích, které se týkaly této stavby, byly informace o stávce kazašských dělníků. Ta vznikla jako důsledek sporu hlavního dodavatele a jedné z dodavatelských firem, týkající se sankcí za nekvalitně odvedenou betonáž.
Závěr
Je vidět, že renesance jaderné energetiky není prázdné slovo. Jaderné bloky se i v Evropě reálně staví. Řada dalších evropských zemí velice intenzivně o nových jaderných reaktorech uvažuje. Jde například o Velkou Britanii nebo dokonce i o Itálii, i když ta zatím uvažuje jen o financování jaderných projektů v zahraničí. Je možné, že současné události okolo plynu popostrčí vývoj v tomto směru ještě více. Dokonce není vyloučeno, že v nejbližších letech bude pod tlakem energetické reality donuceno ke změně svého postoje k jaderné energetice i Německo. V takovém případě by nastala obrovská poptávka po stavbě těchto zařízení a odbornících v tomto oboru. Problémem je, že v Evropě výchova odborníků v tomto oboru stagnovala a v Německu byla vlivem politického postoje k jaderné energetice úplně odepsána. Pokud tedy Česká republika bude příliš dlouho váhat s kroky v oblasti jaderné energetiky, může se s nimi dostat do doby, kdy bude při přetahování o odborníky i dodavatele soupeřit třeba právě s tak silným konkurentem jako je Německo. Velké energetické stavby, ať už se jedná o velké elektrárny či páteřní rozvody, se budují na řadu desetiletí. Moderní jaderné elektrárny by měly fungovat nejméně šedesát let. Z tohoto hlediska není zpoždění v řádu pár let tragické. Ovšem na druhé straně nás může takové zdržení stát velmi mnoho peněz.
Kvantové jámy jako účinné sběrače energie
Autor: Stanislav Mihulka (29.10.2013)
Diskuze:
