Malé modulární reaktory: energetická naděje pro
Subsaharskou Afriku?
 24.5.2018 Čtyřicet osm zemí, tvořících region Subsaharská Afrika
(tedy africký kontinent bez severní Afriky, která je součástí arabského
světa), vyrábí dnes zhruba tolik elektrické energie jako Španělsko,
ačkoli tento region má osmnáctkrát větší počet obyvatel. Celkový výkon
elektroenergetických zdrojů připojených k rozvodné síti zde činí
pouhých 83 GWe (tedy o málo více než trojnásobek instalovaného výkonu
českých elektráren), z toho polovina připadá na Jihoafrickou republiku.
Počet obyvatel v této části zeměkoule přitom rapidně roste. Jednou z
možností, jak uspokojit jeho potřebu elektrické energie, je rozvoj
jaderné energetiky, zejména pak malých reaktorů. Příležitosti a výzvy,
které jsou s tím spojené, rozebírá zpráva Atoms for Africa, kterou v
dubnu 2018 publikovalo Centrum globálního rozvoje (Center for Global
Development). Z této zprávy dále vyjímáme některé zajímavé momenty.
Nelze říci, že by Subsaharská Afrika byla chudá na
rozmanité energetické zdroje, počínaje zásobami ropy a zemního plynu na
západě Afriky, po hydroenergetické zdroje uprostřed kontinentu. Přesto
625 miliónů lidí v tomto regionu nemá přístup k elektřině. Elektrárny
využívající fosilní paliva (včetně plynu) přitom kromě toho, že
znečišťují ovzduší, také vyžadují soustavný přísun paliva, což naráží
na nedostatečnou dopravní infrastrukturu. Jaderné zdroje, které jsou
mnohem méně náročné na umístění, naproti tomu mohou být umístěny mnohem
blíže sídlům, s příznivými důsledky pro náklady na přenos energie,
které jsou v afrických poměrech s velkými vzdálenostmi velmi významné.
Využívání tradičních jaderných zdrojů o instalovaném
výkonu 1000 MWe a více naráží v Africe na řadu problémů. Je to
především jejich výkon neadekvátní kapacitě rozvodné sítě v dané zemi –
jednoduché pravidlo říká, že žádná elektrárna v zemi by neměla mít
výkon přesahující o více než 10 % celkovou kapacitu tamní rozvodné
sítě. Další problémy představují vysoké investiční náklady, málo
kvalifikované pracovní síly, nízká kvalita souvisejících institucí a s
ní související dlouhá doba na rozvoj příslušného legislativního a
regulatorního rámce. Není proto divu, že v tomto regionu má jadernou
elektrárnu pouze Jihoafrická republika – jedná se o dva bloky s
tlakovodními reaktory o celkovém instalovaném výkonu 1800 MWe. Jižní
Afrika plánuje navýšit svoji jadernou kapacitu o dalších 9 600 MWe
instalovaného výkonu a zvýšit podíl výroby z jaderných zdrojů do roku
2025 ze současných 5 % na 25 %.
Naději pro rozvoj jaderné energetiky v Subsaharské
Africe představují malé modulární reaktory.
Zde udělejme odbočku od zprávy Atoms for Africa a
povězme si stručně něco o této technologii: Malé reaktory
jsou
jedním z významných vývojových trendů v jaderné energetice, vedle
reaktorů IV generace. Jedním z
příkladů je malý modulární reaktor NuScale od americké
projektové firmy NuScale Power. Pro tyto reaktory jsou charakteristické
elektrické výkony v rozmezí 10–200 MWe (oproti výkonům kolem 1000 MWe u
„velkých“ reaktorů), minimální nároky na obsluhu, minimální nároky na
údržbu, dlouhý interval pro výměnu paliva a minimální zóna havarijní
připravenosti (vyloučení úniku do okolí). Při jejich vývoji jsou
využívány zkušeností z vojenských i civilních projektů. Další důležitou
vlastností, k níž jejich vývoj směřuje, je provoz bez obsluhy a bez
výměny paliva po velmi dlouhou dobu, cca 10–25 let. Tyto reaktory jsou
zpravidla dodávány jako modulární – stavebnicové, které lze propojovat
podle potřeby v dané lokalitě.
V uvedených afrických poměrech mohou tyto jejich
vlastnosti, především menší velikost, velká pasivní bezpečnost a
jednoduchý design, napomoci financování, budování a provozování
jaderných zdrojů.
Je nicméně zřejmé, že Subsaharskou Afriku dělí minimálně
desetiletí od zahájení případného prvního projektu tohoto typu. To na
druhou stranu znamená, že vývoj jaderné energetiky v těchto zemích může
přeskočit tradiční velké jaderné elektrárny a od samého začátku se
soustředit na uvedené moderní malé jaderné zdroje.
Zájem o uvedené technologie je v zemích Subsaharské
Afriky patrný a jejich dodavatelé o tomto zájmu dobře vědí. Konkurence
mezi hlavními dodavatelskými zeměmi – Jižní Koreou, Ruskem a Čínou –
může významně přispět ke snížení investičních nákladů.
Problém s jednorázovým nedostatkem veřejných financí kromě toho mohou
překonat různé „alternativní“ obchodní modely, typu „Build-Own-Operate“
(„vybuduj-vlastni-provozuj“), založené na dodavatelských vztazích při
pořízení a provozu daného energetického zdroje.
Kritickou podmínkou je masivní vzdělávání v uvedených
zemích. Sem patří i usnadňování diskusí mezi představiteli hostitelské
země a dodavatelů ze zahraničí o takových otázkách, jako je
transparentnost procesů, ochrana kapitálu, moderní formy vládnutí a
lidský kapitál.
Jakub
Slavík
Ilustrační
foto © redakce Proelektrotechniky.cz
Další informace zde
 Přečtěte si také:
 26.2.2018 Malé jaderné reaktory jakožto perspektivní technologie
pro decentralizovanou bezemisní energetiku mají zelenou mimo jiné v
Kanadě s jejími rozlehlými územími a odlehlými sídly s potřebou
stabilních energetických zdrojů. Důkazem jsou dvě perspektivní
technologie těchto malých reaktorů NuScale a eVinci, které v únoru 2018
zahájily proces předlicenční revize dodavatelské konstrukce zařízení u
Kanadské komise pro jadernou bezpečnost (CNSC). 
 15.1.2018 Čína je
jednou ze zemí, které budoucnost svojí
energetiky staví na rozvoji moderních jaderných technologií. Důkazem je
600MWe experimentální reaktor s rychlými neutrony (FNR), s jehož
stavbou započala Čínská národní jaderná společnost (CNNC) a její
dodavatel China Nuclear Industry 23 Construction Co Ltd. na konci roku
2017 v Xiapu, v provincii Fujian. Navazuje tak na 65MWt/20MWe reaktor
CEFR (Chinese Experimental Fast Reactor),
který je již několik let připojen k síti.
 14.9.2017 Problematické
dopady havárie v japonské elektrárně
Fukushima a následných opatření na životy a zdraví obyvatel byly jedním
z důvodů, proč vznikl projekt Shamisen financovaný z prostředků EU,
zaměřený na zlepšení připravenosti a reakce na jadernou havárii.
Ukázalo se totiž, že v důsledku této havárie nezahynul ani jeden člověk
na následky ozáření, ale více než šest set lidí, hlavně starých a
nemocných, předčasně zemřelo na následky nešetrné evakuace
 29.8.2017 Ačkoli
některé země, například Německo se svým programem
„Energiewende“,
ustupují z politických či jiných důvodů od jaderné energie, ve světě
tento zdroj stále zůstává významnou příležitostí pro rozvoj
nízkouhlíkové elektroenergetiky. Svědčí o tom i zpráva Mezinárodní
agentury pro jadernou energii (IAEA) ze srpna 2017, která uvádí možnost
více než zdvojnásobení celkové výrobní kapacity jaderných elektráren ve
světě.
 19.12.2016 Jedním z
trendů v rozvoji jaderných technologií směrem k
ekonomickému komerčnímu provozu jsou malé
reaktory. O jejich
využití je v současnosti zájem nejen v USA,
Kanadě či
Velké Británii, ale hlásí se o ně
také ruská města, která by ráda tuto technologii
využila pro kombinovanou výrobu elektřiny a tepla neboli kogeneraci.
Světová odborná veřejnost o tom byla informována na začátku prosince
2016.
 9.12.2016 Hlavním
trendem technologického vývoje jsou tzv. malé
reaktory a
reaktory IV. generace.
Propojení
obou těchto významných trendů v sobě zahrnuje projekt malého reaktoru
typu MTGR montrealské společnosti StarCore Nuclear, která zahájila na
konci října 2016 proces revize designu u Kanadské komise pro jadernou
bezpečnost (CNSC).
 31.8.2016 Malá
modulární elektrárna NuScale, jejíž aktuality na
našem portále průběžně sledujeme, je jedním z projektů tzv. malých
reaktorů,
které – vedle reaktorů IV. generace
– představují
významný vývojový trend v jaderné energetice. Jejím dodavatelem je
americká projektová firma NuScale Power. První instalace této
elektrárny se plánuje poblíž města Idaho Falls v americkém státě Idaho
na severozápadě USA. Ekonomická studie projektu, prezentovaná v
polovině srpna 2016, poprvé blíže vyčísluje celkové investiční náklady
a přínosy pro místní ekonomiku v podobě nově vzniklých pracovních
míst.
 30.8.2016 Reaktory IV. generace
jako
jeden z důležitých směrů ve vývoji jaderné energetiky zaznamenaly v
polovině srpna 2016 významný milník: Blok 4 ruské jaderné elektrárny
Belojarsk vybavený reaktorem BN-800 s rychlými neutrony dosáhl poprvé
100 % výkonu. Je to další krok k přípravě tohoto bloku na započetí
komerčního provozu, které je plánováno koncem roku 2016.
 25.8.2016 Malé reaktory
jsou, vedle reaktorů IV. generace,
jedním z
důležitých vývojových směrů ve vývoji jaderné energetiky. V souvislosti
s výzvou prezidenta GE Hitachi Nuclear Energy americké vládě a
podnikatelské sféře k podpoře komercializace moderních jaderných
technologií byl v srpnu 2016 na Aspen Institute prezentován odborné
veřejnosti jeden z konceptů těchto reaktorů, malý reaktor
PRISM.
 21.12.2015
Elektrárna
NuScale,
jejíž
přípravu na komerční provoz na našich stránkách průběžně sledujeme, je
jedním z projektů tzv. malých reaktorů,
které
představují významný vývojový trend v jaderné energetice. Významným
krokem k jejímu uvedení do provozu se stala začátkem prosince 2015
dohoda mezi jejím dodavatelem NuScale Power LLC a společností Areva Inc
na výrobu palivových souborů pro tento projekt.
 10.12.2015
Evropská environmentální organizace (European
Environment Agency, EEA) zveřejnila v prosinci svoji zprávu o kvalitě
ovzduší v Evropě č. 5/2015. Tato zpráva analyzuje stav kvality ovzduší
v roce 2013 a jeho vývoj od roku 2004. Zpráva vychází z oficiálních dat
o monitorování kvality ovzduší v různých místech Evropy.
 3.11.2015 Malé reaktory jsou,
vedle reaktorů IV. generace, jedním z důležitých vývojových směrů ve
vývoji jaderné energetiky. Jako perspektivní směr je vnímá rovněž Velká
Británie, která je zároveň evropským leadrem v oblasti využívání větrné
energie jakožto důležitého obnovitelného zdroje.
O spolupráci na rozvíjení této
strategie projevila zájem americká elektrotechnická firma Westinghouse,
která tento svůj záměr prezentovala v říjnu 2015.
|
