Rozhodující přednost malých modulárních reaktorů: jsou
malé a modulární
 5.11.2018 Malé modulární reaktory (jako například americký NuScale)
představují důležitý vývojový směr v jaderné energetice. Proto jsou v
centru zájmu zemí podporující rozvoj jaderné energetiky, zejména USA a
Velké Británie, ale i dalších zemí. K jejich přednostem bylo v říjnu
2018 publikováno shrnutí od americké průmyslové právní firmy Pillsbury
Shaw Pittman, působící zejména v oblasti energetiky, finančních služeb
a moderních technologií. Tento článek ukazuje (případně doplňuje)
některé zajímavé poznatky z tohoto shrnutí.
Malé reaktory
Vývoj malých reaktorů staví na zkušenostech z vojenských
i civilních projektů.
Pro malé reaktory jsou charakteristické elektrické
výkony v rozmezí 10–200 MWe, podle některých zdrojů 300 MWe, oproti
výkonům kolem 1000 MWe a více u „velkých“ reaktorů. Dalšími vlastnostmi
jsou minimální nároky na obsluhu, minimální nároky na údržbu, dlouhý
interval pro výměnu paliva (cca 10–25 let) a minimální zóna havarijní
připravenosti (vyloučení úniku do okolí). A konečně, konstrukce těchto
reaktorů klade velký důraz na pasivní bezpečnost – například
minimalizuje pohyblivé části a ve velké míře využívá fyzikální principy
pro zabránění nehodám s katastrofickými scénáři.
Další charakteristickou vlastností malých reaktorů je
jejich modularita – to znamená, že většina jejich komponent je vyrobena
v továrně a smontována na místě. Modul je v obecném smyslu definován
jako „každá ze sady standardizovaných částí nebo nezávislých jednotek,
které lze využít při sestrojení komplexnější sestavy“. Tato obecná
definice platí i pro malé modulární reaktory.
Malé rozměry a modularita přinášejí dohromady řadu výhod
z hlediska ekonomiky a bezpečnosti.
Výhoda sériové výroby v uzavřeném prostředí
Modularita ve smyslu výše uvedené definice je, spolu s
malou velikostí komponent, předpokladem sériovosti produkce v prostředí
uzavřené továrny a s ní klesajících výrobních nákladů na jednotku.
Sériová produkce kromě toho vede ke konzistentní kvalitě produktů,
resp. snazšímu řízení kvality, s příznivým dopadem na ekonomiku a
bezpečnost výsledného řešení.
Výroba „pod střechou“ také snižuje rizika spojená s
povětrnostními podmínkami, charakteristická pro jednorázové produkty
vyráběné ve venkovním prostředí. To má rovněž příznivé dopady na
spolehlivost, a tím bezpečnost, dodané technologie.
Výhody spojené s přepravou technologie a výstavbou na
místě
Dalším významným faktorem je snadnost přepravy
konvenčními vozidly, bez zvláštních požadavků na uzavírky a úpravy
silnic apod.
Za největší výhodu malé modulární konstrukce lze pak
považovat významné snížení rizik spojených s vlastní výstavbou
elektrárny. Tím, že jsou moduly vyrobeny v továrně a navzájem propojeny
na předem připraveném místě, odpadá většina proměnných, které jsou s
výstavbou jaderné elektrárny obvykle spojeny.
Samozřejmě je třeba připravit místo pro elektrárnu
včetně výkopových prací, kde budou přítomna rizika spojená s
geologickými podmínkami. Velkou výhodou oproti tradičním jaderným
elektrárnám však je, že související práce – a následně ošetření
souvisejících rizik – lze provést ještě před vlastní instalací malého
reaktoru.
To vše se příznivě promítá mimo jiné do složitosti
příslušných dodavatelských smluv a do reálné doby dodání celého
projektu. Zatímco tedy u jednorázového projektu velké jaderné
elektrárny je třeba počítat s vybudováním v období deseti a více let, u
malého modulárního reaktoru to mohou být i tři roky.
Menší zóna krizového plánování, větší počet míst
Malá velikost reaktoru ve spojení s technologiemi
zajišťujícími velkou míru pasivní bezpečnosti se promítá také do menší
velikosti zóny krizového plánování v okolí jaderné elektrárny. Podle
amerických úřadů lze v případě využití malého reaktoru snížit velikost
těchto zón úměrně předpokládanému bezpečnostnímu riziku. Jednoznačně
zde tedy platí rovnice „menší = bezpečnější“.
V neposlední řadě malá velikost zakládá větší počet
míst, kde tyto reaktory mohou být umístěny.
Státní podpora malých modulárních reaktorů
Všechny uvedené přednosti spolu s podporou zapojeného
domácího průmyslu jsou důvodem, proč je ve světě rozvoj malých
modulárních reaktorů finančně podporován i na vládní úrovni. Například
Velká Británie předpokládá podporu z veřejných zdrojů obnášející zhruba
20 mil. liber (cca 0,6 mld. Kč) na rozvoj souvisejících dodavatelských
řetězců, 7 mil. liber (cca 200 mil. Kč) na podporu připravenosti z
hlediska státní regulace a až 44 mil. liber (cca 1,3 mld. Kč) na
projekty vývoje a proveditelnosti moderních malých modulárních reaktorů.
redakce
Proelektrotechniky.cz
Ilustrační
foto © archiv redakce Proelektrotechniky.cz
Další
informace zde
 Přečtěte si také:
 25.9.2018 Malý reaktor poskytuje
potřebnou energii pro zpracování měděné rudy. Při něm se jako vedlejší
produkt oddělí uran. Ten po obohacení a zpracování do paliva putuje
zpět do malého reaktoru. Kruh se uzavřel. Tak nějak vypadá budoucnost
podle Mezinárodní agentury pro atomovou energii. Reaguje tím na
globální fenomén snižování energetické náročnosti. Hlavní slovo by v
této vizi měly dostat vysokoteplotní reaktory. Českou odbornou
veřejnost o tomto konceptu informovala v září 2018 Česká nukleární
společnost (ČNS). 
 13.9.2018 Jak uvádějí
zahraniční zdroje i český ÚJV Řež,
celosvětově se dnes většina vodíku (cca 95 %) vyrábí s fosilních paliv.
Všechny tyto procesy jsou doprovázeny
výraznými emisemi oxidu uhličitého, což je mj. výzvou pro
palivočlánkovou elektromobilitu. S rozvojem vysokoteplotních reaktorů
IV. generace se nabízí otázka, zda by jej nešlo vyrábět efektivněji a
ekologičtěji právě v těchto reaktorech. Odpověď by měl přinést dvouletý
projekt společnosti Terrestrial Energy ve spolupráci s americkou
energetikou Southern Company a laboratořemi amerického Ministerstva
energetiky (DoE), o němž byla odborná veřejnost informována na začátku
září 2018.
 26.7.2018 Komercializace
solí chlazeného reaktoru typu IMSR
od kanadské společnosti Terrestrial Energy zaznamenala v červenci 2018
další krok ke svému cíli: Terrestrial Energy uzavřela dohodu s
kanadskou firmou L3 MAPPS, specializovanou na řídicí a simulační řešení
pro energetiku, letectví a kosmonautiku, na vývoj simulace v reálném
čase pro reaktor IMSR.
 2.7.2018 Během pouhých
14 dní vydaly čínské úřady v červnu 2018
dvě stručná oznámení o dosažení první řetězové štěpné reakce ve dvou
nových reaktorech: nejprve tímto výrazným milníkem v procesu spouštění
prošel blok typu EPR v provincii Kuang-tung, následně blok AP1000
ležící o 1500 km severněji v provincii Če-ťiang. Přestože podobných
zpráv chodí z Číny několik ročně, zaslouží si tyto dvě mnohem větší
pozornost. Jedná se totiž o premiéru dvou pokročilých reaktorů generace
III+, které by přicházely v úvahu i pro výstavbu nových zdrojů v
Temelíně a v Dukovanech.
 18.6.2018 Jedním z
perspektivních projektů tzv. malých reaktorů
(blíže k těmto technologiím viz například v nedávném článku o
spolupráci Domionion Energy a GE
Hitachi Nuclear Energy) patří
americký projekt NuScale od
dodavatele
NuScale Power. S jeho prvním využitím v provozu se počítá v roce 2023 a
na jeho technickém zdokonalování a zlepšování ekonomiky provozu se
stále pracuje. Svědčí o tom informace výrobce, publikovaná začátkem
června 2018, o možnosti významného zvýšení výkonu při minimálních
dodatečných nákladech.
 30.5.2018 Malé
reaktory jsou stále větší výzvou nejen v oblasti
technologie, ale především investic a provozní ekonomiky. Představují
totiž jednu z cest, jak bezemisní jaderné energetice přidat na
ekonomické efektivnosti a umožnit její provoz v rámci decentralizované
energetiky. Do financování projektů jejich vývoje se proto angažují i
dodavatelé energie. Důkazem je financování projektu malého modulárního
reaktoru BWRX-300 od GE Hitachi Nuclear Energy americkou energetickou
společností Dominion Energy, o němž byla odborná veřejnost informována
v květnu 2018.
 24.5.2018 Čtyřicet osm
zemí, tvořících region Subsaharská Afrika, 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, 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. Z této zprávy dále
vyjímáme některé zajímavé momenty.
 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.
 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.
 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.
|
