Micro Modular Reactor: „kapesní“ malý modulární reaktor
v přípravě na pilotní provoz
1.8.2019 Malé reaktory představují
spolu s reaktory IV. generace (o generacích jaderných reaktorů viz v
naší „nápovědě“)
důležitý směr v technickém rozvoji současné jaderné, a tedy
bezuhlíkové, energetiky. Vedle „typických“ malých reaktorů s
elektrickým výkonem zpravidla v desítkách megawattů přichází nyní na
scénu mikroreaktor, rovněž v modulární sestavě, ale o nižším výkonovém
rozmezí. Představitelem je americko-kanadský projekt Micro Modular
Reactor (MMR), s nímž byla odborná veřejnost seznámena v červenci 2019
v souvislosti se zahájením jeho environmentálního posouzení od kanadské
vlády.
Pro malé jaderné reaktory obecně 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 zkušenosti 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 mohou
používat různé technologie – tedy dobře známý tlakovodní reaktor,
reprezentovaný například americkým projektem NuScale, nebo plynem
chlazený reaktor IV. generace – příkladem je kanadský projekt MTGR
montrealské společnosti StarCore Nuclear. 
Micro Modular Reactor (MMR), tedy „mikromodulární
reaktor“ z dílny společnosti Ultra Safe Nuclear Corporation (viz
obrázek) má tepelný výkon 15 MW a elektrický výkon 5 MW (to je pro
srovnání zhruba výkon elektrické lokomotivy). Jde o vysokoteplotní
plynový reaktor, vycházející z provozních zkušeností obdobných reaktorů
vyvinutých v Číně, Německu, Japonsku a USA. Podle informací od Světové
jaderné asociace World Nuclear Association používá tento
reaktor palivo v prizmatických grafitových blocích a má utěsněné jádro
schopné přepravy. Reaktor pracuje při provozní teplotě 630 °C. Jeho
plánovaná životnost, během níž není třeba vyměňovat nebo doplňovat
palivo, je 20 let.
Vysokoteplotní, plynem chlazené reaktory o různých
výkonech, označované zkratkou HTGR, používají jako palivo uran a jeho
sloučeniny, jako chladivo zpravidla hélium a jako moderátor grafit.
Jejich označení „vysokoteplotní“ se odvíjí od provozních teplot
pohybujících se kolem 1000 °C. Díky této vlastnosti se hodí nejen k
výrobě elektřiny, ale i k výrobě tepla a k dalším aplikacím a
průmyslovým chemickým procesům využívajícím vysoké teploty, jako je
např. rafinování ropy, odsolování mořské vody, výroba hnojiv, případně
výroba vodíku pro palivové články aj. Tyto reaktory jsou rovněž řazeny
mezi reaktory IV. generace.
Projekt MMR vzniká ve spolupráci kanadské společnosti
Global First Power (GFP) specializované na dodávku ucelených projektů
malých jaderných reaktorů, Ultra Safe Nuclear Corporation (USNC) –
amerického dodavatele MMR a kanadské energetiky Ontario Power
Generation (OPG). V lednu 2019 ukončil projekt první fázi tzv.
předlicenční revize dodavatelské konstrukce zařízení u Kanadské komise
pro jadernou bezpečnost (CNSC). Tento proces není povinný, ale umožňuje
výrobcům ověřit přijatelnost konstrukce zařízení s ohledem na národní
předpisy a požadavky.
První takovýto reaktor by měl být instalován v kanadské
provincii Ontario v areálu Chalk River Laboratories, asi 200 km
severozápadně od kanadského hlavního města Ottawy. Součástí
celého projektu je příprava místa, vybudování, provoz a vyvedení z
provozu pro jeden reaktor MMR.
Předpokládá se, že tento projekt – bude-li schválen –
bude sloužit jako model pro budoucí nasazení malých modulárních
reaktorů, které mohou zásobovat elektřinou odlehlé průmyslové areály a
přitom poskytnout životaschopnou bezemisní alternativu k fosilním
palivům. To dnes platí zejména u vzdálených oblastí severní Kanady,
které jsou nyní prakticky bez výjimky závislé na dodávce elektrické
energie z uhelných elektráren.
Reaktor typu MMR je podrobněji popsán přímo na stránkách
svého výrobce Ultra
Safe Nuclear Corporation (USNC).
redakce
Proelektrotechniky.cz
Obrázek ©
USNC
Další
informace zde
 Přečtěte si také:
 9.7.2019 Reaktory IV. generace.
představují
důležitý směr ve vývoji jaderné energetiky, a tedy v opatřeních proti
klimatickým změnám. Jako takové mají vládní podporu v zemích
provozujících jadernou energetiku ve velkém. Nejinak je tomu v USA, kde
zkraje července 2019 získala společnost Moltex Energy USA LLC (Moltex)
vládní dotaci 2,55 mil. dolarů (přes 57 mil. Kč) na vývoj technologií,
které umožní zkrátit vybudování elektrárny užívající reaktor se
stabilní solí (stable salt reactor – SSR) do tří let. 
 13.5.2019 Potřeba
zmírnit klimatické změny se stává stále
naléhavější pro celý svět. V oblasti energetiky toho nepůjde dosáhnout
bez systémového přístupu, uvažujícího energetické zdroje v širokých
souvislostech – nejen tedy vlastní výrobu elektřiny. V tomto kontextu
má velký význam využívání jaderné energie jako součásti energetického
mixu. Zaznělo to mj. na konferenci Atomexpo v Soči, konané v dubnu
2019, z prezentace neziskové organizace Think Atom, zaměřené na osvětu
v oblasti jaderné energie. Z této prezentace dále vyjímáme některé
zajímavé poznatky.
 18.3.2019 Jaderná
energie představuje bezemisní a zároveň stabilní zdroj elektřiny, s
nímž se i do budoucna počítá jako s důležitým prvkem při zmírnění
globálních klimatických změn. Pro všechny, které se o jadernou
energetiku zajímají profesionálně či jen tak ze zájmu, funguje už od
roku 2016 internetová databáze reaktorů, Reactor Database.
 13.3.2019 Reaktor typu
EPR, který patří k tzv. reaktorům
generace
III+ a je
umístěn ve třetím bloku elektrárny Olkiluoto (viz foto) finské
energetické společnosti Teollisuuden Voima Oyj (TVO), zaznamenal na
začátku března 2019 rozhodující milník: byla mu udělena státní licence
pro provoz. EPR
s elektrickým
výkonem 1600 MWe je tlakovodní reaktor vyvinutý ve spolupráci Areva NP,
EDF a Siemens AG. U tohoto reaktoru je kladen důraz na účinná a
jednoduchá bezpečnostní opatření a vysoký výkon.
 11.3.2019 Tradiční
Energy Outlook, výhled budoucího vývoje
energetiky do roku 2040, publikovaný společností BP a v únoru 2019
prezentovaný Českou nukleární společností, opět rozčeřil debatu o
možnosti lidstva uspokojit stoupající poptávku po energiích a přitom si
nezničit planetu. Podle BP i v budoucnu zůstane role jaderné energie
významná. Pokud by byla snaha skutečně protlačit ambiciózní cíle na
snižování emisí, pak bude jeho přínos o to důležitější.
 19.2.2019
Jedním z perspektivních projektů tzv. malých
reaktorů 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. Jedním z takových zlepšení, o němž byla
odborná veřejnost informována v lednu 2019, jsou řídicí displeje
využívající technologii FPGA. Jde o vůbec první využití této
technologie v americké jaderné energetice.
 10.1.2019 V roce 2018
se ve světě připojilo k přenosovým sítím
hned devět nových jaderných bloků o celkovém výkonu 10 400 MW. Další
čtyři bloky v tomto roce zahájily výstavbu, naopak definitivně odpojeny
byly tři. Světová jaderná asociace WNA očekává, že by v roce 2019 mohlo
být zprovozněno čtrnáct nových reaktorů, včetně tří evropských.
Začátkem roku 2019 o tom informovala Česká nukleární
společnost.
 21.12.2018
V souvislosti s bojem proti klimatickým změnám se v
odborných diskusích stále častěji objevuje také jaderná energie.
Ukazuje se totiž, že bez tohoto stabilního nízkoemisního zdroje,
schopného dodávat velké množství energie kdykoliv bez ohledu na počasí,
bude splnění závazků omezit zvyšování globální teploty nad dohodnutý
rámec prakticky nemožné. Z této odborné diskuse vedené na mezinárodní
úrovni upozornila v prosinci 2018 Česká nukleární společnost na tři
zajímavé příspěvky.
 27.11.2018 Jaderné
elektrárny v ČR dnes vyrábějí téměř třetinu elektrické energie. Jsou
tedy největšími bezemisními zdroji elektřiny v ČR a s jejich podporou a
rozvojem se proto počítá i do budoucna. Vyplynulo to i z prohlášení
ministryně průmyslu a obchodu ČR na semináři Občanské bezpečnostní
komise Dukovany koncem listopadu 2018.
 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.
 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.
|
