Přečtěte si:  Smart city a elektromobilita pro praktický užitek a jejich aktuální výzvy

Malé reaktory: významný trend v jaderné energetice

17.5.2013 Vedle reaktorů 4. generace (viz článek Reaktory 4. generace: společný výzkum ČR a USA v rubrice Výroba a přenos) jsou důležitým současným trendem v rozvoji jaderné energetiky také tzv. malé reaktory. Jejich principy a vývojové směry ukázal 15. května 2013 na odborné konferenci Očekávaný vývoj odvětví energetiky Ing. Aleš John, MBA, Generální ředitel společnosti ÚJV Řež, a. s.

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.

Příkladem malého reaktoru je ruský reaktor typu SVBR-100 o výkonu 100 MWe (viz obrázek), kde chladivem je směs olova a vizmutu a palivem standardní obohacený uran. Reaktor pracuje při teplotě páry cca 300°C a cyklus výměny paliva (tzv. kampaň) je dlouhý 7–8 let. Tyto malé reaktory lze využít jak pro nové jaderné elektrárny, tak pro renovaci starých. Jiným způsobem využití může být například regionální teplárna nebo odsolovací zařízení.

Jiným příkladem je minireaktor HPM (Hyperion Power Module) od firmy Hyperion. Tento reaktor byl původně představován jako téměř bezobslužný termální jaderný reaktor, který je řízen bez pomocí řídicích tyčí, pouze tepelným rozkladem hydridu uranitého. HPM byl prezentován jako možnost jaderné výtopny pro střední město, či jaderné elektrárny o elektrickém výkonu 27 MWe. Tento reaktor měl být dodán jako samostatný modul, uložen do země, aby byla zajištěna jeho bezpečnost, a provozován několik let stále se stejným palivem. Mluvilo se o něm mimo jiné i v souvislosti s výtopnou pro Jablonec nad Nisou. V posledním roce výrobce celý koncept reaktoru co do typu reakce, paliva a chladiva zásadně změnil. Zůstává však funkční požadavek, že padesátitunový modul dodá výrobce až na pozemek a bude fungovat minimálně 10 let.

Očekávanou výhodou malých reaktorů je tedy ekonomický provoz a malé nároky na technické a kvalifikační zázemí u provozovatele.

Reaktory 4. generace a malé reaktory nejsou jedinými trendy v současné jaderné energetice. Pracuje se stále i na vývoji nových principů, například reaktory TWR (travelling wave reactor) – tzv. reaktory s postupnou vlnou, kde palivem je ochuzený uran a jsou schopny pracovat bez výměny paliva i více než 40 let – nebo průmyslové využití jaderné fúze. Hlavním hnacím motorem vývoje je přitom dosažení co nejvyšší ekonomie a bezpečnosti provozu.

redakce, s využitím podkladů ÚJV Řež

Obrázek: ÚJV Řež

Přečtěte si také další související články z rubriky Výroba a přenos:

Moorside: nová jaderná elektrárna pro Velkou Británii

2.7.2014 Moorside je připravovaná nová jaderná elektrárna energetické společnosti NuGeneration Ltd. (NuGen) na severozápadním pobřeží Anglie, v regionu West Cumbria. Svým charakterem půjde o největší jednorázový projekt vybudování jaderného energetického zdroje v Evropě. Dohodou o financování mezi vlastníky NuGen, japonskou Toshibou a francouzskou společností GDF Suez, na konci června 2014 byl učiněn první krok k realizaci tohoto projektu. 

MIT představil novou koncepci plovoucí jaderné elektrárny

23.4.2014 Americký Massachusetts Institute of Technology (MIT) představil v polovině dubna 2014 odborné veřejnosti svůj inovativní koncept plovoucí jaderné elektrárny o výkonu 200 MWe a více. Plovoucí jaderná elektrárna obecně nabízí přímořským zemím řadu výhod. Lze ji například umístit v blízkosti území s velkou poptávkou po elektřině, aniž by bylo nutno zabírat půdu 

Strukturální změny energetiky v Německu zvyšují emise skleníkových plynů

26.3.2014 Strukturální změny v německé energetice, označované pojmem „Energiewende“, jejichž charakteristickým rysem je odklon od jaderné energetiky, mají prozatím nečekaný důsledek: Emise skleníkových plynů v posledních letech rostou. Podle německé Spolkové agentury pro životní prostředí (UBA) bylo v roce 2013 v Německu vyprodukováno 834 miliónů tun skleníkových plynů. 

NuScale: malá jaderná elektrárna se spirálovým parním generátorem

7.3.2014 Koncem února 2014 úspěšně proběhly testy spirálového parního generátoru, prvního takovéhoto zařízení na světě, pro malou jadernou elektrárnu NuScale v USA. Elektrárna NuScale je jedním z projektů tzv. malých reaktorů, které představují významný vývojový trend v jaderné energetice. Tato malá jaderná elektrárna o elektrickém výkonu 45 MWe obsahuje tlakovodní reaktor a parogenerátor, uzavřené v jedné kompaktní nádobě. 

Cíle EU ke klimatu a energii do roku 2030: 40% snížení skleníkových plynů, 27 % obnovitelných zdrojů

24.1.2014 Dosavadní cíle EU ke snižování skleníkových plynů do roku 2020 zahrnují známé 20% snížení emisí, 20% podíl obnovitelných zdrojů na energetickém mixu a 20% nárůst v energetické efektivnosti. Takto stanovené cíle, které nadále zůstávají v platnosti, jsou označovány za přístup „top-down“, tedy odshora dolů. Rámcové cíle EU na další období do roku 2030, oznámené Evropskou komisí 22. ledna 2014, naproti tomu představují přístup „bottom-up“, tedy odzdola nahoru. 

Nucené uzavření německé jaderné elektrárny bylo protiprávní

20.1.2014 Na havárii v japonské jaderné elektrárně Fukushima v roce 2011, při níž nakonec zdravotní dopady vyvolaného stresu u obyvatelstva převážily faktická rizika zvýšené radiace, reagovalo Německo dvěma zásadními opatřeními, která lze v daném kontextu považovat za extrémní: Prvním bylo nařízené tříměsíční moratorium na provoz jaderných elektráren, uvedených do provozu v roce 1980 nebo dříve. Druhým byl následný zákaz jejich opětovného zprovoznění. Německý nejvyšší správní soud v polovině ledna 2014 oficiálně rozhodl, že uzavření jaderné elektrárny Biblis, patřící RWE, na základě těchto opatření bylo protiprávní. Jejímu provozovateli se tak otevírá možnost vymáhat po státu právní cestou značné odškodnění. 

Světová jaderná energetika v roce 2013: stabilní stav a perspektivy růstu

10.1.2014 Renomovaný britský odborný portál World Nuclear News zaměřený na jaderné technologie, s nímž naše redakce spolupracuje, zveřejnil začátkem roku 2014 souhrnnou analýzu událostí ve světové jaderné energetice za uplynulý rok. Jejím hlavním závěrem je, že celkový počet jaderných reaktorů dodávajících elektrickou energii do rozvodných sítí zůstává po roce nezměněný, zatímco jejich celkový instalovaný výkon zaznamenal nepatrný nárůst. Letošní rok, stejně jako rok 2013, začíná ve světě se 435 reaktory o celkovém instalovaném elektrickém výkonu 375,3 GWe, čili o cca půl procenta vyšším. 

Očekávaný vývoj světové energetiky

25.10.2013 Na konferenci Trendy evropské energetiky, která proběhla 20. až 21. října 2013, představil zástupce Mezinárodní energetické agentury (IEA) obsah připravovaného přehledu „World Energy Outlook 2012“. Tento přehled shrnuje dosavadní vývoj a naznačuje další možné trendy v objemu a struktuře získávání energie ve světě. K nejzajímavějším v oblasti elektroenergetiky patří následující fakta a prognózy: 

Fukushima: Strach škodí víc než radiace

6.9.2013 Na internetových stránkách japonského ministerského předsedy a jeho kabinetu byly zveřejněn dopisy mezinárodních zdravotnických odborníků obyvatelům Japonska. Sděluje se v nich zcela otevřeně, že možné zdravotní dopady úniku radiace při havárii jaderné elektrárny Fukushima jsou zanedbatelné oproti prokazatelným zdravotním následkům stresu a stigmatizace tamních obyvatel. Největším efektem havárie totiž byla evakuace velké oblasti kolem epicentra a zákaz rybolovu a některých druhů zemědělství, což mělo vážné dopady na život tamních obyvatel. 

Největší kompaktní elektrický generátor na světě pro Taishan 1

30.8.2013 Největší kompaktní elektrický generátor na světě, tedy generátor vyrobený jako jediný komponent (viz foto), byl koncem srpna 2013 dodán pro právě budovanou čínskou jadernou elektrárnu Taishan 1. Generátor vyrobený společností Dongfang Electric má celkový elektrický výkon 1750 MWe. V elektrárně Taishen 1 bude tento generátor připojen k reaktoru typu EPR, což je tlakovodní reaktor generace III+ vyvinutý ve spolupráci Areva NP, EDF a Siemens AG. 

Malé reaktory: „Násobitel energie“ od General Atomics

8.8.2013

Copyright © 2012 – 2024 Ing. Jakub Slavík, MBA – Consulting Services