NuScale: malé reaktory jako bezemisní zdroj pro výrobu přehřáté páry 7.7.2023 Malé
modulární reaktory (SMR – small modular reactor) nemusí být jen zdrojem
elektřiny, ale také bezemisním zdrojem tepla. Mohl by se tak vyřešit
problém výroby přehřáté páry v potřebném objemu, pro niž dosud
neexistuje zcela bezemisní a bezuhlíkový zdroj. V červnu 2023 o tom
informovala společnost NuScale, jejíž malé modulární reaktory VOYGR
jsou jedním ze slibně se rozvíjejících konceptů SMR.
Malé modulární reaktory Malé
modulární reaktory jsou malé stavební jednotky (moduly), které se
vyrábějí v továrně a následně se převážejí na vybrané místo, kde se
sestavují. Díky variabilnímu výkonu se od nich mj. očekává, že budou
moci vhodně doplňovat a zálohovat obnovitelné zdroje energie, především
pak větrné a fotovoltaické elektrárny. Podle Mezinárodní agentury
pro jadernou energii se za malý modulární reaktor považuje elektrárna s
výkonem do 300 MWe. Firmy vyvíjející modulární reaktory avizují, že
první projekty hodlají spustit do konce desetiletí. O využití malých modulárních reaktorů se uvažuje i v ČR . O jaderných elektrárnách a jaderných reaktorech viz též v naší nápovědě k článkům ZDE. Reaktor VOYGR od NuScale VOYGR
od dodavatele NuScale, dříve rovněž zvaný NuScale (viz fotografie jeho
makety), představuje malou jadernou elektrárnu s moduly o tepelném
výkonu 250 MWt a elektrickém výkonu 77 MWe. Každý z modulů obsahuje
tlakovodní reaktor se všemi komponenty pro výrobu páry a výměník tepla,
uzavřené v jedné kompaktní nádobě. Lze z nich vytvořit sestavu až o
dvanácti modulech o elektrickém výkonu 924 MWe. Nabízeno je také
čtyřmodulové provedení o celkovém elektrickém výkonu 308 MWe a
šestimodulové provedení s výkonem 462 MWe. Moduly jsou umístěny pod
zemí. Unikátním technickým prvkem reaktoru VOYGR je spirálový
parní generátor (Helical Coil Steam Generator – HCSG), významně
usnadňující svojí konstrukcí výrobu páry. Na rozdíl od běžné konstrukce
jaderných reaktorů zde stoupá ohřátá tlaková voda z reaktoru svislou
stoupací trubkou ve středu reaktorové nádoby na její vrchol. Odtud
gravitací klesá spirálovitým vedením HCSG, kde předává teplo vodě
sekundárního okruhu, zpět do reaktoru. Tím se tato technologie obejde
bez čerpadel, což představuje výrazné zjednodušení a zlevnění. VOYGR
je vůbec první malý reaktor, který získal povolení od amerického
regulačního úřadu pro jadernou energii (the US Nuclear Regulatory
Commission). Šestimodulový zdroj se připravuje pro provoz ve
státě Utah v roce 2030 v rámci dodávky veřejnému konsorciu Utah
Associated Municipal Power Systems (UAMPS), které je politickou
subdivizí státu Utah pro velkoobchodní dodávku a přenos elektrické
energie a další související služby. VOYGR bude dodán jako jeho projekt
bezuhlíkové elektřiny. Využití reaktoru VOYGR pro výrobu přehřáté páry Možné využití malých reaktorů pro centrální zásobování teplem není zcela nové. Vážně o něm uvažují například ve Finsku. Společnost Holtec International představila pro „atomovou teplárnu“ svůj akumulátor tepla. Průmyslové
procesy, zejména v oblasti petrochemie a plastů, nicméně vyžadují
přehřátou páru o vysokých teplotách a tlaku. Teplo z VOYGR zde může
nalézt široké využití tím, že jím vyrobenou páru lze upravit na
potřebné parametry. Jak prezentovala firma NuScale odborné
veřejnosti na základě provedeného výzkumu, jeden výše uvedený modul
reaktoru VOYGR o tepelném výkonu 250 MWt dokáže pro průmyslové účely
vyrobit v přepočtu více než 227 000 kg přehřáté páry za hodinu při
absolutním tlaku 10,3 MPa a teplotě 500 °C. Potenciál tohoto zdroje
umožňuje vyrobit páru o absolutním tlaku 16,5 MPa a teplotě 650 °C. Poznámka:
Absolutní tlak je tlak měřený vůči ideálnímu vakuu (0 MPa). Tato
hodnota tedy zahrnuje i atmosférický tlak, který činí cca 101 MPa. Tlak
měřený vůči okolnímu prostředí je tedy rozdíl mezi absolutním tlakem a
atmosférickým tlakem. Tento způsob využití reaktoru VOYGR bude dále zkoumán z hlediska provozních požadavků a ekonomiky provozu. redakce Proelektrotechniky.cz Obrázek © NuScale Další informace zde  Přečtěte si také:
 15.6.2023 Na Ministerstva průmyslu a obchodu (MPO) jednal začátkem června 2023
Stálý výbor pro výstavbu nových jaderných zdrojů v České republice.
Výbor doporučil vládě k projednání akční plán rozvoje malých a
středních reaktorů v ČR, který připravilo MPO a pracovní skupina výboru. 
 2.6.2023 Ochranná budova kolem reaktoru splňuje všechna kritéria těsnosti.
Takový je výsledek důležité bezpečnostní kontroly, kterou koncem května
2023 na odstaveném prvním bloku dokončili technici v Jaderné elektrárně
Temelín. Kontejnment (anglicky „containment“) je důležitá budova, která odděluje
reaktor od životního prostředí. Odolá například zemětřesení nebo
tornádu. Kontejnment v jaderné elektrárně Temelín je
vysoký 56 metrů, stěny jsou silné 1,2 m.
 25.5.2023 Společnost
ČEZ odstartovala koncem května 2023 v jaderných elektrárnách
Temelín a Dukovany rozsáhlý projekt směřující ke zvýšení efektivity
těchto zdrojů. Díky delším palivovým kampaním očekává růst celkových
dodávek elektřiny v objemu 3 až 4 % celkové české spotřeby.
 24.5.2023
V květnu 2023 představil americký výrobce
Westinghouse Electric Company
LLC odboprné veřejnosti svůj koncept malého jaderného reaktoru (SMR)
pod obchodním označením AP300™ SMR. Jak uvádí, jde fakticky o zmenšenou
a zjednodušenou verzi osvědčeného typu velkého tlakovodního reaktoru
AP1000, o nějž se zajímá mj. i ČEZ v souvislosti s plánovaným
rozšířením elektrárny Dukovany.
 17.5.2023 Ačkoli má
Česká republika velmi robustní přenosovou síť, ani jí se
nevyhýbá hrozba plošného výpadku v dodávkách elektřiny, tzv. blackoutu.
Na okamžité řešení této situace je třeba být včas připraven. Napomohly
tomu i úspěšné zkoušky tzv. startu ze tmy u elektrárny Orlík a podání
napětí na vlastní spotřebu elektrárny Prunéřov 2, které proběhly v
polovině května 2023.
 10.5.2023 Technici
v Temelíně převezli v prvním květnovém týdnu 2023 do skladu
použitého paliva celkem tři kontejnery s použitými palivovými soubory.
Kontejnery zde obsadí 61.–63. pozici z celkové kapacity 152 míst. Práce
kolem kontejnerů trvaly dva týdny. Nyní se energetici připravují na
zavážení paliva do reaktoru.
 25.4.2023 O malé
modulární reaktory je zájem v řadě zemí, Českou
republiku
nevyjímaje.
Jedním ze slibně se rozvíjejících konceptů těchto energetických zdrojů
je i malý modulární reaktor od britského výrobce Rolls-Royce. Koncem
března 2023 zaznamenal tento reaktor důležitý milník v podobě memorand
o porozumění se zástupci švédské, finské a ukrajinské
energetiky.
 11.4.2023 Malé
modulární reaktory (SMR) jsou důležitým světovým trendem v jaderné
energetice. Jedním z představitelů tohoto směru je francouzský projekt
Nuward. Tento projekt zaznamenal na konci března 2023 důležitý milník:
Francouzská energetická skupina EDF založila samostatnou, 100%
vlastněnou dceřinou společnost pro další rozvoj tohoto
projektu.
 6.4.2023 Americká
společnost Westinghouse s výrobním závodem ve Švédsku bude
dodávat od roku 2024 jaderné palivo i pro Jadernou elektrárnu Dukovany,
provozovanou společností ČEZ. Na konci března 2023 to stvrdila smlouva
mezi oběma společnostmi. Nyní palivo pro tamní typ reaktorů jako jediná
na světě vyráběla, a do Dukovan dodávala, pouze ruská společnost
TVEL.
 8.3.2023 Provozovatel
české přenosové soustavy ČEPS představil na začátku března
2023 dokument „Hodnocení zdrojové přiměřenosti ES ČR do roku 2040“ (MAF
CZ 2022), v němž analyzuje dopady různých scénářů vývoje zdrojového
mixu v České republice ve střednědobém horizontu a identifikuje možná
budoucí rizika.
 8.3.2023 ČEZ
předběžně vytipoval další dvě preferované lokality pro malé
modulární reaktory (SMR), v pořadí druhý a třetí. Po prvním projektu
SMR v lokalitě Jaderné elektrárny Temelín by mohly vyrůst také v
Dětmarovicích a Tušimicích. Tedy v místech současných uhelných
elektráren, lokality se tak transformují na bezemisní. Skupina ČEZ o
tom informovala veřejnost na konci února 2023.
 17.2.2023 Zajistit
minimálně šedesátiletý provoz. Tak dlouho chce společnost ČEZ
provozovat Jadernou elektrárnu Temelín. Pomoci tomu mají i průběžné
modernizace. Ke klíčovým projektům patří prodloužení palivové kampaně,
modernizace řídicích systémů nebo příprava na výměnu generátoru.
Odborná veřejnost o tom byla informována v únoru 2023.
 18.1.2023 Součástí
energetických zdrojů založených na malých modulárních
reaktorech není jen reaktor sám jakožto „pouhý“ zdroj tepelné energie,
ale také veškeré další technologie sloužící k vlastní výrobě elektřiny.
Zde se nabízí prostor pro jejich zefektivnění. Ukazuje to patent (resp.
patentová žádost) jednoho z výrobců malých modulárních reaktorů,
americké společnost Holtec International, z ledna 2023, umožňující
využít pro malé modulární reaktory zařízení uhelných
elektráren.
 5.1.2023 Důležitým
rozvojovým směrem v jaderné energetice jsou malé modulární
reaktory. Jedním z nejvýznamnějších hráčů na poli této technologie je
americký výrobce NuScale Power se svým produktem VOYGR. Na sklonku roku
2022 byl učiněn další významný krok k jeho komercializaci: Byla
dokončena příprava jeho typového projektu, který slouží jako základ pro
individuální projekt adaptovaný pro konkrétní umístění
reaktoru.
 2.1.2023 České jaderné
elektrárny vyrobily v roce 2022 rekordní množství
energie. Do přenosové sítě dodaly téměř 31 TWh elektřiny, o 110 000
megawatthodin více než v předchozím roce. V roce 2023 očekává ČEZ kvůli
plánovaným rozsáhlým investicím do nejméně šedesátiletého provozu mírně
nižší produkci.
 6.12.2022 Společnost
Elektrárna Dukovany II, a. s., (EDU II), stoprocentní
dceřiná společnost ČEZ, obdržela na konci listopadu 2022 nabídky od tří
uchazečů na stavbu nového jaderného zdroje v Dukovanech. Jsou jimi
americko-kanadský Westinghouse, francouzská EdF a korejská společnost
KHNP. Nyní probíhá u EDU II analýza nabídek a následně jednání s
uchazeči. Poté do konce září příštího roku předloží uchazeči finální
nabídky.
 15.11.2022 Polská
energetika stojí v současné době z více než 80 % na spalování
uhlí. Výrazný odklon od této ekologicky i klimaticky náročné výroby by
mělo přinést vybudování nového jaderného zdroje.
Na začátku
listopadů schválila polská rada ministrů, že tímto zdrojem budou tři
reaktory typu AP 1000 od Westinghouse. Pro tohoto amerického dodavatele
je to historicky první zakázka na dodávku reaktorů v zemích Střední
Evropy.
 1.11.2022 Za 30 let od
vzniku samostatné České republiky v roce 1992 po rozpadu
bývalého Československa došlo k významným změnám ve struktuře našich
energetických zdrojů. Významnou měrou se na nich podílela skupina ČEZ
jakožto dominantní výrobce elektrické energie v ČR. Od roku 1992
vzrostla výroba elektrické energie o více než 44 %,
především se ale výrazně změnila struktura energetiky. Zatímco před
třemi desítkami let dominovaly s více než 70 % uhelné zdroje, nyní je
tomu jinak.
 14.10.2022 ČEZ je
jednou z elektrárenských společností, které se aktivně zabývají
možným uplatněním malých reaktorů. Svědčí o tom i připravovaný
Jihočeský jaderný park.
Dalším
důležitým krokem se stalo 12. října 2022 podepsání memoranda o
porozumění (MoU) mezi ČEZ a kanadskou elektrárenskou společností
Ontario Power Generation (OPG) s cílem spolupracovat na uplatnění
jaderné technologie včetně malých modulárních reaktorů pro bezpečnou,
čistou a spolehlivou výrobu elektrické energie.
 10.10.2022 V prvním
říjnovém týdnu 2022 byla spuštěna mezinárodní platforma MARI
pro přeshraniční výměnu regulační energie. Současně v ní začala
probíhat výměna regulační energie. Společnost ČEPS, která v ČR
provozuje přenosovou síť, se k této platformě připojila jako první
provozovatel přenosové soustavy již v červenci 2022, a následně
provedla její testování.
 29.9.2022
Přínos v podobě 2 385 MWh/rok navíc vyrobené elektrické energie získají
energetici v Jaderné elektrárně Dukovany díky náhradě ručních armatur
zimních ochran chladicích věží za elektricky a dálkově ovládané.
Odborná veřejnost o tom byla informována koncem září 2022.
 19.9.2022 Zhruba
polovina elektrické energie v Německu je dnes vyráběna z
obnovitelných zdrojů, pro něž je charakteristická nestálost. Udržení
rovnováhy v přenosové síti a zabránění rozsáhlým výpadkům včetně tzv.
blackoutu
pomáhají zařízení pro jejich stabilizaci. Jedním z nich je STATCOM od
General Electric, s nímž byla odborná veřejnost seznámena v září
2022.
|
