SMR-160: Malý reaktor má ambice na komerční trhy
17.8.2015
Malé reaktory
jsou jedním z
významných vývojových trendů v jaderné energetice. Jedním z příkladů je
malý reaktor, resp. jaderná energetická jednotka, typu SMR-160
amerického výrobce Holtec International.
Tento výrobce se začátkem srpna 2015 spojil v
partnerství se společností Mitsubishi Electric Corporation – Mitsubishi
Electric Power Products Inc. (MEPPI). V rámci tohoto partnerství MEPPI
vyvine a implementuje digitální systém instrumentace a řízení (DCS) a
systémové rozhraní člověk-stroj, potřebné k ovládání elektrárny. Kromě
toho MEPPI povede vývoj příslušné licenční dokumentace, potřebné k
vývoji reaktoru a jeho certifikace v zemích, kam bude dodáván. Návazně
pak bude MEPPI dodavatelem příslušných elektrických komponent a také
hardware a software pro výše uvedené systémy.
Pro malé 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. Jejich devizou, s
níž se prezentují na trhu, je tedy jednoduchá konstrukce a s ní spojený
ekonomický a bezpečný provoz.
SMR-160 (viz obrázek) má elektrický výkon 160 kWe. Svým
principem jde o tlakovodní reaktor,
který jako palivo
používá nízko obohacený uran, tedy uran obsahující méně než 20 %
izotopu U-235. Tento reaktor je doplněn parní turbínou a generátorem
pro výrobu elektřiny. Použité palivo zůstává uskladněno v kontejnerech
v podzemí pod reaktorem.
Reaktor je konstruován tak, aby vyžadoval pouze
minimální péči a zároveň poskytoval maximální provozní bezpečnost.
Reaktorové jádro a všechny součásti související s radioaktivitou jsou
umístěny pod zemí – zařízení sahá do hloubky 26 m. Náročným požadavkům
na pasivní bezpečnost odpovídá i jeho nadzemní část – 36 m vysoký
vrchní kryt odolá pádu letadla.
Reaktor má pasivní chladicí systém, založený na
gravitaci (tedy termosifonové chlazení, kdy cirkulace chladiva je
řízena změnou jeho teploty), a nepotřebuje tudíž žádné aktivní
komponenty, jako jsou čerpadla. Potřebné vnější chlazení probíhá do
okolní atmosféry pomocí vzduchem chlazených kondenzátorů, reaktor tedy
není nutno budovat v blízkosti vodního zdroje.
Celkovou úroveň bezpečnosti SMR-160 označuje výrobce
pojmem „walk away safe“, tedy doslova „bezpečný na odchod“. Tím je ve
zkratce míněno, že zařízení je konstruováno tak, aby se v případě
jakékoliv havárie o sebe takříkajíc postaralo samo, bez nutnosti
lidského zásahu zvenčí, aniž by přitom bylo ohroženo okolní
obyvatelstvo. To se týká jak přírodní katastrofy (jako v případě
havárie ve Fukushimě), tak lidského selhání (jako v případě Černobylu).
Pro svoji instalaci potřebuje SMR-160 území 135×135 m,
tedy necelé dva hektary. 
Výrobce zaručuje životnost reaktoru 80 let. Toho je
dosaženo mj. tím, že voda používaná jako chladivo neobsahuje bór, čímž
se snižuje riziko koroze. Podzemní zásoba jaderného paliva vystačí na
100 let provozu. Během předpokládané životnosti zařízení tedy není
třeba jaderné palivo vyměňovat.
Vzhledem ke všem těmto svým vlastnostem lze podle
výrobce bezpečně umístit SMR-160 přímo uprostřed obydlených oblastí a
využívat jako ekologický a ekonomický zdroj elektrické energie. Výrobce
již nyní nabízí pro budoucí zájemce jeho dodání, po vyřízení potřebných
licenčních záležitostí, do 36 měsíců „od prvního kopnutí do země“.
V současné době probíhají u US Nuclear Regulatory
Commission procedury předcházející žádosti o certifikaci konstrukce
reaktoru. Podání této žádosti se předpokládá koncem roku 2016.
redakce
Proelektrotechniky.cz
Obrázky ©
SMR, LLC
Další informace zde a také zde
 Přečtěte si také:
 19.1.2015
Kanadská společnost Terrestrial Energy oznámila na
začátku ledna 2015, že ve spolupráci s laboratoří Oak Ridge National
Laboratory připravuje vývoj solemi chlazený reaktor do fáze výrobní
dokumentace a chystá jeho uvedení na průmyslové trhy. Tento reaktor je
označován zkratkou Integral Molten Salt Reactor (IMSR). 
 6.1.2015 Jak
byla informována světová odborná veřejnost, dosáhl čínský sodíkem
chlazený reaktor s rychlými neutrony, označovaný zkratkou CEFR (Chinese
Experimental Fast Reactor), v prosinci 2014 při testovacím provozu
plného výkonu. Tento reaktor byl zkonstruován za asistence ruských
specialistů v Čínském institutu pro atomovou energii (CIEA). Reaktor má
tepelný výkon 65 MW a elektrický výkon 20 MW.
 19.12.2014 Podzemní potrubí jsou důležitou součástí jaderných
elektráren, jejich pravidelná kontrola je však velmi obtížná. Zpravidla
se při ní využívají nepřímé metody, například vyhledávání zkorodovaných
částí pomocí bludných proudů nebo vyhledávání prasklin pomocí
ultrazvuku, protože přímá vizuální kontrola by znamenala náročné
výkopové práce. Společnost GE Hitachi proto vyvinula ultrazvukového
článkového robota s vlastním pohonem, schopného provádět přímou
kontrolu těchto potrubí.
 16.9.2014
Jak jsme na našem portále informovali koncem roku
2013, je v Caradache v jižní Francii budován tokamakový komplex pro
experimentální fúzní reaktor ITER. Tento komplex
získal na začátku září 2014 první z mnoha tisíc součástek v podobě
dvanácti vysokonapěťových bleskojistek z USA. Tokamak je zařízení, vytvářející toroidální (rotační
prstencové) magnetické pole, používané jako magnetická nádoba pro
uchovávání vysokoteplotního plazmatu (teploty v řádech stamiliónů K)
při jaderné fúzi
 8.9.2014 Jedním z problémů jaderných elektráren je nutnost
dlouhodobého skladování použitého paliva po velmi dlouhou dobu, až
několik tisíc let. Příčinou jsou umělé produkty štěpení na uranovém
palivu – plutonium, curium, neptunium a americium – souhrnně označované
jako transurany (v Mendělejevově periodické soustavě prvků následují za
uranem) s mimořádně dlouhým poločasem rozpadu.
 28.8.2014
Současná výroba elektřiny v Polsku o ročním objemu
cca 160 TWh je z téměř 90 % pokryta výrobou v uhelných elektrárnách. S
přihlédnutím k používaným technologiím se tak Polsko řadí k zemím s
nejhorší kvalitou ovzduší v EU. Podle European Environment Agency
koncentrace pevných částic v ovzduší, působících kardiovaskulární a
dýchací choroby, běžně přesahuje v městských aglomeracích denní a roční
limity.
 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.
 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
 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.
 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.
 6.1.2014 Krátce
před Vánoci 2013 bylo v Bukurešti podepsáno memorandum o spolupráci
mezi italskou Národní agenturou pro nové technologie, energetiku a
životní prostředí (ENEA), společností Ansaldo Nucleare a rumunským
Institutem pro jaderný výzkum (ICN) na výstavbu demonstračního olovem
chlazeného rychlého reaktoru, označovaného akronymem Alfred (Advanced
Lead Fast Reactor European Demonstrator). Tento reaktor bude umístěn v
areálu ICN v Mioveni, poblíž Pitesti v jižním Rumunsku, kde funguje
závod na výrobu jaderného paliva. Výstavba by mohla začít v roce 2017 a
provoz v roce 2025.
 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.
|
