Nové reaktory III+ generace v provozu  
Koncem června došlo v Číně k zahájení štěpné řetězové reakce hned u dvou nových reaktorů III+ generace. Jedná se o evropský reaktor EPR firmy Framatom v elektrárně Tchaj-šan a reaktor AP1000 firmy Westinghouse v elektrárně San-men. Už v květnu se do provozu dostal i čínský reaktor III. generace ACPR-1000. V současné době tak už je v provozu šest typů reaktorů III. generace.

Na přelomu června a července 2018 se rychle za sebou připojily k síti dva zmíněné reaktory. O něco dříve 25. května začal pracovat i čínský reaktor III. generace ACPR-1000 jako blok Jang-ťiang 5 (Yangjiang). Začaly dodávat energii do sítě a do konce roku by měly zahájit komerční provoz. K provozovaným třem typům reaktorů III. generace se tak v tomto roce přidaly další tři. Na úspěchu reaktorů této generace je závislý úspěch jaderné energetiky a bloky tohoto typu by se měly co nejdříve začít budovat i v Česku. Je tak vhodná doba se podívat na to, jak situace u jednotlivých typů vypadá.

 

Reaktor III+ generace EPR

Reaktor EPR je klíčovým reaktorem firmy Framatom, což je ta část firmy Areva, která se zabývá budováním nových reaktorů a vrátila se k původnímu historickému názvu ze 70. až 90. let minulého století. Jejím vlastníkem jsou nyní firmy EDF (75,5%), Mitsubishi Heavy Industries (19,5%) a poradenská firma Assystem (5%). Za tou poslední stojí francouzský podnikatel Dominique Louis. Ten koncem roku 2017 koupil odpovídající balík akcií Arevy. Předpokládá renesanci jaderné energetiky i v Evropě hlavně vzhledem k rostoucímu tlaku na snižování emisí. Část Arevy, která se zaměřuje na těžbu uranu a výrobu jaderného paliva zůstává pod původním názvem a pod kontrolou francouzské vlády.

První reaktor tohoto typu se dostal do fáze spouštění v elektrárně Tchaj-šan (Taishan). Zde se dva bloky EPR začaly budovat v roce 2009. Původně měly být dokončeny v roce 2013, došlo však ke značnému zpoždění. Reaktor tak byl dokončen až v roce 2017 a řetězová reakce se u něj rozběhla teprve začátkem června 2018. Dne 29. června se pak připojil k elektrické síti a mohl začít dodávat elektřinu. Pro nás je důležité, že jedním ze subdodavatelů pro tuto stavbu byla i Škoda JS, která vyrobila vnitřní komponenty reaktorové nádoby: koš aktivní zóny, těžký reflektor a horní vnitřní víko. Stejné části dodala i pro reaktor ve finském Olkiluoto. Druhý blok elektrárny Tchaj-šan by se měl rozběhnout v roce 2019.

V Evropě se dokončují další dva bloky, u kterých je zpoždění ještě větší. Úplně první reaktor EPR se začal budovat jako třetí blok elektrárny Olkilluoto v roce 2005 a dokončení se plánovalo na rok 2009. Dne 30. května 2018 byly uzavřeny horké zkoušky, které začaly v prosinci 2017. Připravuje se zavážení paliva, jehož hmotnost je ve 241 palivových souborech 128 tun. V současné době se spuštění tohoto reaktoru plánuje na rok 2019.

Současné obrázky z budování reaktoru EPR v britské jaderné elektrárně Hinkley Point C – oblast budoucího jaderného ostrova (zdroj EDF).
Současné obrázky z budování reaktoru EPR v britské jaderné elektrárně Hinkley Point C – oblast budoucího jaderného ostrova (zdroj EDF).

Další reaktor EPR se od konce roku 2007 buduje ve francouzské elektrárně Flamanville. U něj došlo také k řadě zpoždění a problémů. Nejznámější je vyšší obsah uhlíku v oceli některých částí tlakové nádoby reaktoru. Musela se provést řada testů, jak tato odchylka ovlivní vlastnosti příslušných dílů. V lednu 2018 byly dokončeny studené zkoušky reaktoru. Poté se však přišlo na problémy s některými svary v sekundární části chladicího systému. Testy jednotlivých systémů elektrárny se tak protahují. Horké zkoušky proto začnou až v druhé půli roku 2018. To znamená, že ke spuštění elektrárny dojde spíše také až v roce 2019.

 

Pro budoucnost tohoto typu reaktoru je klíčové, jak proběhne výstavba dvou bloků EPR v elektrárně Hinkley Point C ve Velké Británii. Zde se blíží zahájení prvních klíčových betonáží základové desky jaderného ostrova a tím i oficiálního zahájení stavby. V současné době se vybírají subdodavatelé pro jednotlivé části reaktoru. Pro nás je důležité, že řadu vnitřních dílů reaktorové nádoby bude opět dodávat Škoda JS. Půjde zase o koš aktivní zóny z nerezové oceli o hmotností 80 tun, těžký reflektor z téhož materiálu vážící 100 tun a horní vnitřní víko tlakové nádoby reaktoru o hmotnosti 80 tun.

 

Po dokončení bloků v Číně, Finsku a Francii se budou pro stavbu ve Velké Británii uvolňovat zkušení odborníci. Zásadní pro stavbu Hinkley Point C bude, jak se dokáží využít zkušenosti z předchozích staveb. Důležité je, že brzy poběží reaktory tohoto typu v Evropě a budou prošlapány cesty pro splnění nejen formálních nároků příslušných orgánů v tomto regionu. Jsou tak vytvořeny velmi dobré podmínky pro efektivní a rychlý průběh této stavby. Pomoci by mohla i velmi dobrá spolupráce EDF a čínského partnera CGN (China General Nuclear). Ten se chce silně angažovat v jaderné energetice i ve Velké Británii. Jedná tak právě s EDF a společností Centrica o nákupu podílu v osmi britských jaderných elektrárnách. Zde má zatím Centrica 20 % a EDF 80 %. Číňané plánují koupit podíl Centrici a 29 % navíc od EDF. Investorem britských jaderných elektráren by tak společně byly EDF s 51% podílu a CGN s 49%. Pro firmu CNG by to byl prostředek pro získání zkušeností a masivnější vstup na evropský trh. To se ji bude hodit i při přípravě výstavby dvojice reaktorů Hualong One v elektrárně Bradwell B.

 

Dva další reaktory EPR by se měly budovat i v elektrárně Sizewell C, investorem jsou opět společně EDF a CGN. Zde by mělo jít o vylepšenou verzi tohoto bloku, která by měla mít shodné vlastnosti, ale její budování bude optimalizováno a bude jednodušší i levnější. V současné době je nejdůležitějším úkolem nalezení modelu financování projektu. Pro jadernou energetiku ve Velké Británii se může stát problémem chaos, který vyvolává brexit. Ten by také mohl způsobit celkovou ekonomickou a hospodářskou stagnaci s dopadem i na energetiku.


Reaktory EPR v elektrárně Tchaj-šan (zdroj CGN).
Reaktory EPR v elektrárně Tchaj-šan (zdroj CGN).

V pokročilém stavu jednání je i plánovaná výstavba šesti bloků EPR v indickém Jaitapuru. Indie sice buduje své domácí těžkovodní reaktory a také rychlé reaktory. Tato kombinace by ji v budoucnu měla umožnit využívání domácího thoria. Nyní však potřebuje poměrně rychle postavit dostatečně velký výkon, který by umožnil uspokojit její narůstající potřeby spojené s dokončovanou plnou elektrifikací této země. Zatím to bylo spojeno s ruskými reaktory VVER firmy Rosatom v elektrárně Kudankullam. Nyní by se do budování jaderné energetiky v Indii mohl zapojit Framatom s bloky EPR.

Dominantně se však reaktor EPR připravoval pro francouzské potřeby, pro postupnou obměnu stárnoucí jaderné flotily Francie. Flamanville 3 má nahradit dva bloky v nejstarší elektrárně Fessenheim, na jejíž odstavení naléhají Německo a Švýcarsko. U dalších bloků se spíše uvažuje o prodloužení jejich provozu. V posledních letech sice Francie deklarovala postupné snížení podílu jádra ve svém mixu. Ovšem události několika posledních zim a současný růst cen elektřiny hlavně v Německu vede k návratu k realističtějšímu postoji. I uzavření Fessenheimu se tak odložilo až do doby, kdy bude Flamanville 3 v provozu. Blíží se doba (zhruba okolo roku 2022), kdy nejen u nás, ale v řadě evropských zemích, dojde k dramatickému poklesu instalovaného výkonu. Jak se to dotkne Česka, je rozebráno zde. Řada států v okolí Francie plánuje řešit takovou situaci u sebe importem elektřiny. Zatím má přebytky a možnost exportu kromě Francie i Německo a třeba i Česko. To už však kolem roku 2022 nemusí být pravda. Je tak možné, že Francie svůj postoj ke stavbě nových bloků přehodnotí.

Elektrárna San-men se dvěma bloky AP1000 (zdroj SNPTC)
Elektrárna San-men se dvěma bloky AP1000 (zdroj SNPTC)

 

Reaktor III+ generace AP1000

Dne 30. června, den po prvním bloku EPR se k elektrické síti připojil i první reaktor AP1000. Šlo o první blok elektrárny San-men (Sanmen). V tomto případě se jedná o reaktor původně americké firmy Westinghouse. V elektrárně San-men se dva bloky tohoto typu začaly budovat v roce 2009. Původně měl být první blok dokončený v roce 2014 a druhý v roce 2015. Došlo však k řadě zdržení a řetězová reakce se tak u prvního reaktoru rozběhla až 21. června 2018, tedy se čtyřletým zpožděním. Nyní se postupně zvyšuje výkon bloku a testují se různé provozní situace a ještě v tomto roce by měl reaktor zahájit komerční provoz. Ke spuštění řízené řetězové štěpné reakce se blíží i druhý blok v této elektrárně. Koncem ledna u něj skončily horké zkoušky, které trvaly 77 dní. Dne 5. července pak obdržel od čínského úřadu pro jadernou bezpečnost povolení k zavezení paliva.

 

Horké testy na reaktoru San-men 2. (zdroj SNPTC).
Horké testy na reaktoru San-men 2. (zdroj SNPTC).

Další dva bloky se dokončují v elektrárně Chaj-jang (Haiyang). Blok Haiyang 1 by se měl také rozběhnout v tomto roce, 21. června 2018 se do něj začalo zavážet palivo. Druhý blok pak v roce 2019.

Dva reaktory AP1000 se budují v americké elektrárně Vogtle. Zde byla koncem března 2018 instalována reaktorová nádoba u bloku Vogtle 4, reaktorová nádoba bloku Vogtle 3 byla instalována už v roce 2016. Jejich dokončení se plánuje v letech 2021 a 2022. Výstavba dvou bloků v elektrárně VC Summer byla zmražena.

Plánuje se stavba dvou těchto bloků na Floridě v elektrárně Turkey Point (bloky 6 a 7). Pro tyto bloky regulátor v dubnu 2018 vydal licenci. Ovšem je otevřenou otázkou, zda se výstavba uskuteční a případně kdy. U tohoto bloku tak stále zůstává otázkou, kolik a kde se bude stavět. Původně se předpokládala řada potenciálních zájemců o tento model v USA, Číně, Indii či Velké Británii. V USA hlavně kvůli levnému plynu pokračuje v oblasti jaderné energetiky stagnace. Kromě dokončení zmíněných dvou reaktorů v elektrárně Vogtle se žádné další projekty v nejbližších letech neplánují.

V Číně se v elektrárnách, kde se původně uvažovaly bloky AP1000 přešlo k jiným typům. Čína vyvinula ve spolupráci s Westinghousem čínskou variantu reaktoru AP1000 pod označením CAP1000 a také jeho variantu s vyšším výkonem CAP1400. Modely CAP1000 se plánují pro rozšíření elektrárny San-men o další čtyři bloky a elektrárny Chaj-jang o další dva bloky. Další se plánují v elektrárně Sü-ta-pao (Xudabao) a Lu-feng (Lufeng). Výstavba dvou reaktorů CAP1400 se připravuje v elektrárně Š‘-tao-wan (Shidaowan). Zde se už připravuje staveniště.

Blok Vogtle 3 je typu AP 1000 (zdroj Georgia Power).
Blok Vogtle 3 je typu AP 1000 (zdroj Georgia Power).

Otázka pokračování produkce reaktorů AP1000 firmou Westinghouse je dost otevřená, budování čínských variant CAP1000 a CAP1400 vypadá slibněji. Bude však konkurovat čínskému reaktoru Hualong One

 

Reaktor III+ generace VVER1200

První reaktor VVER1200 se rozběhl v elektrárně Novovoroněž jako šestý blok v roce 2016. Elektřinu začal dodávat 5. srpna 2016. Mezi 17. březnem a 28. dubnem 2018 proběhla první odstávka pro rekonfiguraci aktivní zóny a údržbu (podrobněji zde). Do 4. června 2018 vyrobil blok už 10  TWh elektrické energie. Druhý blok VVER1200 v této elektrárně se dostává do fáze testů. Proto se sestavila aktivní zóna s imitacemi palivových souborů, které se využily už u prvního bloku. Mají stejné tepelné vlastnosti a pomáhají při horkých zkouškách.

Na začátku roku 2018 začalo spouštění dalšího modelu tohoto typu reaktoru v elektrárně Leningradská II. Začátkem prosince 2017 se u prvního bloku začalo zavážet palivo, dne 6. února 2018 se dostal na minimální kontrolovaný výkon, 9. března byl poprvé připojen k elektrické síti a začal dodávat elektřin. V polovině dubna již běžel na polovině instalovaného výkonu a 9. června dosáhl 90 %. U druhého bloku byla koncem června dokončena horní část vnitřní části kontejnmentu.

 

Bloky 1 a 2 elektrárny Novovoroněž II (6. a 7. blok v Novovoroněži), (zdroj Rosatom).
Bloky 1 a 2 elektrárny Novovoroněž II (6. a 7. blok v Novovoroněži), (zdroj Rosatom).

Blízko dokončení jsou i dva bloky běloruské jaderné elektrárny Ostrovec. Ty se začaly budovat v letech 2013 a 2014. Do provozu by se měly dostat v letech 2019 a 2020. Rosatom tak již brzy bude mít v provozu bloky postavené v zahraničí.

Stejný model reaktoru VVER1200, jako je v Novovoroněžské elektrárně, se buduje i v pákistánské elektrárně Rooppur. Zde jde o dva bloky, které jsou na počátku výstavby. U prvního z nich byla betonáž základové desky reaktorového ostrova zahájena v listopadu 2017 a dokončena začátkem dubna 2018. U druhého bude tato betonáž zahájena v červenci 2018. Velice pozitivní je v tomto případě, že Bangladéši bude při zavádění jaderné energetiky pomáhat Indie. Ta má s výstavbou i provozem ruských reaktorů VVER několikaleté zkušenosti. Dokončení bloků se předpokládá v letech 2023 a 2024.

 

Betonáže jaderného ostrova u prvního bloku elektrárny Rooppur (zdroj Rosatom).
Betonáže jaderného ostrova u prvního bloku elektrárny Rooppur (zdroj Rosatom).

Čtyři bloky se mají postavit v turecké Akkuyu. U prvního byla v dubnu 2018 zahájena betonáž reaktorového ostrova a jeho výstavba tak byla zahájena i oficiálně. Šlo by o první jadernou elektrárnu v Turecku. Bloky by měly být postupně dokončeny v letech 2023-25.

Postupně získává konkrétní obraz i výstavba čtyř těchto reaktorů v Egyptě v elektrárně El Dabaa. Ruští odborníci se podílí na zkoumání v místě budoucího staveniště a na zahajování jeho přípravy. K dispozici je také první část půjčky, kterou na stavbu poskytlo Rusko. Dochází už k předběžnému oslovování potenciálních subdodavatelů. Budování samotných bloků by mělo začít za dva až tři roky.

Na základě zkušeností s dosavadní výstavbou i provozem reaktorů VVER1200 se připravila jeho optimalizovaná verze VVER-TOI s výkonem 1255 MWe. Poprvé se uplatňují v druhé fázi elektrárny Kursk, kde postupně nahradí reaktory RBMK-1000.V současné době zde úspěšně pokračuje budování dvojice bloků. Dne 30. června 2018 se podařilo dokončit základovou desku reaktorové budovy u toho prvního. Na desku o rozměrech 77 m a 88 m s tloušťkou 2,6 m se spotřebovalo zhruba 17 tisíc krychlových metrů speciálního betonu. Od 7. července tak probíhá betonáž stěn budovy, potřebná armatura se instalovala už při betonáži základové desky.

Betonáž základové desky prvního bloku VVER1200 Toy rozšíření jaderné elektrárny Kursk II (zdroj Rosatom).
Betonáž základové desky prvního bloku VVER1200 Toy rozšíření jaderné elektrárny Kursk II (zdroj Rosatom).

V současné době se zároveň instaluje šestice velkých jeřábů a dalších podpůrných zařízení. Pokračuje také příprava výstavby druhého bloku přípravou staveniště pod budoucí základovou deskou této reaktorové budovy. Její betonáž by měla být zahájena v prosinci tohoto roku. Bloky v Kurské elektrárně jsou referenčními a Rusko plánuje nabízet tuto verzi i v zahraničí, bude tak velmi zajímavé sledovat, jak rychle a úspěšně bude výstavba probíhat. Výhodou je, že se zde mohlo uplatnit veškeré zkušenosti získané v předchozích stavbách a budování by tak mohlo být velmi efektivní.

 

Nově došlo na začátku června 2018 k dohodě o vybudování dvou dvojic bloků VVER1200 v čínských elektrárnách Tchien-wan (Tianwan) a Sü-ta-pao. V elektrárně Tchien-wan už běží čtyři bloky VVER1000, poslední začal pracovat právě v této době. Jako subdodavatelé zde stavbu zajišťovaly i některé české firmy, například Armatury Group, Kabelovna Kabex, Modřany Power, Sigma Group a ZPA Pečky. Nové reaktory budou jako blok 7 a 8 (5. a 6. blok se už budují a jsou typu ACPR1000). V již zmiňované elektrárně Sü-ta-pao jde o bloky 3 a 4, bloky 1 a 2 by měly být typu CAP1000.

Výstavba tří bloků tohoto typu se připravuje také v Evropské unii. Dva bloky posílí maďarskou elektrárnu Paks a jeden bude v nové finské elektrárně Hanhikivi. Zde pokračuje příprava staveniště a příprava všech potřebných dokumentů pro zahájení vlastního budování bloků. V elektrárně Hanhikivi se dokončila řada podpůrných staveb, jako je hlavní vrátnice, ubytovny pro pracovníky či betonárky. Upřesňuje se dodavatelský a subdodavatelský řetězec. Příprava všech materiálů a udělení povolení pro stavbu se očekává v roce 2019, tehdy by mělo být zahájeno samotné budování bloku. Dokončení se očekává v roce 2025.

V Maďarsku by se měla jaderná elektrárna Paks rozšířit o dva bloky. Zahájení budování se předpokládá v letech 2018 a 2019, dokončení pak v letech 2025 a 2026. I zde už došlo k výběru velkého počtu důležitých dodavatelů.

Je možné, že se brzy otevře i další možnost pro budování tohoto reaktoru v Evropě. V Bulharsku jeho představitelé opět otevírají možnost dokončení elektrárny Belene, parlament zrušil moratorium na dostavbu této elektrárny. V současné době se hledá investor, který by zajistil financování stavby. Největší šanci pro její dokončení má opět Rosatom, který se účastnil obou předchozích pokusů, které byly zastaveny z politických důvodů.

Jak je vidět, má Rosatom rozpracován značný počet těchto bloků v Rusku, Evropě i v ostatních částech světa. Jeho obrovskou výhodou je, že reaktory II. generace, ze kterých vznikl reaktor VVER1200 budoval kontinuálně v řadě zemí. Existuje široké zázemí výstavby v mateřské zemi Rusku. Má zajištěno rozsáhlé zázemí dodavatelských firem a zkušených pracovníků. Je vysoká pravděpodobnost, že výstavba několika desítek připravovaných a plánovaných bloků umožní využít výhody sériové produkce a snížení ceny z hromadné výroby i využití získaných zkušeností.

Koncem března 2018 byl dokončen blok Barakah 1 (zdroj Cheong Wa Dae).
Koncem března 2018 byl dokončen blok Barakah 1 (zdroj Cheong Wa Dae).

 

Reaktor III. generace APR-1400

Reaktor APR-1400 byl druhý typ reaktoru III. generace, který se dostal do provozu. Jedná se o blok Sin Kori (Shin Kori) 3 Řetězová reakce se u něj rozběhla v prosinci 2015 a komerční provoz zahájil v prosinci 2016. Blok Sin Kori 4 by se měl dostat do provozu v tomto roce. V letech 2018 a 2019 by měly být dokončeny také dva tyto reaktory v elektrárně Sin Hanul (Shin Hanul). Zahájena byla ještě stavba bloků Sin Kori 5 a 6.

Čtyři tyto bloky se budují v elektrárně Barakah. První blok byl dokončen v březnu 2018 a posunul se do fáze testů, v dubnu 2018 se dokončila kopule kontejnmentu čtvrtého bloku. Spuštění prvního bloku se očekává na přelomu roku 2019 a 2020. Důvodem zpoždění je získání dostatečného čas na přípravu všech potřebných dozorových i provozních struktur v zemi, která s jadernou energetikou začíná. Jde například o dostatečný čas pro výcvik operátorů reaktorů. Důraz při zprovozňování reaktorů bude kladen hlavně na bezpečnost a kvalitu.

Připravovaná vylepšená varianta tohoto bloku, která by splňovala kritéria III+ generace, se označuje jako APR+ a zatím se nerealizuje. Hlavním problémem reaktorů APR1400 a APR+ se může stát, že Jižní Korea vyhlásila postupný odchod od jádra a moratorium na zahajování nových staveb. Je však otázkou, jestli se toto rozhodnutí nezmění při střetu s realitou státu, který fosilní paliva dováží a možnosti pro využití obnovitelných zdrojů má omezené. Mýcení lesů kvůli stavbě velkých fotovoltaických elektráren není příliš ekologický přístup (viz například zde). Je tak možné, že se nastoupený směr v budoucnu změní. Zvláště, když dochází k posunu veřejného mínění v této otázce. Už teď však významně zhoršuje postavení firmy KEPCO v mezinárodních soutěžích na stavbu jaderných bloků. Nyní například v tom, který probíhá v Saudské Arábii.

 

Elektrárna Jang-ťiang, jejíž poslední bloky jsou typu ACPR-1000 (zdroj CGN).
Elektrárna Jang-ťiang, jejíž poslední bloky jsou typu ACPR-1000 (zdroj CGN).

Reaktor III. generace ACPR-1000

Je varianta čínského reaktoru CPR-1000, která splňuje požadavky na reaktory III. generace. První dva bloky tohoto typy se začaly budovat v roce 2013 jako 5. a 6. blok v elektrárně Jang-ťiang. První z nich začal dodávat elektřinu 23. května 2018. Doba budování je tak 5 let, což je hodnota, která se od těchto reaktorů očekává. Druhý blok by měl být dokončen v roce 2019. Další dva se začaly budovat jako Chung-jen-che 5 a 6 (Hongyanhe) v roce 2015 a jejich dokončení se čeká v letech 2019 až 2020. Poslední dva pak jsou Tchien-wan 5 a 6, jejichž konstrukce začala v letech 2015 a 2016, dokončení se očekává v letech 2020 a 2021. U tohoto reaktoru Čína ukázala, že je schopna vybudovat reaktor III. generace za pět let. Od něho pak přešla k modelu Hualong One, který splňuje nároky III+ generace.

 

Dokončení kopule bloku Hualong One (HPR1000) Fu-čching 6 (zdroj CNI23).
Dokončení kopule bloku Hualong One (HPR1000) Fu-čching 6 (zdroj CNI23).

Reaktor III+ generace Hualong One (HPR1000)

Jde o reaktor, který vyprojektovala Čína, jako klíčový pro vlastní potřeby i pro nabídku zahraničním zájemcům. Referenční bloky se staví v elektrárně Fu-čching jako bloky 5 a 6. Zde se koncem ledna 2018 instalovala u bloku 5 tlaková nádoba reaktoru, která byla vyprojektována v Číně a vyrobena firmou China First Heavy Machinery. Ve stejném měsíci o něco dříve byly instalovány i parogenerátory. U tohoto bloku jsou tak všechny těžké komponenty na svém místě.

Budování bloků bylo zahájeno v roce 2015 a již v květnu 2017 byla dokončena kopule kontejnmentu bloku 5. Zatím vše probíhá podle plánu. Pokud se je podaří dokončit podle předpokladů v roce 2019 a 2020, půjde o dobu výstavby 4 až 5 let. To je přesně ta doba budování, která se od reaktoru III. generace očekává. Zdá se, že Číňané v tomto případě zúročují své dlouhodobé zkušenosti při kontinuálním budování reaktorů II. i III. generace.

Další dva reaktory tohoto typu se realizují v elektrárně Fang-čcheng-kang, jako bloky 3 a 4. Betonáž reaktorového ostrova prvního z nich začala v prosinci 2015, u druhého pak o rok později. U prvního se koncem května dokončila kopule kontejnmentu. Jeho spuštění se očekává v roce 2019. Druhý by měl být dokončen v roce 2020. Další dva bloky stejného typu se zde plánují a jejich konstrukce by měla být zahájena co nejdříve.

V zahraničí se dva tyto bloky budují v pákistánské jaderné elektrárně Karáčí, první z nich je Karáčí 2 a začal se stavět v roce 2015, Karáčí 3 pak v roce 2016. Do komerčního provozu by měly být uvedeny v letech 2021 a 2022. Koncem roku 2017 byla podepsána smlouva o výstavbě tohoto reaktoru jako pátého bloku pákistánské elektrárny Chašma (Chasma).

V Číně se připravuje výstavba těchto bloků v řadě elektráren: Ning-te 5 a 6 (Nindge, Čang-čou 1 a 2 (Zhangzhou), Chuej-čou 1 a 2 (Huizhou), Čchang-ťiang 1 a 2 (Changjiang). Jejich budování by mělo být zahájeno v nejbližší době. Kdy přesně, však jisté není.

Stejný reaktor nabízí čínská firma CGN pro elektrárnu Bradwell ve Velké Británii a uvažuje se o něm i v případě plánované třetí elektrárně Igneada v Turecku. Tam se rozhoduje, jestli to bude tento blok nebo čínská varianta AP1000 nebo CAP1400.

Tento typ reaktoru má velmi silné zázemí v mateřské zemi svého výrobce. Hlavně samotná Čína mu tak zajistí dostatečný počet realizovaných bloků, aby se mohla projevit efektivita výstavby a provozu předpokládaná u reaktorů III. generace.

Instalace reaktorové nádoby bloku Fu-čching 5 (zdroj CNEC).
Instalace reaktorové nádoby bloku Fu-čching 5 (zdroj CNEC).

 

Reaktor III. generace ABWR

Všechny předchozí reaktory byly tlakovodní. Reaktor ABWR je varný. Je také prvním reaktorem III. generace, který se dostal do provozu. Bylo to v Japonsku a jednalo se o reaktor nabízený firmami GE Hitachi Nuclear Energy a Toshiba. První dva byly dokončeny v letech 1996 a 1997 jako 6 a 7 blok elektrárny Kašiwazaki-Kariwa (Kashiwazaki-Kariwa), která patří firmě TEPCO. Blok Hamaoka 5 začal pracovat v roce 2004 a dokončen byl za čtyři roky. Čtvrtým blokem v operačním provozu je Šika 2 (Shika). Rozestavěné jsou dva bloky v Japonsku, Šimane 3 (Shimane) a Óma (Ohma). Všechny japonské bloky jsou však od událostí ve Fukušimě odstavené. Probíhají na nich úpravy, aby vyhověly novým bezpečnostním pravidlům japonského úřadu pro jadernou bezpečnost NRA. První předběžné schválení bezpečnosti pro zmíněné reaktory elektrárny Kašiwazaki-Kariwa dal úřad NRA začátkem října 2017. Proti spuštění reaktorů je však guvernér prefektury i velká část obyvatelstva v okolí. A jejich svolení je podmínkou pro možnost zahájení provozu. Kdy se reaktory znovu rozběhnou, je tak velmi otevřená otázka. Totéž lze říci o spuštění, případně dostavbě, těch ostatních.

Dva tyto reaktory těsně před dokončením jsou v elektrárně Lungmen na Tchaj-wanu. Jejich dostavba a spuštění však bylo zmrazeno v roce 2014. Další jejich osud závisí také hlavně na postoji veřejnosti v této zemi k jaderné energetice.

Reaktor ABWR se plánuje i pro Velkou Británii. Firma Toshiba by jej chtěla budovat v elektrárnách Wylfa a Oldbury. Nelze však odhadnout, jestli se tyto projekty zrealizují.

Bloky ABWR v elektrárně Kašiwazaki-Kariwa (zdroj Toshiba).
Bloky ABWR v elektrárně Kašiwazaki-Kariwa (zdroj Toshiba).

Osud tohoto typu reaktoru velmi silně závisí na tom, jak se bude vyvíjet situace s jadernou energetikou v Japonsku. I zde se zdá, že si začíná i veřejnost stále více uvědomovat realita průmyslové země, která musí dovážet fosilní paliva, nemůže elektřinu vyvážet a dovážet a má omezené možnosti pro využití obnovitelných zdrojů. Proto je poslední energetická koncepce založena na tom, že v roce 2030 bude jádro dodávat mezi 20 – 22 % elektřiny. Je možné, že i nadále se situace bude postupně měnit ve prospěch jádra. Pokud by měl reaktor silné zázemí v mateřské zemi, zvětšila by se pravděpodobnost jeho úspěchu v zahraničí.

 

 

Další potenciální reaktory III. generace

Další projekty reaktorů III. generace jsou zatím pouze na papíře. Jedním z nich je tlakovodní reaktor ATMEA 1 firem EDF a Mitsubishi Heavy Industry. Reaktor má výkon 1200 MW. Výstavba prvních čtyř se plánuje v druhé turecké jaderné elektrárně Sinop. V tomto případě není zatím stanoven způsob financování a je otevřenou otázkou, jestli a kdy bude stavba zahájena. Dalšími připravovanými bloky III+ generace je vylepšený model varného reaktoru ESBWR. Své pokračování v podobě reaktoru III+ generace by měly mít i kanadské reaktory moderované těžkou vodou Candu, jeho označení je ACR-1000. To jsou jen některé zajímavější příklady.

 

 

Závěr

Nyní jsme v situaci, že v provozu je již šest typů reaktorů III. generace a sedmý má těsně před dokončením a spuštěním. Z nich čtyři splňují kritéria generace III+. Bude tak možné sledovat, jaká je jejich efektivita, ekonomika a spolehlivost.

Ekonomické výhody reaktorů III. generace se ve velké míře začnou projevovat v situaci, kdy se budou budovat sériově ve větším počtu kusů. Jen v tom případě se efektivně využijí postupně získávané zkušenosti. Je tak jasné, že šanci pro masovější využití a úspěch má jen omezený počet typů z těch, které jsme si ukázali. Kolik jich bude, a které nakonec u zákazníků uspějí, závisí na tom, kolik jich bude celkově potřeba a jak naplní jejich očekávání. Výhodou pro všechny typy bude, že zvyšující se celkovým počet povede k růstu zkušeností u subdodavatelů. Ti pracují pro více firem. Například naše Škoda JS dodává komponenty pro reaktory EPR i VVER1200.

V tomto směru je na tom nejlépe a pravděpodobně už za vodou reaktor VVER1200 firmy Rosatom. Navazuje na dlouhodobou kontinuální tradici výstavby jaderných bloků doma i ve světě. Dokáže zajistit veškerý servis pro výstavbu, provozování i likvidaci jaderných zařízení. Jeho reaktor III+ generace má již dvě jednotky v provozu a čtyři těsně před dokončením, dvě z nich jsou v zahraničí. Buduje nebo má v pokročilém stavu přípravy 23 bloků. Z nich tři jsou v Evropské unii. To poskytuje dostatečné zázemí pro sériovou výrobu a využití výhod spojených právě se standardizací velké části komponent a dlouhodobou stabilituu řetězců dodavatelských firem. V Rusku existuje i vize rozvoje jaderné energetiky a jejího využití pro snížení podílu fosilních paliv. Firma tak má dlouhodobou perspektivu domácího zázemí.

 

Stagnace jaderné energetiky v Evropě a odchod některých států od tohoto způsobu výroby elektřiny vedou ke stále větší závislosti na plynu, jeho dovozu z Ruska a jeho důsledkem je i budování plynovodu Nordstream (zdroj Nordstream).
Stagnace jaderné energetiky v Evropě a odchod některých států od tohoto způsobu výroby elektřiny vedou ke stále větší závislosti na plynu, jeho dovozu z Ruska a jeho důsledkem je i budování plynovodu Nordstream (zdroj Nordstream).

Podobně je na tom kombinace čínských reaktorů ACPR1000 a HPR1000 (Hualong One). Tam je sice v provozu jen jeden blok ACPR1000, ale těsně před dokončením je devět těchto reaktorů a 11 se buduje nebo se jejich stavba připravuje. Zároveň se Číně daří své bloky III. generace dokončovat v termínech, které odpovídají celkové době výstavby okolo pěti let. Čína má rozsáhlý domácí projekt rozvoje jaderné energetiky a jejího využití v kombinací s obnovitelnými zdroji a elektromobilitou pro snížení emisí, které dusí čínská města. I u tohoto reaktoru je velká šance, že se stane klíčovým pro jadernou energetiku následujících desetiletí.

Pro úspěch reaktoru EPR firmy Framatom je rozhodující, jak bude probíhat stavba těchto bloků ve Velké Británii a jak se bude vyvíjet situace s jadernou energetikou ve Francii. Tedy, jestli se podaří pozitivně využít zkušenosti z dosavadních staveb a firma bude mít i zázemí budování reaktorů v mateřské zemi. Jeho budoucnost je tak pořád ještě dost nejistá.

Pokud jde o jihokorejský reaktor III. generace firmy KEPKO APR1400, je klíčový přechod k variantě APR+, která splňuje parametry III+ generace. Ta se měla jako první uplatnit v Jižní Koreji, ovšem po nedávné volbě nového prezidenta došlo k vyhlášení zastavení budování nových jaderných zdrojů a postupný odchod od jaderné energetiky. Pokud Jižní Korea zůstane u tohoto moratoria na nové jaderné zdroje, bude to pro aktivity firmy KEPKO v zahraničí velký hendikep a otázka budoucnosti tohoto reaktoru je tak dost nejistá.

Nejistá je i budoucnost reaktoru AP1000. Ten také nemá mateřské zázemí a firma Westinghouse v daném případě předpokládá spíše nabízet už jen projekt bez zajištění realizace. Trochu se situace mění, když sem zahrneme i čínskou variantu CAP1000 a CAP1400. Je však otázkou, do jaké míry bude mít Čína zájem pokračovat v tomto směru, prioritou u ní může být spíše reaktor HPR1000 (Hualong One).

Všechny varné reaktory ABWR jsou po Fukušimě stále mimo provoz. Budoucnost tohoto reaktoru také závisí na tom, jak se podaří realizace varianty o vlastnostech III+ generace a jaká bude budoucnost výroby elektřiny z jádra v Japonsku.

Pochopitelně však bude budoucnost reaktorů III. generace záviset hlavně na tom, jak se jejich jednotlivé typy osvědčí v provozu. Zvláště na tom, jak budou efektivní, ekonomické a spolehlivé. Jako u všech jaderných technologií je však nejdůležitější bezpečnost.

Pokud se Česko nebo libovolný jiný evropský stát rozhoduje o vybudování nových jaderných reaktorů, je velice pravděpodobné, že musí vybrat ze zmíněných typů a výrobců. Pro Českou republiku jsou navíc reaktory EPR a AP1400 až moc velké a vzhledem k naším dlouhodobým zkušenostem je rozumné zůstat u tlakovodních reaktorů. Reálně tak jako nejpravděpodobnější volba vychází ruský nebo čínský reaktor. Evropa se tak vlivem dominující protijaderné ideologie stává silně závislá nejen na dovozu ruského plynu a čínské fotovoltaiky, ale také na ruských a čínských jaderných reaktorech. Je sice pravda, že Rusko pomocí jaderných bloků ušetří plyn pro vývoz do Evropu a Čína bude s využitím dostatku i jaderné elektřiny produkovat efektivně a ekonomicky fotovoltaiku a elektromobily, které může vyvážet i do Evropy. Takže Evropa může takto dovozem své energetické potřeby uspokojovat. Vše však může mít pro evropské státy velmi negativní dopady. Stále rychleji se tak z ní budou přesouvat nejen energeticky náročná odvětví a technologie, které z velké části nahradí služby. Je otázkou, jaký to bude mít dopad na technologickou úroveň a vyspělost Evropy a životní úroveň jejich obyvatel.

Článek byl napsán pro servery Osel a oenergetice.

 



 

Poznámka redakce:

V nejbližších týdnech se objeví v knihkupectvích kniha kolektivu autorů „Česká energetika na křižovatce“, která navazuje na knihu „Perspektivy české energetiky“. Rozebírá změny, které nastaly od přijetí aktualizace státní energetické koncepce u nás i v našem blízkém a vzdálenějším okolí. Upozorňuje na rizika, která se i vlivem nečinnosti před naší energetikou vynořují a rychle blíží. Ukazuje, jaké jsou možnosti rizikům čelit a zajistit pro Česko efektivní, ekologickou a udržitelnou energii.

Datum: 13.07.2018
Tisk článku

Energetika v příkladech - Ibler Zbyněk st., Ibler Zbyněk ml., Karták Jan, Mertlová Jiřina
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 674 Kč
cena: 600 Kč
Energetika v příkladech
Ibler Zbyněk st., Ibler Zbyněk ml., Karták Jan, Mertlová Jiřina
Související články:

Evropská i naše energetika na rozcestí     Autor: Vladimír Wagner (10.10.2018)
Továrna na baterie Horní Suchá     Autor: Vladimír Wagner (15.09.2018)
Akumulace a regulace sítě     Autor: Vladimír Wagner (04.09.2018)
Jaký by mohl mít vliv „Německý rozbřesk" na Česko?     Autor: Vladimír Wagner (31.08.2018)
Vodní elektrárny ve světě i u nás     Autor: Vladimír Wagner (22.08.2018)



Diskuze:

Terorizmus

Libor Kiss,2018-07-14 19:58:44

Su dnesne reaktory konstruovane tak, aby zabranili explozii/havarii v pripade, ked to ista skupina ludi chce? Napriklad, keby Temelin obsadili teroristi s dostatocnymi technickymi vedomostami, ake najvacsie skody by mohli napachat?

Odpovědět


Re: Terorizmus

Milan Krnic,2018-07-14 20:14:11

Zajímavý dotaz. Poskytnout takové informace a tím odhalit zabezpečení by bylo vskutku inteligentní.

Odpovědět


Re: Re: Terorizmus

Alexandr Kostka,2018-07-14 20:39:50

Přivést k výbuchu těžko, na to je tam docela dost pojistek a teoretický terrorista by musel vědět opravdu hodně. Poškodit a zamořit? Určitě. Kontejnment je pevný, ale směrovaná nálož by ho určitě prorazila. A na omotání co nejvíc trubek a čerpadel primacordem a jejich odpálení je třeba ještě méně vědomostí.

Odpovědět


Re: Re: Re: Terorizmus

Pavel Nedbal,2018-07-14 22:59:23

Dovolím si malé připomenutí. Ani reaktorům 3++ generace se nevyhýbá základní problém, a tím je dochlazování po zastavení (normálním i havarijním). Rozpadové reakce vydávají stále mnoho tepla, kvůli kterému se musí pořád chladit. I když se palivové tyče z reaktoru vyjímají, musí tak být pod vodou, a vymírací bazén musí být taky chlazen. Až po mnoha letech poklesne aktivita a vývoj tepla natolik, že tyče je možno uskladnit nasucho v měděném kontejneru, který pak je v meziskladu vyhořelého paliva a kontejner pak produkuje tepelný cca 10kW. Takže udělat karambol je možné zabráněním chlazení, nebudu říkat jak, ač Dukovany mám jako technik klimatizace, ještě za doby socializmu (V 80. letech) prolezlé opravdu úplně celé, tehdy jsme jako parta dostali od všeho klíče (!) a nikdo nás v pohybu po elektrárně neomezoval (!), jen do reaktorového sálu jsme se museli nahlásit, převlíct a vzít dozimetr, ale ani tam s námi žádný doprovod nechodil (!). To již dnes není možné. V ještě dřívější době jsem v tamnějších laborkách spravoval chromatografy.
Zpátky k principiálním problémům. V případě konfliktu a napadení elektrárny jde o fatální záležitost, nemluvím teď o nějaké teroristické skupině, tu by asi rychle zastavili. Ovšem infiltrovaný škůdce by udeřit mohl. Havarijní zásoba vody (s bórem)v elektrárně není velká.
Vyhořelé, nebo i jen "načaté" palivo stávajícího typu (palivové tyče) je velmi nebezpečné a má dost tepla i k roztavení. Bezpečnější reaktor by měl mít aktivní zónu uchladitelnou vzduchem přirozenou konvekcí, mám ten dojem, že se takto projektoval systém s palivem uran+grafit ve formě koulí, kde by teplota asi 900°C teplo mělo být odvoditelné konvekcí. Nevím, jestli se realizovalo.
A ještě jeden problém, který s teplem také musí bojovat, to je trvalé úložiště. Zahrabání kontejnerů s palivem, nebo i palivem ve formě skla, stále potřebuje odvod tepla. Horniny mají špatnou tepelnou vodivost a za krátký čas by teplota v okolí paliva vzrostla na nebezpečné hodnoty. Proto se nad tím tak dlouho bádá, proto se to stále odkládá (a to jsem se nezmínil o problematice podzemní vody, která by za vyšších teplot mohla kontejnery/palivo atakovat a časem vyloužit nepříjemné látky do podzemí.
Jinak bych byl fanda jaderné energetiky, určitě není dobré pálit uhlí, to se bude do budoucna stále hodit jako dostupný zdroj uhlíku. Spíše by se mělo, podobně jako to bylo v projektu Manhattan, věnovat neomezené prostředky do všech nadějných způsobů provozu jaderné fúze, která nás podstatné (ne úplně) části radioaktivních odpadů zbaví.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Terorizmus

Josef Hrncirik,2018-07-15 09:00:24

Přestup tepla přirozenou konvekcí je malý. I když nad chladící věží je komín, hlavní odvod tepla je dán odpařením části cirkulující vody a má to čerpadla na dopravu a rozstřikování této vody a nejspíš to má i ventilátory pro "zvýšení" tahu "komínu".
Již při 600-800°C začíná grafit ve vzduchu hořet.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Terorizmus

Alexandr Kostka,2018-07-15 13:00:05

Však říkám, že odstřelit každou trubku by dalo velmi dobrý základ. Roztavená aktivní zóna je konec reaktoru a začátek roky trvající operace nesmírně opatrného rozebírání a odmořování.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Terorizmus

Jiří Kocurek,2018-07-15 22:09:03

Teď je otázka, jestli bezpečnostní techniky už minulosti napadlo umístit ke vchodům detekční rámy na výbušniny, jako na letišti. Mě to napadlo ihned a to jsem "civil".
Případný útočník by musel bezpečnostní rámy deaktivovat. A taky by musel deaktivovat případná IR čidla a vnitřní kamerový okruh. A to vše tak, aby si toho nikdo další nevšiml. Taková akce se neprovede za 5 minut. A především z toho důvodu, že je nutno nachodit stovky metrů i schodů, aby se útočník dostal ke každé trubce. Bevíme se o několik hodin trvajícím výpadku zabezpečení, kterého si nikdo nevšimne.
A co se kontejmentu týká, tak 1,2 metru tlustou vrstvu železobetonu prorazíte i dělostřelectvem jen stěží.

Odpovědět


Re: Re: Re: Terorizmus

Josef Hrncirik,2018-07-15 13:43:11

Nestačí domácí Starline?

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Terorizmus

Pavel Hudecek,2018-07-16 13:06:07

Nějak si to nedovedu představit. Gůgl mi odpověděl: Aku vrtačka, aku sekačka, čistič klimatizace a pořadatel dětských táborů:-)

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Terorizmus

Josef Hrncirik,2018-07-16 21:29:54

Dobré zboží se prodává samo. Stačí na správném místě říci: potřebuji kartoun Starline 100. Detaily zboží viz. např. 0589.exp.3276/08.
Na pionýrském táboře se provádí výcvik správné aplikace (těsný kontakt s objektem je bezpodmínečně nutný! Znalec jej určitě navrtává a nasekává na správných místech! Vnější dotěsnění a obložení těžkými materiály (okuje, baryt, žel. piliny) doporučeno!
Mnohem lepší je ale Semtex C4 s Cu kumulativní vložkou. Pionýrské tábory na Ukrajině.
Allahu Akbar!

Odpovědět


Šprýmaři z prodejního to s hranou skromností raději nazvali jen Startline.

Josef Hrncirik,2018-07-19 13:24:23

Pochopitelně myslí i na speciální "práce". Nabízejí i kumulativní řešení např. žiletky (Semtex Razor) i s boostry i produkt imitující zubní pastu (PasteX). U tohoto zboží však nejsou přesvědčivě uvedené rychlosti, brizance a kritické průměry. Pojiva jsou optimalizována na bezpečnost, nikoliv výkon!
Zatím nemají v otevřené nabídce inertní těsnící plastiku (či modelínu) nejlépe na bázi sférického W, Cu či alespoň Fe. Prostě to barbarsky dotěsňují aktivní plastikou. Sichr je sichr.
Průlomový rám BC 25 v elegantním kufříku je jako elegantní módní doplněk velmi nenápadný.

Odpovědět


Re: Terorizmus

Roman Dubravský,2018-07-17 13:32:46

Nedávno se provalilo, jak mizerně je personálně obsazená a placená ochranka JE.

Odpovědět

Bangladéš

Alexandr Kostka,2018-07-14 02:57:37

Snad se mýlím, ale Banlgadéš mi nepřijde zrovna jako země kde je možné bezpečně provozovat jaderný reaktor. Zem nesmírně chudá, primitivní, zoufale přelidněná. Politicky ne zcela stabilní, a co se týče přírodních poměrů, jadernému reaktoru tuším nesvědčí ani záplavy, ani tajfuny. Přičemž oboje tam mají dost pravidelně.

PS: nepopírám, že elektřinu zoufale potřebují, ale nezdá se mi jádro. No ale v nejhorším případě, ČR je dost daleko a sebevětší průšvih by se nás neměl moc týkat.

Odpovědět


Re: Bangladéš

Vladimír Wagner,2018-07-14 09:09:29

Bangladéš je hodně velká země, takže zde lze nalézt dost míst, která splňují podmínky pro bezpečné provozování jaderné elektrárny. O jaderných blocích v Rooppur se uvažovalo už v šedesátých letech (ještě před vznikem Bangladéše). Tato země má ještě 20 % obyvatel bez elektřiny a vyhlásila program dosažení plné elektrifikace v první polovině 20. let. Pochopitelně je otázkou, zda se to povede splnit. Bangladéš provozuje výzkumný reaktor typu TRIGA postavený v 80. letech. Při výstavbě a provozu bude velice úzce spolupracovat s Indií, která má značné zkušenosti s jadernou energetikou i ruskými reaktory ve stejných podmínkách.

Odpovědět


Re: Re: Bangladéš

Vladimír Wagner,2018-07-14 09:14:33

Ještě bych možná doplnil, že Bangladéš jedná o vybudování druhé jaderné elektrárny, tentokrát s účastí Číňanů a Japonců. Zatímco Rooppur je na západě v centrální části blízko HVDC vedení z Indie, druhá elektrárna by byla spíše na jihu, místo se zatím vybírá.

Odpovědět


Re: Re: Re: Bangladéš

Alexandr Kostka,2018-07-14 20:41:38

Ok, vy jste odborník. Když tvrdíte, že to s pomocí Indie zvládnou, budu tomu muset věřit.

Odpovědět

Generace III+

Milan V,2018-07-14 02:24:22

Koho by také zajímalo, co to jsou reaktory generace III+, tak na
http://atominfo.cz/2016/03/generace-jadernych-reaktoru-jake-generace-mame-cim-se-navzajem-lisi/
jsem našel
Rozdělení reaktorů mezi generaci III a III+ nemá pevnou hranici. U reaktorů generace III+ je největší důraz kladen na pasivní bezpečnostní prvky. Možnost lidské chyby je významně snížena. Řešení krizových situací probíhá automaticky na základě přírodních zákonitostí a nepotřebuje zásah operátora či kontrolního systému. Je založeno na gravitaci, přirozeném proudění, odolnosti proti tlaku či teplotám.

Odpovědět

poděkováni

Milan Krnic,2018-07-13 20:23:05

Velice děkuji za perfektní článek!

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni


















Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace