Jaderná energetika v roce 2020  
V roce 2020 začal fungovat již sedmý typ reaktoru III. generace, čínský reaktor Hualong One. Rusko a Jižní Korea spustily první své bloky III, generace mimo svého území. Ruský reaktor VVER1200 se rozběhl v Bělorusku a jihokorejský APR1400 v Spojených arabských emirátech. Čína dokončuje blok Hualong One v Pákistánu. První zkušenost z provozu bloků III. generace ukazují, že by mohly splnit očekávání, která jsou do nich vkládána.

Po druhém bloku ve švédské elektrárně Ringhals se poslední den roku 2020 zastavil i blok Ringhals 1. Odstaveny jsou tak oba varné reaktory v této elektrárně. V činnosti zůstávají tlakovodní bloky 3 a 4 (zdroj Vattenfall).
Po druhém bloku ve švédské elektrárně Ringhals se poslední den roku 2020 zastavil i blok Ringhals 1. Odstaveny jsou tak oba varné reaktory v této elektrárně. V činnosti zůstávají tlakovodní bloky 3 a 4 (zdroj Vattenfall).

Už dvanáctý přehled vývoje jaderné energetiky za uplynulý rok navazuje na články z minulých let. Poslední část je z roku 2019. Na konci roku 2019 bylo 442 reaktorů s výkonem 392,5 GWe a na konci roku 2020 pak 442 s výkonem 393,5 GWe (údaje ze stránek World Nuclear Association a database PRIS). Ve výstavbě je 53 bloků.

 

V minulém roce počet dokončovaných bloků zhruba vyrovnává počet těch odstavovaných. Provoz skončil u pěti bloků. Ve Spojených státech byly odstaveny dva bloky. V dubnu 2020 ukončil provoz varný reaktor Indiana Point 2 s výkonem 998 MWe, který byl v provozu 45 let. Druhým byl také varný reaktor Duana Arnold s výkonem 615 MWe, který byl v provozu také 45 let. Ve Francii byly vypnuty dva nejstarší bloky v elektrárně Fessenheim na hranicích s Německem. Každý z nich měl výkon 900 MWe. Byly v provozu 43 let. Je několik faktorů, proč byly odstaveny. Jedním byl velice silný tlak německých protijaderných aktivistů. Dalším pak blížící se spuštění bloku Flamanville 3. Francie si uzákonila, že nové bloky budou pouze nahrazovat ty stávající a nebude se zvyšovat celkový výkon francouzské jaderné energetiky. Rusko pokračuje v nahrazování bloků RBMK reaktory VVER1200. V leningradské elektrárně mohlo vypnout blok Leningrad 2. Úplně na konci roku to byl navíc švédský varný reaktor Ringhals 1, který se vypnul po 45 letech.

Nově se do provozu dostalo pět bloků. Dva se rozběhly v Číně, prvním byl Tchien-wan 5 (Tianwan) s reaktorem ACPR1000 a Fuqing 5, který je prvním blokem typu Hualong One (HPR1000), jeden jihokorejský blok APR1400 ve Spojených arabských emirátech a dva ruské bloky VVER1200. První začal pracovat v druhé fázi Leningradské jaderné elektrárny a první blok v běloruské jaderné elektrárně Ostrovec. Štěpná řetězová reakce se rozběhla i u bloku Kakrapar 3, který je prvním velkým domácím indickým těžkovodním reaktorem.

Vývoj produkce elektřiny z jaderných elektráren (zdroj WNA).
Vývoj produkce elektřiny z jaderných elektráren (zdroj WNA).

Budovat se začalo pět reaktorů. Tři bloky Hualong One (HPR1000) v Číně, jednalo se o blok Taipingling 1, Čang-čou 2 (Zhangzhou) a koncem roku i Taipingling-2, v Turecku druhý blok VVER1200 elektrárny Akkuya. V Číně se také začala výstavba rychlého sodíkového reaktor CFR-600 v elektrárně Xiapu v provincii Fu-ťjen (Fujian). Na Ukrajině se obnovila dostavba bloků 3 a 4 Chmelnické jaderné elektrárny.

 

Produkce elektřiny z jádra dosáhla v roce 2019 hodnoty 2 657 TWh. Oproti roku 2018, kdy se vyrobilo 2 563 TWh vzrostla o 96 TWh. Téměř se tak vyrovnalo dosavadnímu maximum 2658 TWh dosaženého v roce 2006. Další vývoj závisí na tom, zda převládne vliv uvádění do provozu nových reaktorů nebo zavírání těch stárnoucích. Vliv bude mít i průběh obnovy jaderné energetiky v Japonsku, kde zatím pořád není v provozu velká část bloků uzavřených po havárii jaderné elektrárny Fukušima I.

Kontrolní sestavení reaktorové nádoby pro reaktor VVER-TOI pro první blok Kurské jaderné elektrárny (zdroj Atomenergomaš).
Kontrolní sestavení reaktorové nádoby pro reaktor VVER-TOI pro první blok Kurské jaderné elektrárny (zdroj Atomenergomaš).

 

V Rusku běží už čtyři reaktory III. generace.

V Rusku se daří stavět reaktory III. generace kontinuálně. Jako čtvrtý se v roce 2020 rozběhl druhý blok druhé fáze Leningradské jaderné elektrárny. V první polovině roku proběhly horké zkoušky, které byly dokončeny na začátku června. V půli června byla podána žádost o povolení k fyzikálnímu spouštění bloku. V půli července se pak po obdržení licence k němu přistoupilo. Dne 20. července se začalo se zavážením paliva do reaktoru. Celkově je potřeba 163 palivových souborů. Štěpná řetězová reakce se v něm rozběhla koncem srpna 2020, postupně probíhaly potřebné testy a zvyšoval se výkon. Po překročení 30 % se mohla rozběhnout turbína a 23. října dodal reaktor první elektřinu.

Rusko tak zároveň dokazuje, že umí kontinuálně nahrazovat bloky, které už dosluhují. V Leningradské jaderné elektrárně se proto mohl odstavit už druhý reaktor RBMK v první fázi této elektrárny. První reaktor VVER1200 zde byl spuštěn v roce 2018 a jeho roční koeficient využití výkonu byl v roce 2019 okolo 74 %. Nahradil tak první reaktor RBMK v této elektrárně. Zároveň zde v roce 2020 dokončily zařízení, která propojují a optimalizují vyvedení elektřiny z fungujících bloků z první i druhé fáze této elektrárny. Optimalizují se i dodávky tepla a jejich přechod od starých bloků k novým. Začala také příprava výstavby třetího a čtvrtého bloku této elektrárny. U nich by se mělo jednat opět o reaktor VVER-1200. V blízké době se začne s přípravou projektu, získáváním potřebných povolení a přípravou staveniště.

 

Druhá fáze Novovoroněžské jaderné elektrárny (zdroj Rosatom).
Druhá fáze Novovoroněžské jaderné elektrárny (zdroj Rosatom).

Prvním reaktorem VVER1200 v provozu byl první blok druhé fáze Novovoroněžské jaderné elektrárny (Novovoroněž 6), který začal pracovat v roce 2016. V letech 2017 až 2019 měl postupně roční koeficient využití výkonu 60,9 %, 79,4 % a 74,6 %. Tedy podobně jako u prvního bloku druhé fáze Leningradské jaderné elektrárny. Na první reaktory úplně nového typu to v počátečních letech vůbec není špatné. Nyní se zde přikročilo k využívání osmnácti měsíčního cyklu výměny paliva, které hodnoty ročního využití výkonu ještě zlepší. O spuštění druhého reaktoru elektrárny Novovoroněž II v roce 2019 jsme psali v minulém přehledu. V roce 2020 se blok Novovoroněž 6 začal testovat v režimu, kdy změnou výkonu pomáhá regulaci sítě a reaguje na její potřeby. Jde o důležitou událost s ohledem na evropské projekty v Maďarsku a Finsku, kde se předpokládá intenzivní využití jaderných bloků při regulaci sítě.

 

Výstavba druhé fáze Kurské jaderné elektrárny (zdroj Rosenergoatom).
Výstavba druhé fáze Kurské jaderné elektrárny (zdroj Rosenergoatom).

Podle plánu postupuje i budování druhé fáze Kurské jaderné elektrárny. Zde se mají také nahradit postupně čtyři bloky RBMK. Nyní se zde realizují první dva bloky VVER1200, a to ve vyladěné variantě VVER-TOI. Právě tu by nabízel Rosatom pro projekt druhé fáze Dukovan. V současné době zde pracuje 4700 pracovníků a výstavba probíhá podle plánu. U prvního bloku se podařilo vybetonovat stěny budovy budoucího krizového řídícího centra, kde by se mohlo přesunout ovládání reaktoru v případě havárie.

Na začátku roku 2020 začala i u druhého bloku příprava pro stavba chladící věže. U prvního už její konstrukce začala a ke konci roku i betonáž základů. Jde o věže s největším výškou v Rusku. Ta dosáhne 175 m. Samotná výstavba druhé začne na začátku roku 2021. Intenzivně pokračuje výstavba objektů strojoven u obou bloků. Zde budou umístěny turbíny a jejich zázemí. Pomohlo zprovoznění výrobny železobetonových panelů, které se při výstavbě využívají. Ta dosáhla v první třetině roku 2020 své nominální kapacity, která plně uspokojuje potřeby stavby. U druhého bloku se koncem května 2020 instalovala druhá část lapače koria.

Koncem prosince došlo v předstihu ve volgodonské pobočce strojírenské divize firmy Rosatom k dokončení a kontrolnímu sestavení reaktorové nádoby pro první blok VVER-TOI pro tuto elektrárnu í s vnitřním vybavením před jeho odesláním na stavbu. Reaktor se pomocí jeřábu uložil do testovací šachty, zde se sestavil a přikryl i víkem. Sestavení a kontrola před odvezením garantuje, že při instalaci na stavbě nedojde k problémům. Ke konci roku se bohužel stala i nešťastná událost, kdy při manipulaci s jeřábem zahynul třiceti pětiletý pracovník.

V roce 2020 začala příprava výstavby dvou bloků VVER-TOI, jako druhé fáze Smolenské jaderné elektrárny. Zde by mělo jít také o náhradu bloků RBMK, které jsou zde v provozu. Výstavba druhé fáze této elektrárny začne zhruba 6 km od současné elektrárny.

Na Smolenské jaderné elektrárně se školí budoucí odborníci pro jadernou elektrárnu Ostrovec (zdroj Smolenská jaderná elektrárna).
Na Smolenské jaderné elektrárně se školí budoucí odborníci pro jadernou elektrárnu Ostrovec (zdroj Smolenská jaderná elektrárna).

 

První ruský reaktor VVER1200 pracuje v zahraničí

Vrcholem letošního roku pro firmu Rosatom bylo spuštění prvního bloku běloruské elektrárny Ostrovec. Jde o první reaktor typu VVER1200 zprovozněný mimo území Ruska, a to v bezprostřední blízkosti hranic Evropské unie. Proto byl pod velmi silným dohledem nejen evropské odborné veřejnosti. I před spuštěním se tak realizovalo několik misí Mezinárodní agentury pro atomovou energii. Ty potvrdily, že nové reaktory jsou bezpečné a odpovídají všem světovým standardům. Protože došlo ke zpoždění stavby o dva roky, byla podepsána dohoda o stejně dlouhé posunutí splácení úvěru, které Rusko Bělorusku na stavbu poskytlo.

V únoru 2020 proběhly poslední testy před zavezením paliva, využívaly se přitom imitátory palivových souborů. Dokončila se také potřebná čtvrtá linie vysokého napětí zajišťující propojení elektrárny s elektrickou sítí, všech plánovaných sedm se pak podařilo zprovoznit do konce roku. Umožňuji vyvedení výkonu do všech oblastí Běloruska a případně i k jeho sousedům. V polovině dubna byly dokončeny horké zkoušky, které probíhaly od 11. prosince 2019. Na konci dubna bylo uděleno povolení pro zavezení reaktoru palivem. Poté bylo palivo dovezeno a začátkem srpna obdržel blok povolení k zahájení fyzikální spouštění reaktoru. Dne 11. října se zde rozběhla štěpná řetězová reakce a bylo možné přikročit k testům při malém výkonu, který se pak postupně začal zvyšovat. Po dosažení výkonu potřebného pro spuštění turbíny tak mohl 3. listopadu dodat první elektřinu do sítě. Postupně se zvedal výkon, takže již 9. listopadu pracoval blok na 50 % nominálního výkonu. Při testech se objevily i některé problémy, jako bylo selhání italského transformátorů v nejaderné části. Po výměně poškozených částí a vyladění sestavy bylo možné pokračovat v testech. Ověřil se provoz při plném výkonu a koncem prosince blok přešel do zkušebního provozu. Do komerčního provozu by se měl dostat v první čtvrtině roku 2021.

 

Běloruská jaderná elektrárna Ostrovec (zdroj Rosatom).
Běloruská jaderná elektrárna Ostrovec (zdroj Rosatom).

U druhého bloku byl zahájeno řízení o povolení k uvedení do provozu. Zároveň se v červnu 2020 dostal do stádia, kdy se po dokončení začaly čistit systémy reaktoru a potrubí před zahájením závěrečného testování. Přikročilo se také ke kontrole funkce instalovaných čerpadel. Reaktor se tak dostal do fáze těsně před spouštěním.

Již v předstihu probíhal monitoring radiační situace v okolí elektrárny, bude tak možné sledovat změny, které případně nastanou se zahájením provozu. Budoucí odborníci, kteří budou v této elektrárně pracovat, se školí i v ruských elektrárnách, například Smolenské a Rostovské jaderné elektrárny. I dostatek proškolených odborníků umožnil úspěšné spuštění prvního bloku a jeho budoucí bezpečné provozování.

Pro Bělorusko jde i o silný impuls pro zapojení do produkce a provozování moderních jaderných technologií. Běloruské firmy a odborníci se tak účastní přípravy dalších projektů výstavby jaderných reaktorů VVER1200. Zapojují se nejen do projektů vzdálených, jako je například elektrárna El Dabaa v Egyptě, ale také do projektů evropských, které jsou blízko. Předpokládá se jejich účast hlavně při budování dvou bloků VVER1200 v Maďarské elektrárně Paks.

Tlakové testy nádoby pro první blok elektrárny Akkuya ve výrobním závodě (zdroj Atomenergomaš).
Tlakové testy nádoby pro první blok elektrárny Akkuya ve výrobním závodě (zdroj Atomenergomaš).

Proti elektrárně velice intenzivně vystupuje Litva, která se snaží dosáhnout bojkotu dovozu elektřiny z Běloruska do pobaltských států i sankcí proti jejímu provozovateli i budovateli. Je otázka, zda takový přístup k něčemu bude. Bělorusko bude nové zdroje využívat k náhradě plynu a uvažuje i o dalším rozvoji jaderné energetiky. V budoucnu by chtělo realizovat druhou jadernou elektrárnu na jihu země.

 

Mimořádně důležité jsou pro případnou další expanzi Rosatomu do Evropy první projekty v Evropské unii. Jedná se o jeden blok VVER1200 ve finské elektrárně Hanhikivi a dva tyto reaktory v druhé fázi maďarské elektrárny Paks. Klíčový krok v elektrárně Paks nastal na přelomu června a července 2020, kdy podal Rosatom veškerou dokumentaci projektu pro získání stavebního povolení k maďarskému úřadu pro jadernou bezpečnost. Dokumentace má okolo 283 tisíc stránek. Povolení, a tedy i začátek betonáže jaderného ostrova, se tak očekává na podzim roku 2021. Dříve by však měla stavba dostat povolené pro zemní práce, které by tak měly být zahájeny už na jaře 2021. Na konci listopadu 2020 dostala stavba povolení od úřadu pro regulaci energetiky (MEKH). Chybí tak pouze zmíněné rozhodnutí úřadu pro jadernou bezpečnost. Maďaři plánují velice úzce spolupracovat s Bělorusy a chtějí intenzivně přebírat jejich zkušenosti.

Bangladéšská delegace v továrně firmy Rosenergomaš, kde se vyrábějí části dvou budoucích reaktorů elektrárny Rooppur (zdroj Rosenergomaš).
Bangladéšská delegace v továrně firmy Rosenergomaš, kde se vyrábějí části dvou budoucích reaktorů elektrárny Rooppur (zdroj Rosenergomaš).

V příštím roce by měla povolení k zahájení betonáže jaderného ostrova obdržet i elektrárna Hanhikivi. Zde se v létě roku 2020 začala budovat administrativní budova. Příprava staveniště a budování řetězců subdodavatelů značně pokročilo.

 

Rosatom má největší počet rozestavěných reaktorů v zahraničí.

Kromě evropských projektů má Rosatom velký počet bloků ve výstavbě i v plánu po celém světě. Zdárně pokračuje práce na dvou reaktorech bangladéšské elektrárny Rooppur. V roce 2020 byly podepsány upřesňující dohody o vzájemné spolupráci v oblasti jaderné energetiky a podpoře jaderné elektrárny Rooppur po celý její životní cyklus.

V roce 2020 došlo ve volgodonské pobočce strojírenské divize firmy Rosatom k dokončení a kontrolnímu sestavení reaktorové nádoby pro první blok této elektrárny. Ten se tak poté mohl vydat na stavbu. Stejně tak tam byly dopraveny čtyři parogenerátory pro první blok. Na konci roku byla dokončena betonáž cylindrické části kontejnmentu. Dokončila se také betonáž lože budoucího reaktoru druhého bloku. I pro tento reaktor se již vyrábí tlaková nádoba a parogenerátory.

Dokončeny by měly být reaktory postupně v letech 2023 a 2024. V Bangladéši už také probíhá výběr místa pro druhou jadernou elektrárnu v této zemi. Zatím bylo vybráno pět potenciálních míst v jižní části země.

Reaktorová nádoba pro první blok elektrárny Rooppur (zdroj Rosatom).
Reaktorová nádoba pro první blok elektrárny Rooppur (zdroj Rosatom).

 

V první turecké jaderné elektrárně Akkuya se budují čtyři reaktory VVER1200. I zde došlo v roce 2020 ve volgodonské pobočce strojírenské divize firmy Rosatom k dokončení a kontrolnímu sestavení reaktorové nádoby pro první blok. Ta se pak vydala na cestu na staveniště. Stejně tak se podařilo dokončit a dopravit na staveniště i sadu čtyř parogenerátorů pro tento blok. Nyní se pracuje na reaktorové nádobě pro druhý blok. Dodány byly i první komponenty pro vybavení strojovny prvního bloku.

U prvního bloku se podařilo instalovat lapač koria na začátku roku 2020. Betonáž druhého bloku byla zahájena koncem června 2020 a základová deska byla dokončena na konci září. I pro tento blok už lapač koria dorazil z Ruska na staveniště a byl před koncem roku instalován. Celkově už dosáhl počet pracovníků na stavbě hodnoty okolo 6000. Probíhá také výcvik budoucího personálu této elektrárny, který se uskuteční částečně i na stejných blocích Novovoroněžské jaderné elektrárny. První blok by měl být uveden do provozu v roce 2023. V listopadu 2020 bylo vystaveno povolení pro výstavbu třetího bloku této elektrárny. Povolení pro čtvrtý blok se očekává na podzim roku 2021.

 

Komponenty čerpadel pro elektrárnu Rooppur vyrobené firmou Atomenergomaš (zdroj Atomenergomaš).
Komponenty čerpadel pro elektrárnu Rooppur vyrobené firmou Atomenergomaš (zdroj Atomenergomaš).

Základní kámen jaderné elektrárny El Dabaa by měl být položen v polovině roku 2020. Obdržení povolení od úřadu pro jadernou bezpečnost, a tedy i betonáž jaderného ostrova prvního bloku se posunuly na druhou polovinu roku 2021. Egypt a Rusko podepsaly dohody o dodávkách paliva pro budoucí jaderné bloky. Připravuje se i výroba jednotlivých komponent. Některé by měly mít vylepšené vlastnosti oproti dosavadním blokům a měly by co nejlépe vyhovovat místním podmínkám. Hledají se tak nové materiály, které by se hodily do horkého prostředí s vysokým tlakem a dokázaly lépe čelit korozi třeba i v kontaktu s mořskou vodou. V současné době končí první etapa, která se soustřeďovala na přípravu stavby, a začíná druhá zaměřená na samotnou výstavbu. Dokončení elektrárny se čeká v letech 2028 až 2029.

 

Staveniště elektrárny El Dabaa v Egyptě (zdroj Orgenergostroj).
Staveniště elektrárny El Dabaa v Egyptě (zdroj Orgenergostroj).

 

Během roku 2020 pokročil i výběr místa pro výstavbu dvojice boků VVER1200 v Uzbekistánu. V prioritní místě, které je u jezera Tuzkan propojeného z jezerem Ajderkul, probíhají geologické průzkumy. Začínají se domlouvat dodavatelské řetězce a vychovávají se místní odborníci pro budoucí elektrárnu. Reaktory by měly být dokončeny v letech 2028 až 2030.

Výstavba druhého bloku VVER1000 v iránském Bušehru by měla být dokončena do pěti let a do dvou let bude zahájena i výstavba třetího bloku.

 

Potrubí pro elektrárnu Akuya se vyrábí v ve volgodonské pobočce firmy Atomenergomaš (zdroj Atomenergomaš).
Potrubí pro elektrárnu Akuya se vyrábí v ve volgodonské pobočce firmy Atomenergomaš (zdroj Atomenergomaš).

V elektrárně Kudankulam, kde již fungují dva reaktory VVER1000, se pracuje na bloku 3 a 4. Půjde o vylepšené bloky stejného typu, které se vlastnostmi blíží III. generaci. Během roku 2020 na staveniště dorazilo několik lodí s důležitými komponentami. Připravuje se staveniště pro pátý a šestý blok této elektrárny. V roce 2020 se začaly pro tyto reaktory vyrábět komponenty. Indie a Rusko se připravují na výstavbu další nové elektrárny s šesti bloky VVER1200. Zatím se pro ni vybírá vhodné místo.

 

Elektrárna Tchien-wan, ve které pracují čtyři bloky VVER 1000 a připravuje se výstava dvou bloků VVER1200 (zdroj Atomenergomaš).
Elektrárna Tchien-wan, ve které pracují čtyři bloky VVER 1000 a připravuje se výstava dvou bloků VVER1200 (zdroj Atomenergomaš).

Velice úspěšný je Rosatom i v Číně. Po dvouletém garančním provozu předal na konci roku 2020 plně čínskému investorovi blok Tchien-wan 4 s reaktorem VVER1000. Úspěšně tak uzavřel dodávku všech čtyř bloků VVER1000 v této elektrárně. Nyní se soustřeďuje na zahájení sedmého a osmého bloku této elektrárny, ty budou typu VVER1200. Průběžně se už vyrobila řada komponent budoucích reaktorů. V současné době se očekává zahájení výstavby prvního z nich. V Rusku se už pro tuto dvojici začínají vyrábět jednotlivé komponenty a upřesňují se dodavatelé.

Pro dva nové reaktory VVER1200, které se plánují v elektrárně Sü-ta-pao (Xudabao), jde o třetí a čtvrtý blok, se připravují dodavatelské řetězce. Některé z potřebných komponent už se začínají v Rusku vyrábět, jde například o části kompenzátoru objemu. Začátek výstavby bude v letech 2021 a 2022, jejich dokončení se pak plánuje v roce 2027 až 2028.

Plovoucí jaderná elektrárna Akademik Lomonosov byla uvedena do komerčního provozu (zdroj Rosenergoatom).
Plovoucí jaderná elektrárna Akademik Lomonosov byla uvedena do komerčního provozu (zdroj Rosenergoatom).

Předběžná jednání o postavení elektrárny s bloky VVER probíhají s Indonésií. Zde už bylo předběžně vybráno místo na ostrově Kalimantan.

 

Stále širší uplatnění malých reaktorů z ledoborců.

Malé reaktory původně vyvinuté pro atomové ledoborce nacházejí stále širší uplatnění. Jedním jsou plovoucí jaderné elektrárny. V minulém roce byla do provozu uvedena plovoucí jaderná elektrárna Akademik Lomonosov. Koncem května roku 2020 se elektrárna dostala do komerčního provozu. Nyní se postupně připojují stále další okruhy centrálního vytápění a dodávek teplé vody, V roce 2020 probíhala druhá etapa prodlužování a rekonstrukce teplovodních potrubí. Poslední třetí etapa by se měla dokončit v roce 2021. V budoucnosti by plovoucí jaderná elektrárna měla zajišťovat veškeré potřeby elektřiny celé Čukotky a stává se velmi důležitou komponentou infrastruktury Severní mořské cesty.

Pokračovaly práce na optimalizovaném projektu plovoucích jaderných elektráren, který vychází ze zkušeností konstrukce a prvních měsíců provozu plovoucí jaderné elektrárny Akademik Lomonosov. O 9000 tun se sníží výtlak lodi a o 30 % se zvýší výkon hlavně díky využití modernějších reaktorů RITM-200M, které se již vyzkoušely na novém pokolení jaderných ledoborců. Obrovskou výhodou bude, že výměna paliva je potřeba jednou za deset let. Plovoucí jaderná elektrárna tak nepotřebuje vybavení pro výměnu a uskladnění paliva. Budou se vyměňovat celé elektrárny, které stejně musí po této době absolvovat generální revizi v mateřské loděnici. Připravuje se i varianta pro horké podnebí. Zatím se předpokládá vybudování sedmi plovoucích jaderných elektráren. Mezi potenciální zahraniční zájemce patří Indonésie, která je složena z řady ostrovů.

 

Vizualizace plánované elektrárny v Jakutsku, která by využila malý modulární reaktor na bázi reaktoru RITM-200 (zdroj Rosatom).
Vizualizace plánované elektrárny v Jakutsku, která by využila malý modulární reaktor na bázi reaktoru RITM-200 (zdroj Rosatom).

Předpokládá se také využití reaktoru RITM-200 pro pozemní malé modulární reaktory. Rosatom připravil projekt další elektrifikace Čukotky právě s využitím těchto reaktorů. Jedná se hlavně o elektrifikaci nového Bajimského rudného naleziště. Rosatom předpokládá, že licenci pro tyto reaktory získá v roce 2024. V roce 2020 bylo rozhodnuto o umístění první této elektrárny v Jakutsku v Usť-Janské oblasti a v lednu 2021 by se mělo začít s přípravou staveniště a po zmíněném obdržení licence v roce 2024 by se mělo začít s výstavbou reaktoru. Dokončen by měl být v roce 2028.

Zmiňované malé reaktory se velmi osvědčily na ledoborcích. První ledoborec nové třídy 22220 Arktika se dostal do provozu. Zatím pracuje bez jednoho elektromotoru, který se poškodil a bude muset být vyměněn. Znamená to ztrátu třetiny existujícího potenciálu výkonu. I bez něj mohly proběhnout testy ledoborce a také mohl uskutečnit i první arktické cesty. V polovině září 2020 byly dokončeny testovací plavby. V rámci dalšího ověřování během plavby, která začala 22. září v Murmansku, dosáhl ledoborec 3. října 2020 Severního pólu. Bylo tak možné ověřit jeho vlastnosti v reálných těžkých podmínkách. Dne 21. října pak byl slavnostně předán uživateli. Poté následují další zkoušky v nastávajícím zimním období, kdy bude k dispozici led o potřebné tloušťce a pevnosti. Při nich už začíná putování ledoborce po Severní mořské cestě v rámci pracovních cest. Na první se vydal v listopadu. V příštím roce se při údržbě provede výměna poškozených částí. Ledoborec tak bude mít k dispozici plný výkon.

Dokončují se další dva jaderné ledoborce Ural a Sibiř, které mají být dokončeny v letech 2021 a 2022. Další dva, které se začaly budovat, už mají vybrané názvy Jakutsko a Čukotka. Pro ten první už se začal vyrábět první reaktor. Jejich dokončení se plánuje v letech 2024 a 2026. O dalších dvou se uvažuje, jeden z nich by mohl mít rozšířený trup lodi. Připomeňme parametry ledoborce: délka 173,3 m, šířka 34 m, Výkon na šroubech 60 MWt, výtlak 33,54 tisíc tun, životnost 40 let a posádka 75 mužů.

V průběhu roku 2020 se také podepsaly smlouvy o vybudování silnějších jaderný ledoborec kategorie Lider. V polovině roku se tak začalo pracovat na jeho konstrukci. Výkon těchto ledoborců by měl být dvojnásobným oproti ledoborcům typu Arktika, tedy 120 MW. Budou je zajišťovat dva nové reaktory RITM-400. Na jejich výrobě se také začalo pracovat v roce 2020. Ledoborec by měl zajistit celoroční provoz Severní mořské cesty standartní normální rychlostí. Délka lodě bude 209 m a šířka 47,7 m. Dokáže prorazit led o tloušťce 4,3 m a vytvoří pro lodě koridor v ledu o šířce 50 m. Úplné dokončení projektové dokumentace se předpokládá na konci roku 2021. První ledoborec tohoto typu s názvem Rusko by mohl být dokončen v roce 2027. Celkově se mají sice nakonec vyrobit tři tyto ledoborce, zatím je však zajištěno financování pro dva.

Kromě ledoborců se uvažuje i o budování nákladních lodí s jaderným pohonem pro Severní mořskou cestu. Plně by se využily zkušenosti z budování a provozu jaderných ledoborců.

Reaktor RITM-200 by se měl využívat i pro malé modulární reaktory (zdroj OKBM Afrikantov).
Reaktor RITM-200 by se měl využívat i pro malé modulární reaktory (zdroj OKBM Afrikantov).

 

Cesta Ruska k uzavření palivového cyklu.

Pro uzavření uran plutoniového palivového cyklu je potřeba hromadně zavést rychlé množivé reaktory. Nejdále je v tomto směru Rusko v oblasti sodíkových reaktorů. Ty jsou zde již v komerčním provozu. V roce 2020 uplynulo 40 let od zahájení provozu rychlého sodíkového reaktoru BN-600 v Bělojarské jaderné elektrárně. V tomto roce obdržel licenci na provoz do roku 2025 s předpokladem, že poběží až do roku 2040., tedy celkově 60 let.

V letech 2020 až 2022 bude větší sodíkový reaktor BN-800 v téže elektrárně postupně převeden plně na MOX palivo. Jde o další krok k postupnému uzavření palivového cyklu pomocí těchto rychlých reaktorů. Získané zkušenosti Rusko využívá při spolupráci s Čínou, která z jeho pomocí postavila svůj prototypový sodíkový reaktor CEFR.

Vývoj nových typů, které využijí například chlazení olovem, by měly pomoci i nové výzkumné reaktory. V rámci projektu Proryv se dokončovala příprava rychlého výzkumného reaktoru BREST-OD-300. Příprava projektu by měla být dokončena do konce roku 2020. Mělo by jít o základní nástroj vývoje budoucích pokročilých jaderných technologií. Na staveništi se začaly budovat přístupové cesty, odčerpávat podzemní voda a celkově se připravuje zahájení stavby. Dokončení reaktoru se předpokládá v roce 2026.

 

Shrnutí jaderné energetiky v Rusku

Rusko v letošním roce uvedlo do provozu dva reaktory III. generace, z nich jeden mimo své území. V současné době má tak v provozu pět těchto reaktorů a sbírá zkušenosti s jejich využíváním.

Druhá fáze Leningradské jaderné elektrárny (zdroj Rosenergoatom).
Druhá fáze Leningradské jaderné elektrárny (zdroj Rosenergoatom).

Dokončení bloku v běloruské elektrárně Ostrovec trvalo sedm let. Je to sice o dva roky déle, než se plánovalo, ale jde o první realizaci tohoto bloku v zahraničí. Zkušenosti z výstavby v blízkosti Evropské unie by mohly pomoci při realizaci projektů ve Finsku a Maďarsku. Pokud se podaří podle předpokladů u Hanhikivi a Pakse získat povolení, mohlo by realizace samotné stavby proběhnout rychleji. Bude při ní možné využít zkušené odborníky ze stavby v Bělorusku.

 

Rusko staví kontinuálně jaderné bloky doma, kde prokázalo schopnost včas nahrazovat ty dosluhující. Ještě více rozestavěných i plánovaných reaktorů však má v zahraničí. Dokáže připravit i stavět bloky ve velmi rozdílných geografických i podnebných oblastech. Postupně tak sbírá zkušenosti i rozšiřuje počet zkušených odborníků. Vytvořené dodavatelské řetězce tak mohou pracovat na výrobě kontinuálně a získané zkušenosti se tak neztrácejí. Je třeba říci, že Rosatom velice úzce spolupracuje i s řadou západních firem. Jeho reaktor III. generace by tak mohl plně naplnit očekávání, která jsou na něj kladena. Prozatímní zkušenosti z výstavby i provozu to potvrzují.

Velkým úspěchem je i zahájení komerčního provozu první plovoucí jaderné elektrárny Akademik Lomonosov. I ona zatím splňuje požadavky, které se na ní kladly. Pokud bude úspěšný při provozu i nový jaderný ledoborec Arktika a nový reaktor RITM-200 se osvědčí, otevírá se cesta k úspěšnému jeho využívání nejen pro lodě, ale také pro plovoucí jaderné elektrárny a jako malé modulární elektrárny. Vedle velkých reaktorů III. generace by tak Rusko mohlo mít další velice výhodný vývozní artikl.

Instalace kopule kontejnmentu bloku Fu-čching 6 (zdroj CNNC).
Instalace kopule kontejnmentu bloku Fu-čching 6 (zdroj CNNC).

Vedle vývozu surovin se tak jaderné elektrárny a servis pro ně během celého životního cyklu stávají pro Rusko velmi atraktivní ekonomickou oblastí.

 

Čína dosáhla klíčového úspěchu

Klíčovým úspěchem Číny bylo v roce 2020 spuštění prvního reaktoru Hualong One (HPR 1000). Jde o další čínský reaktor III+ generace. Stejný reaktor se dokončuje i v zahraničí, a to v pákistánské jaderné elektrárně Karáčí. Reaktor by se měl stát klíčovým pro nabídku pro zahraničí. V tomto směru je v roce 2020 velkým úspěchem získání evropské licence, která potvrzuje, že splňuje všechny evropské normy a požadavky. Evropskou licenci má tak nyní celkově sedm reaktorů. Konkrétní projekt pochopitelně bude potřebovat povolení místního úřadu pro jadernou bezpečnost. Připomeňme, že by se tyto bloky měly stavět v britské elektrárně Bradwell.

První reaktor Hualong One se dostal do provozu jako blok Fu-čching 5 (Fuqing). Bylo to pět let od zahájení betonáže jaderného ostrova. Jeho horké zkoušky začaly v březnu 2020. Po jejich ukončení začalo fyzikální spouštění, při kterém bylo 10 září dokončeno zavážení paliva, 21. října 2020 se rozběhla štěpná řetězová reakce a 27. listopadu začal blok dodávat elektřinu do sítě. Spouštění bylo ukončeno zkušebním provozem na nominálním výkonu na začátku září 2020, kdy byl zahájen komerční provoz bloku.

 

Zavážení paliva do bloku Fu-čching 5 (zdroj CNNC).
Zavážení paliva do bloku Fu-čching 5 (zdroj CNNC).

Na bloku Fu-čching 6 byla instalována kopule vnější obálky kontejnmentu, také ten se tak blíží dokončení, do provozu by se měl dostat v příštím roce. Další dva reaktory tohoto typu se staví i v elektrárně Fang-čcheng-kang (Fangchenggang), jde o třetí a čtvrtý blok. Ty se do provozu dostanou až v roce 2022.

V Karáčí 2 byla začátkem roku dokončená betonáž kontejnmentu. Po dokončení bloku a studených zkouškách pak byly provedeny a na začátku září 2020 dokončeny horké zkoušky. Dne 28. listopadu začalo zavážení palivových souborů do reaktoru. Celkově je jich u tohoto typu 177. Na konci srpna byla u bloku 3 instalována kopule kontejnmentu. Do komerčního provozu se dostanou v roce 2021 a 2022

O čtyřech reaktorech VVER100 v elektrárně Tchien-wan, které už v této elektrárně pracují, se už psalo. V současné době se zde dokončuje pátý a šestý blok. Ty jsou typu ACPR1000. Na začátku července 2020 se do pátého bloku zavezlo palivo. Dne 27. července se rozběhla štěpná řetězová reakce, začátkem srpna pak bylo možné po dosažení potřebného výkonu zahájit výrobu elektřiny a začít ji dodávat do sítě. Do provozu se tak dostal po pěti letech výstavby. V roce 2020 byl dokončen i blok Tchien-wan 6. V říjnu zde byly dokončeny studené zkoušky a v listopadu byly zahájeny horké zkoušky, které byly dokončeny 29. prosince 2020. Přechází se tak ke spouštění bloku.

 

Bloky Tchien-wan 5 a 6 by se měly do komerčního provozu dostat v roce 2021 (zdroj CNNC).
Bloky Tchien-wan 5 a 6 by se měly do komerčního provozu dostat v roce 2021 (zdroj CNNC).

K dokončení se přiblížily i reaktory ACPR1000, které se budují jako bloky Chung-jen-che (Hongyanhe) 5 a 6. V říjnu 2020 byly dokončeny studené testy pátého bloku a začaly u šestého bloku. Jejich uvedení do komerčního provozu se plánuje v letech 2021 a 2022.

Nově zahajovaným stavbám dominuje právě reaktor Hualong One. První betonáž jaderného ostrova se na začátku září začala u bloku Čang-čou 2 (Zhangzhou), zde se jeden takový blok už buduje. V plánu je pak ještě druhá a třetí fáze této elektrárny, každá po dvou blocích.

Na začátku roku se začala betonáž bloku Taipingling-1 a 15. října pak bloku Taipingling-2. V obou případech jde o reaktor Hualong One. Začátkem září 2020 pak Čína schválila výstavbu dvou dvojic těchto jaderných reaktorů. První v elektrárně Changjiang a druhé v elektrárně Sanao. Na začátku roku 2021 pak byla zahájena první betonáž jaderného ostrova právě u prvního bloku v elektrárně Sanao v provincii Če-ťiang (Zhejiang). Zde by se mělo nakonec postavit celkově šest bloků.

Dalším čínským modelem, který by se mohl nabízet do zahraničí je blok CAP1400, který je zvětšenou a plně čínskou variantou reaktoru AP1000. Dva tyto bloky se budují v elektrárně Š‘-tao-wan Shidaowan.

 

Jako první reaktor IV. generace lze označit vysokoteplotní plynem chlazený reaktor HTR-PM (zdroj CNNC).
Jako první reaktor IV. generace lze označit vysokoteplotní plynem chlazený reaktor HTR-PM (zdroj CNNC).

V této elektrárně se také buduje modulární vysokoteplotní plynem chlazený reaktor s kulovým ložem HTR-PM. Ten má dva moduly se společnou turbínou. Ten se přiblížil dokončení. Koncem října u něj skončily studené testy a přistoupilo se k těm horkým. Evolučním pokračováním tohoto reaktoru by měl být reaktor HTR-PM600, který by se měl skládat z šesti modulů se společnou turbínou a jeho celkový výkon bude 650 MWe. Při vývoji tohoto reaktoru bude Čína spolupracovat s Ruskem a v ruských výzkumných zařízeních se provádí i potřebný výzkum, zvláště se zaměřením na zkoumání grafitu využívaném v aktivní zóně. Vybírá se několik míst pro realizaci takového reaktoru.

 

Velín malého modulárního reaktoru HTR-PM 200, který se nyní uvádí do provozu (zdroj WNN, China Huaneng).
Velín malého modulárního reaktoru HTR-PM 200, který se nyní uvádí do provozu (zdroj WNN, China Huaneng).

Čína také pokročila v postupu k sodíkovým rychlým reaktorům. První zkušební malou elektrárnu s tímto reaktorem postavila s pomocí Ruska, které dodává palivo. Reaktor CEFR, který je dominantně určen pro testování, zahájil dodávky elektřiny v roce 2011. V roce 2020 začal pracovat na maximálním výkonu 20 MWe. Ověřilo se, že pracuje přesně podle předpokladů.

Na základě zkušeností s malým reaktorem CEFR se začal v roce 2017 budovat demonstrační rychlý sodíkový reaktor CFR-600 s výkonem 600 MWe v elektrárně Xiapu. Druhý blok stejného typu se začal budovat v roce 2020. Komerční jednotka CFR-1000 s výkonem 1000 až 1200 MWe by se měla začít budovat v roce 2028 a dokončení se plánuje na rok 2034.

 

Shrnutí čínské jaderné energetiky.

Číně se v roce 2020 podařilo uvést do provozu první reaktor Hualong One v elektrárně Fu-čching. Současně se uvádí tento reaktor do provozu i v zahraničí v elektrárně Karáčí v Pákistánu. Čína staví reaktory III. generace za pět let. I ona má zajištěnu kontinuitu výstavby a rozšiřuje zkušenosti i počty odborníků. Na rozdíl od Ruska je to zatím dominantně na domácí půdě, ale začíná se prosazovat i v zahraničí. V tomto ohledu je důležitým krokem získání evropské licence.

K zahájení provozu se blíží i první modulární vysokoteplotní plynem chlazený reaktor HTR-PM. Pokud se tento reaktor chlazený heliem osvědčí v provozu a ekonomicky, půjde i o velmi vhodný zdroj tepla pro průmysl. Jde do jisté míry o první reaktor IV. generace a o velký průlom v jaderných technologiích.

Cestu k uzavření palivového cyklu by měly otevřít sodíkové rychlé reaktory, které Čína rozvíjí s pomocí Ruska. V budoucnu by se i ony mohly stát velice atraktivním vývozním artiklem. I když v nejbližší době potřebuje spíše Indie většinu svých kapacit k rozvoji potenciálu domácí jaderné energetiky. V nejbližších letech chce zrychlit zahajování nových staveb a uvádět do provozu okolo 6 jaderných bloků ročně. I to je důvod, proč si objednala reaktory i u Rosatomu. V současné době má Čína 49 bloků v provozu s celkovým výkonem 48 GWe a ve výstavbě 15 bloků s výkonem 16 GWe, v roce 2025 by se chtěla přiblížit hodnotě 70 GWe v provozu a 30 GWe ve výstavbě. V roce 2035 by chtěla mít 200 GWe jaderného výkonu a v roce 2050 pak 340 GWe. Zatímco v roce 2019 zajišťovalo jádro v Číně téměř 5 % elektřiny, v roce 2030 by to mělo být okolo 10 %. Jaderná energetika by tak Číně mohla výrazně pomoci v dekarbonizaci. Vzhledem k současnému vývoji by se tyto plány mohly naplnit.

 

Spuštění prvního bloku jaderné elektrárny Barakah ve Spojených arabských emirátech (zdroj ENEC).
Spuštění prvního bloku jaderné elektrárny Barakah ve Spojených arabských emirátech (zdroj ENEC).

Jižní Korea

Spuštění prvního jihokorejského reaktoru APR1400 v elektrárně Barakah ve Spojených arabských emirátech je obrovským úspěchem korejské firmy KEPCO. Povolení k provozování obdržel blok 16. února 2020, začátkem března bylo dokončeno zavážení paliva a začátkem srpna se v něm rozběhla štěpná řetězová reakce. V druhé polovině srpna pak začal dodávat elektřinu do sítě. V poslední třetině září začal pracovat na polovině svého výkonu a 18. listopadu už dosáhl 80 % nominálního výkonu. V červenci 2020 byl dokončen druhý blok a byla podána žádost o povolení provozu k úřadu pro jadernou bezpečnost SAE. Také třetí a čtvrtý blok se blíží dokončení. V květnu 2020 byly u čtvrtého bloku dokončeny studené testy. Získané zkušenosti chce Jižní Korea a Spojené arabské emiráty využít i při spolupráci při společné nabídce projektů pro třetí země.

 

K zahájení provozu se blíží reaktory Sin Hanul (Shin Hanul) 1 a 2, které by měly být spuštěny v roce 2021 a 2022. Poslední bloky, které se ještě v Jižní Koreji staví jsou pak Sin Kori 5 a 6. Po jejich dokončení v letech 2023 a 2024 se už žádný další jaderný blok neplánuje. Současné politické vedení totiž vyhlásilo odstoupení od jádra. Pro velice úspěšný korejský jaderný průmysl je tak nutné hledat odbyt v zahraničí. To je ovšem bez domácího zázemí velmi náročné, takže zatím nejsou ve výhledu žádné další zakázky. Na rozdíl od ruských a čínských reaktorů III. generace tak nemá reaktor APR1400 zajištěnu kontinuální sériovou výrobu, která by vedla ke snížení ceny a vysoké efektivitě jeho výstavby. Jeho budoucnost je tak na rozdíl od předchozích reaktorů III. generace pořád ještě otevřená a nejistá. Nutné je získání dalších zakázek k čemuž by mohlo přispět velice úspěšné a rychlé zavedení jaderné energetiky a výstavba hned čtyř bloků ve Spojených arabských emirátech. Přičemž šlo o zemi, která s ní před tím měla nulové zkušenosti. Další výhodou je evropská i americká licence reaktoru APR1400 i existence projektu jeho menší varianty APR1000.

Společnost KEPCO se tak snaží proniknout i do oblasti malých modulárních reaktorů a speciálních zařízení. Začala tak spolupracovat s loděnicí DSME (Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering) na projektu plovoucí jaderné elektrárny. Předpokládají využití malého tlakovodního reaktoru BANDI-60 s tepelným výkonem 200 MWt a 60 MWe, na kterém společnost KEPCO pracuje od roku 2016.

 

Bloky Kakrapar 3 a 4 v Indii jsou těžkovodními reaktory s výkonem 700 MWe, blok Kakrapar 3 byl uveden do provozu v roce 2020 (zdroj NPCIL).
Bloky Kakrapar 3 a 4 v Indii jsou těžkovodními reaktory s výkonem 700 MWe, blok Kakrapar 3 byl uveden do provozu v roce 2020 (zdroj NPCIL).

Indie se zaměřuje na těžkovodní reaktory

Velkým úspěchem Indie bylo zahájení spouštění prvního velkého těžkovodního reaktoru vlastní konstrukce IPHWR700 s výkonem 700 MWe. Jde o blok Kakrapar 3. V polovině března 2020 se u něj dokončilo zavážení palivových souborů a v poslední čtvrtině července se u něj rozběhla štěpná řetězová reakce. Veškeré komponenty jsou indické provenience. Jde o důležitou součást budoucího thoriového cyklu. Těžkovodní reaktory mají lepší neutroniku a spolu s rychlými reaktory by mohly v budoucnu využívat thorium, kterého má Indie velké zásoby. Zatím má Indie pouze menší bloky tohoto typu s výkonem 220 MWe. Reaktor Kakrapar 4 by měl být spuštěn v roce 2021. Další dva reaktory tohoto typu se dokončují v elektrárně Rajasthan, jako bloky 7 a 8. Do provozu by se měly dostat v letech 2022 a 2023. V přípravě a plánu je postavení dalších osmi bloků tohoto typu. Koncem listopadu 2020 pak dostaly povolení k betonáži jaderného ostrova dva první z nich v elektrárně Gorkakhpur. Tyto bloky by se měly stát hlavním pilířem indické jaderné energetiky. První stavby se značně protáhly, bude tak důležité, aby získané zkušenosti pomohly ke zrychlení a zefektivnění jejich výstavby.

Zajímavostí těžkovodních reaktorů je, že je možná průběžná výměna paliva. Mohou tak běžet kontinuálně velmi dlouhou dobu. V Indii jsou tak již čtyři bloky, které běžely někdy déle než dva roky. Blok Kaiga 1 běžel 962 dní, Rajasthan 3 pak 777 dní a Rajasthan 5 pracoval nepřetržitě 765 dní. Dne 25 srpna 2020 dokázal blok Narora 2 překročit 731 dní.

Druhým pilířem indického programu pro využití thoria jsou rychlé sodíkové reaktory. U prototypového bloku PFBR s výkonem 500 MWe bylo opět odloženo jeho uvedení do provozu a nyní se předpokládá až v roce 2021.

Staveniště elektrárny Gorkakhpur, kde se začaly stavět dva bloky IPHWR700 (zdroj AERB).
Staveniště elektrárny Gorkakhpur, kde se začaly stavět dva bloky IPHWR700 (zdroj AERB).

O výstavbě nových ruských reaktorů VVER1000 v elektrárně Kudankullam už jsme psali. Indie chce objednávkou velkých bloků u zahraničních dodavatelů zrychlit růst kapacity jaderné energetiky. Ta by ji mohla pomoci k nutnému růstu zatím omezené produkce elektřiny. Indie totiž potřebuje dokončit elektrifikaci a tím přispět ke zvýšení ekonomické a životní úrovně. Jaderná energie by mohla snížit potřebu té uhelné. Stále se tak uvažuje o šestici bloků AP1000 firmy Westinghouse v elektrárně Kovvada. Ovšem zde zatím nedošlo k žádnému posunu k realizaci.

 

USA

Ke spuštění se blíží dva bloky AP1000 v elektrárně Vogtle. V únoru 2020 byly dokončeny betonáže kontejnmentu Vogtle 3. V květnu na něm byl instalován poslední modul, kterým je bazén na vrcholku kontejnmentu, který zajišťuje vodu pro jeho havarijní ochlazování. Koncem října byly dokončeny studené testy tohoto reaktoru. Po nich se přikročí k horkým testům, které jsou už předzvěstí blížícího se spuštění bloku. Začátkem prosince se pak začalo do areálu elektrárny dovážet palivo. V polovině prosince se pak začala testovat turbína.

Koncem března 2020 se u čtvrtého bloku umístila na kontejnment kopule, která jej uzavřela. Třetí blok by se měl uvést do provozu v listopadu 2021 a čtvrtý pak v listopadu 2022. V provozu tak bude již šest bloků tohoto typu. Bohužel však zatím nejsou ve výhledu další realizace tohoto modelu. Jeho vyhlídky jsou tak značně nejisté. Zlom by mohla přinést případná jejich realizace ve zmíněné Indii nebo Polsku. Reaktor má modulární strukturu, výhoda takového skládání z modulů vyráběných v továrně se nejvíce projeví, když se bloky budují ve větší sérii kontinuálně. A to zatím u něj, na rozdíl od ruských, čínských i jihokorejských reaktorů nenastalo.

 

Výstavba bloků Vogtle 3 a 4 (zdroj Georgia Power).
Výstavba bloků Vogtle 3 a 4 (zdroj Georgia Power).

Vývoj jaderné energetiky v Evropě

V Evropě se buduje jen velmi omezený počet bloků. Největší počet je francouzského reaktoru EPR. Dva projekty mají velmi dlouhé zpoždění, prvním je první reaktor EPR, kterým je Olkiluoto 3 ve Finsku a druhým pak Flamanville 3 ve Francii. U bloku Olkiluoto bylo v dubnu 2020 požádáno o možnost zavezení paliva. Během testů se objevilo několik technických problémů. V květnu byl například nalezen defekt u části armatury vyrobené v Německu. Část problémů souvisí se značným zpožděním výstavby. Zároveň došlo ke zpoždění dodávek náhradních dílů a oprav vlivem epidemie COVID-19. Postupně se je však daří řešit, ale přece jen došlo k dalšímu odkladu spuštění bloku. Palivo tak bude zavezeno až na jaře roku 2021 a produkce elektrické energie se posunula až na podzim stejného roku.

U bloku Flamanville se v únoru 2020 dokončily horké testy. Zahrnovalo to i testy turbíny. Zavezení paliva u tohoto bloku se předpokládá v roce 2022. V roce 2020 byla povolena jeho dodávka do areálu elektrárny. Zdržení je dáno nutností opravy některých svarů.

Poměrně dobře zatím probíhá výstavba dvou bloků EPR v elektrárně Hinkley Point C. Ovšem i zde se nepodařilo vyhnout zpoždění vlivem koronavirové epidemie. Pozitivní však je, že se daří využívat zkušenosti získané na prvním bloku při budování toho druhého, což u něj umožňuje zkracovat jednotlivé etapy. Začátkem května tak došlo k dokončení betonáže jaderného ostrova druhého bloku.

U projektu Sizewell C se pořád diskutuje o finančním modelu, který ještě stále není rozhodnut. Značně však pokročila příprava staveniště. Zároveň se daří postupně předkládat plány projektu odpovídajícím orgánům a realizovat potřebná veřejná slyšení. Na konci roku vyhlásila britská vláda, že začne s firmou EDF rozhovory o konečném modelu financování elektrárny. Úspěch realizace tohoto projektu je kritický pro budoucnost bloku EPR i pro budoucnost britské energetiky a splnění jejího cíle, kterým je realizace nízkoemisního mixu. Budoucnost reaktoru EPR pak také závisí na politickém rozhodnutí o jaderné energetice v domovské zemi.

Byla dokončena betonáž základové desky druhého bloku v elektrárně Hinkley Point C (zdroj EDF).
Byla dokončena betonáž základové desky druhého bloku v elektrárně Hinkley Point C (zdroj EDF).

O plánovaném využití čínských reaktorů Hualong One pro elektrárnu Bradwell B jsme už psali. Zde je důležitým krokem získání evropské licence pro tento reaktor. Zároveň také dostal Bradwell B licenci pro dodavatele elektřiny. Jednání pokračuje i v dalších dvou lokalitách, kde se plánují nové jaderné bloky, ale konkrétní dodavatelé (Hitachi a Westinghouse) od nabídky odstoupili.

 

Jaderná energetika ve střední a východní Evropě

Je stále jasnější, že odchod od uhlí ve střední a východní Evropě nebude možný bez využití jaderných zdrojů. Reálnější se stává výstavba jaderných bloků v Polsku, které je na uhlí velmi silně závislé. Tam se rozhodli jít cestou využití amerických reaktorů a také využít americké finanční půjčky. Ta je umožněna přijetím nového zákona v USA, který dovoluje financovat projekty v jaderné energetice v zahraničí, což zatím nebylo možné. Polsko by chtělo postavit 6 – 9 GWe. Jedním z míst, které by se mohly využít, je nedokončená jaderná elektrárna Žarnowiec. Druhým potenciálním místem je Kopalino. Polsko předpokládá, že první blok se dostane do provozu v roce 2033.

Odchod od uhlí musí řešit i jihovýchod Evropy. Vede to ke snaze o dokončení některých dlouho pozastavených projektů. Tato snaha je však v Rumunsku i Bulharsku velmi silně ovlivněno ideologickým i politickým bojem a politikařením. Rumunsko skončilo jednání o spolupráci s čínským investorem o dostavbě reaktorů v elektrárně Černá voda a začalo v této oblasti spolupracovat s USA a Francií. Stále ještě není vyřešena dokončení jaderné elektrárny Belene v Bulharsku nebo výstavba dalšího bloku v elektrárně Kozloduj. Hlavně kvůli politikaření je tak budoucnost těchto projektů stále velmi nejistá.

 

K posunu došlo v roce 2020 na Ukrajině ve snaze o dostavbu dvou pozastavených bloků v Chmelnické jaderné elektrárně, jedná se o třetí a čtvrtý blok. Zde by bylo výhodou, že v této elektrárně se připravuje možnost propojení se sítí Evropské unie a dodávek elektřiny do ní. Na turbínách pro tento třetí a čtvrtý blok pracuje ukrajinská firma Turboatom, která zároveň realizuje modernizaci turbín ukrajinských jaderných elektráren. Během roku 2020 proběhlo několik analýz možného průběhu dostavby a stavu staveniště, například jeřábů, které se zde nacházejí a pro výstavbu by se využívaly.

Dokončení obou bloků by mohla realizovat česká firma Škoda JS. Její představitelé se domnívají, že to bude možné a dokončené reaktory budou splňovat všechny požadované bezpečnostní parametry. Některé práce potřebné pro uskutečnění dostavby byly už realizovány a odborníci ze Škody JS mohly stav přímo na místě prostudovat. Firma se bude snažit o co nejvyšší míru lokalizace prací a dodávek na Ukrajině. Vzhledem k tomu, že se podílí na modernizaci a údržbě i dalších jaderných zařízení na Ukrajině, má navázáno dostatek potřebných kontaktů. Dodávala řadu celků spojených například s manipulacemi s jaderným palivem pro Zaporožskou a Jihoukrajinskou jadernou elektrárnu.

V ukrajinské jaderné elektrárně Rovno se využívají reaktory VVER440, pro které nyní může dodávat palivo i firma Westinghouse (zdroj Energoatom).
V ukrajinské jaderné elektrárně Rovno se využívají reaktory VVER440, pro které nyní může dodávat palivo i firma Westinghouse (zdroj Energoatom).

Pro české firmy by tato stavba byla velmi cennou zkušeností před výstavbou nových jaderných bloků u nás. Na základě rozhodnutí ukrajinské vlády z konce září 2020 se práce na dostavbě bloků obnovily. Zatím jde o kontrolu a obnovu staveniště, přípravu projektu dostavby a vytvářením dodavatelských řetězců. Dokončení bloků se plánuje na rok 2025.

 

Ukrajina uvažuje i o výstavbě dalších bloků, které by postupně nahradily dosluhující bloky v existujících elektrárnách nebo posílily jejich výkon. Jde například o Rovenskou jadernou elektrárnu, kde je už částečně připraveno staveniště. O možnostech spolupráce v této oblasti jedná i s jihokorejskou firmou KHNP.

Již třetí ukrajinský blok byl 28. června 2020 plně zavezen palivovými soubory firmy Westinghouse, jde o druhý blok Jihoukrajinské jaderné elektrárny. V roce 2018 byl těmito soubory kompletně zavezen třetí blok této elektrárny a v roce 2019 pak pátý blok Zaporožské jaderné elektrárny. Nyní palivo od firmy Westinghouse využívají dva bloky Jihoukrajinské elektrárny (2. a 3.) a čtyři bloky Zaporožské elektrárny (1., 3., 4., a 5.). Právě hlavně pro Ukrajinu vyvinul Westinghouse své palivo i pro bloky VVER440. I pro tento typ ruského reaktoru, který se u nás využívá v jaderné elektrárně Dukovany, tak lze nakoupit palivo u západního dodavatele. Připomeňme, že se uvažuje o výstavbě pobočky Westinghouse pro výrobu paliva na Ukrajině.

Staveniště finské elektrárny Hanhikivi, tam by se výstavba reaktoru měla rozběhnout v roce 2021 (Fennovoima).
Staveniště finské elektrárny Hanhikivi, tam by se výstavba reaktoru měla rozběhnout v roce 2021 (Fennovoima).

Elektřina právě z jaderných elektráren by se mohla stát pro Ukrajinu zajímavým vývozním artiklem. V roce 2020 se začala dodávat do Moldávie. O dodávkách do Evropské unie, která bude postrádat stabilní zdroje už zde zmínka byla. Zde již nyní je problém se zajištěním pobaltských států, které se rozhodly neodebírat elektřinu z Běloruska a budou tak mít nedostatek zdrojů.

 

Situace v České republice a na Slovensku

V minulém přehledu se psalo, že se situace se stavbou nového bloku přece jen pohnula a začalo se pracovat na finančním modelu a přípravě potřebných smluv. Ty se nakonec připravily a předpokládají, že nový blok bude stavět ČEZ s určitými garancemi státu, které zajistí nízkou cenu úvěru a pojištění. Cena elektřiny z bloku by tak mohla být k 60 EUR/MWh. Smlouvy mezi ČEZ a státem byly podepsány a navrhovaný model byl odeslán k orgánům evropské unie k posouzení a notifikaci. Připomeňme, že návrh musí řešit to, že ČEZ, který má budoucí staveniště a zároveň zkušenosti s jadernými elektrárnami a potřebné odborníky, není státní firmou, ale má minoritní akcionáře. Ti jsou většinou zaměření na krátkodobější zisk a hodně dlouhodobá investice je nesmí poškodit. Je možná řada finančních modelů, každý má své výhody a nevýhody. Nakonec je vždy nutné nějaký vybrat a nikdy s ním nebudou spokojeni všichni.

Česká republika předpokládá, že půjde cestou výběrového řízení na tlakovodní reaktor s výkonem do 1200 MWe. Připomeňme, že omezení výkonu je dáno dvěma faktory. Pro naší menší energetickou soustavu je vhodnější menší blok. Zároveň je třeba v případě souběžného provozu nového a všech starých bloků v Dukovanech počítat s omezenými možnostmi chlazení. Do soutěže by se mohlo přihlásit v principu pět uchazečů s reaktory, o kterých jsme v přehledu referovali.

Původně se předpokládalo, že k vyhlášení tendru dojde na konci roku 2020. Bohužel se pak projevilo to, že současné politické elity se nesoustředí na řešení problémů, ale čistě na politický a ideologický boj. Volby byly v minulém roce a jsou i v roce 2021, takže se politici všech stran věnují pouze politikaření, ať to stojí, co to stojí. Opoziční strany tak začaly bojovat za odložení rozhodnutí o případné realizaci stavby nového bloku a případné formě soutěže do doby až po volbách a zároveň za vyřazení čínského a ruského dodavatele. Piráti hrají v Evropské unii i v Česku na strunu protijaderného postoje a zároveň rychlého uzavření uhelných zdrojů. Podobné hlasy se ozývají i z jiných stran, například TOP09. A ze všech pak zní volání po nadřazení ideologického pohledu nad odborné či technické otázky a nad veškerou realitu. Podle mě bude mít takové účelové politikaření, kterého se politici bez jakékoliv snahy si obstarat fakta a zabývat se jimi dopouštějí, katastrofální dopady na českou energetiku.

 

Koncem roku 2020 největší jeřáb na světě Big Carl přemístil zatím nejtěžší komponentu. Jednalo se o první ze tří prefabrikovaných prstenců s váhou 575 tun. Jeho výška je 17 m a průměr 47 m (zdroj EDF).
Koncem roku 2020 největší jeřáb na světě Big Carl přemístil zatím nejtěžší komponentu. Jednalo se o první ze tří prefabrikovaných prstenců s váhou 575 tun. Jeho výška je 17 m a průměr 47 m (zdroj EDF).

Je dobré připomenout, že velká většina dodavatelů jaderných bloků vytváří pro danou stavbu konsorcia. Například blok VVER1200 nabízí konsorcium složené z Rosatomu, GE Steam Power a Framatomu SAS pro dostavbu jaderné elektrárny v Belene. S těmito firmami spolupracuje Rosatom i v projektech Hanhikivi a Paks, s firmou GE Steam Power pak i na projektech Akkuya a El-Dabaa. Ovšem i tato konsorcia by pravděpodobně ideologičtí bojovníci vyřadili. Je ovšem otázkou, jaký by měla po vyřazení dvou silných kandidátů z pěti soutěž vůbec smysl, a jestli by pak nebyla rozumnější dohoda s vybraným dodavatelem bez soutěže, jak to předpokládá například Polsko.

Začínám tak být k budoucnosti jaderné energetiky i energetiky v Česku velmi skeptický. Určitě se nic moc nepohne ve volebním roce 2021. Řešení dlouhodobých problémů potřebuje určitou rámcovou shodu a racionální postoje. Čehož ovšem současní politici, kteří se snaží vše využít k politickému boji, schopni nejsou. Moc nevěřím, že by se chování politiků v dohledné době změnilo. Zvláště, když vidím, že je k racionálnímu jednání, přerušení politikaření a snaze o konstruktivní spolupráci neinspirují ani přeplněné nemocnice a tisíce zbytečných úmrtí, které mají přímo na očích. Nezvládnutí energetiky by mohlo mít i větší dopady na naše životy, ale je to zatím z pohledu politiků hodně daleko.

Ještě jedna fotografie z přemisťování zatím nejtěžší komponenty 16. prosince 2016 na stavbě elektrárny Hinkley Point C (EDF).
Ještě jedna fotografie z přemisťování zatím nejtěžší komponenty 16. prosince 2016 na stavbě elektrárny Hinkley Point C (EDF).

Je třeba zároveň připomenout, že stavba jednoho nového bloku v Dukovanech je jen nutný začátek, který by měl ukázat, že to dokážeme. Pokud opravdu budeme chtít vytvořit nízkoemisní mix, tak potřebujeme postavit ještě další blok v Dukovanech a dva bloky v Temelíně. V současné době se zdá, že daleko razantněji jde ke stavbě nových jaderných bloků Maďarsko a v roce 2020 se významně posunulo Polsko. Může tak být, že za těmi státy budeme zaostávat. V tom případě nás může těšit alespoň to, že se naše firmy budou velmi pravděpodobně na výstavbě jaderných bloků v Maďarsku i Polsku podílet, stejně jako se zapojily do popsané dostavby Chmelnické jaderné elektrárny a dostavby slovenské elektrárny Mochovce.

 

V jaderné elektrárně Mochovce probíhá postupná modernizace prvních dvou bloků zaměřena dominantně na turbíny. Umožnila zvýšení výkonu z 471 MWe na 500 MWe. Skončit by měla na jaře roku 2021. Zároveň se pracuje na přípravě spuštění bloku 3 a dokončení bloku 4. Velmi důležité je, aby se třetí blok už konečně rozběhl. Slováci by totiž měli začít také pomalu pracovat na náhradě dvou bloků VVER440 v Jaslovských Bohunicích.

 

Závěr

Rok 2020 byl pro rozvoj jaderné energetiky velmi významný. Do provozu se dostal už sedmý typ jaderného reaktoru III. generace. Jižní Korea a Rusko spustily první takový svůj blok i v zahraničí, Čína se k tomu blíží. Rusko a Čína staví své reaktory kontinuálně a mohou tak využít výhody sériové produkce. V těchto případech by se opravdu mělo dosáhnout standardní doby výstavby od prvního betonu jaderného ostrova do spuštění pět let. Reaktory III. generace budou postupně přebírat hlavní podíl na rozvoji jaderné energetiky a zdá se, že jejich provoz splňuje očekávání.

Německo má instalovaných 60 GW výkonu ve větrných zdrojích, a přesto může vypadat prosinec, jak je zobrazen na tomto grafu. Poměrně dost dnů jsou dodávky z větru téměř nula a výkon obnovitelných zdrojů zajišťuje pouze spalování biomasy a vodní zdroje. Obnovitelné zdroje jsou zeleně, klasické šedě. Fialová linie je německá spotřeba a světle modrá cena elektřiny v daný moment (Zdroj Agora-Energiewende).
Německo má instalovaných 60 GW výkonu ve větrných zdrojích, a přesto může vypadat prosinec, jak je zobrazen na tomto grafu. Poměrně dost dnů jsou dodávky z větru téměř nula a výkon obnovitelných zdrojů zajišťuje pouze spalování biomasy a vodní zdroje. Obnovitelné zdroje jsou zeleně, klasické šedě. Fialová linie je německá spotřeba a světle modrá cena elektřiny v daný moment (Zdroj Agora-Energiewende).

Je vidět, že v hlavně v Číně, Rusku a některých dalších zemích dochází k renesanci jaderné energetiky. Čína velmi brzy předběhne v této oblasti Francii i USA. Další zlom by mohl nastat v případě zavedení malých modulárních reaktorů, které by umožnily proniknout do decentrální energetiky a teplárenství. Velmi úspěšně začala pracovat plovoucí jaderná elektrárna Akademik Lomonosov a reaktor pro ledoborce RITM-200 by mohl zajistit hromadnější produkci plovoucích jaderných elektráren i pozemních malých modulárních zdrojů pro specifické účely. Pokud se v provozu osvědčí čínsky malý modulární vysokoteplotní plynem chlazený reaktor HTR-PM, bude další průlom v tomto směru. V oblasti malých modulárních reaktorů je vidět velmi intenzivní úsilí. K němu se podrobněji vrátíme v některém z příštích článků.

 

Zahájení budování druhého čínského sodíkového reaktoru CFR-600 a intenzivní spolupráce na vývoji těchto rychlých reaktorů s Ruskem ukazuje na intenzivní snahu po uzavření palivového cyklu a zvýšení efektivity využití jaderného paliva i snížení objemu jaderného odpadu. Připomeňme, že byla doba, kdy byla v čele vývoje tohoto typu reaktorů Francie. Tam však vývoj zařízli zelení protijaderní aktivisté. I to je známkou ideologicky podmíněného zaostávání Evropy. I v této oblasti se dá čekat pokrok v nejbližších letech.

V současné době se v Evropě zintenzivňuje tlak na snižování emisí a pro řadu států začíná být jasnější, že bez jaderných zdrojů se k uhlíkové neutralitě nedostanou. Pozitivní je, že v době, kdy se nakonec pro výstavbu jaderných bloků rozhodnou, budou alespoň někteří výrobci schopni na takový požadavek kladně reagovat a spolehlivý a vyzkoušený reaktor nabídnout.


 

Michal Mejstřík v Barakah (první řada třetí zleva).
Michal Mejstřík v Barakah (první řada třetí zleva).

 

Poznámka

Dovolil bych si tuto část cyklu věnovat Michalu Mejstříkovi, kterého jsem měl možnost znát nejen jako ekonoma, ale také jako člověka. Byl také honorární konsul Jižní Koreje. Před necelými dvěma roky jsem s ním byl na cestě po korejských jaderných zařízeních v rámci hledání možností spolupráce při vzdělávání nové generace jaderných odborníků. Měli jsme i díky němu možnost poznat i spouštěnou jadernou elektrárnou Barakah. I zde jsem ho poznal jako velice vitálního člověka s obrovskou erudicí a nadšením, který toho i pro jadernou komunitu hodně udělal, a ještě mohl udělat. Chci si na něj uchovat jen hezké vzpomínky. Avšak upřímně řečeno, pokud bych měl nyní poblíž někoho z těch chřipečkářů, kteří prohlašují, že na COVID-19 umírají jen ti, kteří by už stejně za chvíli umřeli, tak bych po něm snad hodil cihlu.

 

 

Datum: 05.01.2021
Tisk článku

Související články:

Jaderná energetika na prahu roku 2011     Autor: Vladimír Wagner (17.02.2011)
Jaderná energetika v roce 2011     Autor: Vladimír Wagner (21.01.2012)
Jaderná energetika na prahu roku 2013     Autor: Vladimír Wagner (06.01.2013)
Jaderná energetika na prahu roku 2014     Autor: Vladimír Wagner (05.01.2014)
Jaderná energetika na prahu roku 2015     Autor: Vladimír Wagner (08.12.2014)
Jaderná energetika na prahu roku 2016     Autor: Vladimír Wagner (27.12.2015)
Jaderná energetika v roce 2017     Autor: Vladimír Wagner (25.01.2018)
Jaderná energetika v roce 2018     Autor: Vladimír Wagner (07.01.2019)
Jaderná energetika v roce 2019     Autor: Vladimír Wagner (14.02.2020)
Rok 2020 - další zlom v zavádění reaktorů III. generace     Autor: Vladimír Wagner (05.09.2020)



Diskuze:


Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku








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