Letos získaly licenci na 80 let provozu i dva varné reaktory Elektrárny Edwina Irby Hatche (zdroj Southern Nuclear).

Ve Spojených státech se v posledních letech připravují k opětnému spuštění nejméně tři jaderné reaktory, které se dříve z ekonomických důvodů odstavily. Podrobněji se o tom psalo v dřívějším článku. Rozhodnutí o odstavení svých jaderných bloků změnila Belgie a snaží se o jejich opětovný restart. Větší počet států, včetně Česka, se snaží o co nejdelší bezpečný provoz stávajících jaderných zdrojů.

Snaha o co nejdelší provoz stávajících bloků

V Evropě i USA se v sedmdesátých a osmdesátých letech postavil velký počet reaktorů. Později se výstavba nových bloků dramaticky omezila, v současné době se tak velká část reaktorů blíží době provozu překračující čtyřicet až padesát let. Když se teď ukazuje, nejen v souvislosti s nástupem umělé inteligence, že se tyto regiony bez jaderných zdrojů neobejdou, a nelze rychle postavit nové, je třeba usilovat o dlouhodobé bezpečné provozování těch stávajících.

Doba provozu reaktoru je zásadně omezena stavem reaktorové nádoby. Ta by se v principu sice mohla také vyměnit, ale ekonomicky se to nemůže vyplatit. Všechny ostatní části a konstrukce se dají v případě potřeby vyměnit. Je však pravda, že u některých z nich se to také nemusí ekonomicky vyplatit, pokud by bylo prodloužení provozu reaktoru relativně krátké. Týká se to například parogenerátorů, ale i výměna kabeláže může být značně náročná. Je tak velmi důležité se průběžně o veškeré zařízení velice pečlivě starat a výměny, právě třeba i kabelů, realizovat průběžně.

U jaderné energetiky je prioritou bezpečnost. Je to průmyslový obor, který má v této oblasti nastavena ta nejpřísnější pravidla. Každý stát má úřad pro jadernou bezpečnost, který velmi přísně dohlíží na stav jaderných zařízení. Jaderné bloky mají v principu neomezenou licenci, musí však v přesně daných termínech prokazovat schopnost bezpečného provozu zařízení na další dané období. Posuzování pro udělení povolení k provozu je relativně dlouhodobou a poměrně náročnou procedurou. Je důležité, aby ji provozovatel ve spolupráci s úřadem pro jadernou bezpečnost zahájil dostatečně včas a věnoval tomu odpovídající úsilí. Je tam celá řada lhůt, které umožňují zodpovědné posouzení všech bezpečnostních parametrů. Ty většinou opravdu souvisí s jadernou bezpečností a určitě by se neměly zkracovat nebo rušit.

U každé reaktorové nádoby jsou svědecké vzorky, které umožňují posoudit stav nádoby a její poškození neutronovým tokem. Ukazuje se, že nádoby jsou odolnější, než se čekalo. Zároveň se daří vhodnou konfigurací aktivní zóny reaktoru snižovat neutronovou zátěž na stěny nádoby. Prodloužit životnost může nádobě i vyžíhání. Ukazuje se tak, že bude možné prodloužit bezpečné provozování některých typů současných reaktorů na šedesát až osmdesát let.

Na elektrárně Palisades probíhají testy připravující její opětovné spuštění (zdroj Holtec).

Nejstarší provozované reaktory ve švýcarské elektrárně Beznau se už blíží 55 letům využívání. Testuje se tak šestá desítka let jejich práce. Celá řada bloků má už nyní licenci na šedesát let provozování, hlavně v USA je pak několik těch, které už mají licenci na osmdesát let provozu. V USA i Evropě pozorujeme intenzivní snahu provozovatelů o prodloužení bezpečného využívání stávajících bloků. Vyžaduje to dlouhodobou a průběžnou péči o veškeré zařízení jaderné elektrárny, zajištění rekonstrukcí, vylepšování, péči o včasné dodávky paliva i získání odpovídající technicky vzdělané pracovní síly. Vše je třeba realizovat ve spolupráci s úřadem pro jadernou bezpečnost a při splnění všech bezpečnostních podmínek. Touto cestou se vydal i český provozovatel jaderných elektráren ČEZ, který cílí u Dukovan i Temelína na osmdesát let provozu, podrobněji v nedávném článku.

Situace s restartem odstavených reaktorů v USA

Podrobně byla situace s obnovou provozu natrvalo odstavených jaderných reaktorů rozebírána v již zmiňovaném článku. Připomeňme si základní fakta. Na přelomu desátých a dvacátých let se v USA odstavilo z ekonomických důvodů několik bloků. Nedokázaly čelit konkurenci levného plynu z frakování a dotovaným obnovitelným zdrojům. V posledních letech se však vlivem geopolitických změn, ale hlavně nástupem umělé inteligence, situace dramaticky změnila. Geopolitická situace zvyšuje cenu plynu i ve Spojených státech a umělá inteligence dramaticky zvyšuje energetickou potřebu datových center. Ta potřebují stabilní a předvídatelný zdroj elektřiny. A právě takovým jsou jaderné elektrárny.

Velcí datoví giganti jsou tak ochotní s provozovateli jaderných zdrojů podepisovat dlouhodobé smlouvy o dodávkách elektřiny. V USA jsou tak v pokročilém stádiu tři projekty restartu už trvale odstavených bloků. Prvním z nich je elektrárna Palisades, která byla budována mezi léty 1967 a 1971. Tlakovodní reaktor o výkonu 800 MWe byl ze zmíněných ekonomických důvodů odstaven v roce 2022, tedy po 51 letech provozu, i když měl povolení k provozování až do roku 2031. Elektrárnu převzala firma Holtec, která se dlouhodobě zabývá nakládáním s jaderným odpadem a vyřazováním jaderných elektráren. Ta se po změně ekonomických podmínek rozhodla v roce 2023, že se stane i provozovatelem jaderných zdrojů a zahájila kroky k opětovnému spuštění tohoto bloku. V nedávné době se dokončila instalace posledních dvou velkých komponent zařízení. Šlo o ustavení turbogenerátoru a instalaci nového stroje pro zavážení paliva. Bylo tak zahájeno ladění turbíny. Na velmi intenzivní kontrolu tlakové nádoby i dalšího zařízení, spojenou s řadou renovací a vylepšení navazuje fáze odladění a testů, která by měla umožnit uvedení do provozu už v tomto roce. Jak bylo zmíněno, platí současná licence do roku 2031, v průběhu následujících let se plánuje získat licence na dalších 20 let provozování. Firma Holtec chce v této elektrárně postavit i dva své malé modulární reaktory SMR-300.

Druhou elektrárnou, která by se mohla po trvalém odstavení znovu dostat do provozu, je první blok jaderné Three Mile Island. Zde jde o tlakovodní reaktor s výkonem 880 MWe, který se budoval mezi lety 1968 a 1974. Z ekonomických důvodů byla odstavena v roce 2019. Rozhodnutí firmy Constellation Energy o obnovení provozu bylo způsobeno závazkem firmy Microsoft odebírat dvacet let elektřinu z tohoto bloku. Cílí se na spuštění elektrárny pod novým názvem Crane Clean Energy Center v roce 2027. Velmi důležité bylo nedávné rozhodnutí o povolení převést možnost připojení a vyvedení výkonu z nedávno odstavené elektrárny stejné společnosti Eddystone (jde o tepelnou elektrárnu využívající spalování plynu i topného oleje pracující za účelem pokrytí špiček poptávky). I zde se plánuje po vypršení původní licence do roku 2034 požádat o další prodloužení provozu o dvacet let, tedy do roku 2054. Reaktor by tak měl být celkově v provozu osmdesát let.

Třetím reaktorem, u kterého se pracuje na jeho opětovném spuštění, je Duane Arnold v Iowě. Jde o varný reaktor s výkonem 600 MWe, který se budoval v letech 1970 až 1974. Zde došlo během větrné smršti v roce 2020 k poškození chladicí věže. Za tehdejších podmínek by se její oprava nevyplatila a jediný blok elektrárny byl z ekonomických důvodů natrvalo odstaven. Nyní však byla se společností Google podepsána smlouva o odběru elektřiny na 25 let. Pracuje se tak na kontrole elektrárny i opravě chladicího systému. Na místní úrovni už bylo potřebné povolování dokončeno. Úřad pro jadernou bezpečnost NRC pracuje na licenčním balíčku, který převede elektrárnu ze stavu v likvidaci do stavu v provozu. Dokončení se očekává v roce 2028, cílem je pak spuštění v roce 2029.

Do provozu by se mohla opět dostat elektrárna Duane Arnold (zdroj NextEra Energy).

V USA tak vidíme značný zájem o spuštění některých dříve odstavených bloků. Na tento trend zareagoval i úřad pro jadernou bezpečnost. Založil nový odbor, který se zaměřuje právě na problematiku restartu dříve trvale odstavených reaktorů. Využívá se možnost přenosu licencí mezi firmami i specifický systém licencování. Specifikem USA je, že jde o reaktory s dobou provozu překračující padesát let. Využívá se tak současného trendu prodlužovat dobu bezpečného provozování až k osmdesáti letům. Bude zajímavé sledovat, kolik reaktorů se podaří znovu spustit a zda se tento trend přenese i do jiných států.

Situace v Japonsku

Velmi specifickou situaci s restartem dlouho odstavených zdrojů má Japonsko. Po cunami a havárii na elektrárně Fukušima I v roce 2011 postupně odstavilo všechny své jaderné reaktory a reorganizovalo celý svůj systém jaderného dozoru. Ten postupně stanovil nové, náročnější podmínky pro provoz jaderných zařízení, které komplexně zahrnuly zkušenosti z této tragické havárie. Velmi pečlivě se ve všech případech znovu posuzují geologické a seismické podmínky lokalit jaderných zařízení – především to, zda v ní není aktivní geologický zlom. Pokud se takový zjistí, není opětovné spuštění jaderného zařízení možné v žádném případě. Jednotliví provozovatelé se u reaktorů, které prošly tímto hodnocením, rozhodují, zda bude ekonomické realizovat všechna potřebná bezpečnostní opatření, například nová vyšší bariéra proti cunami.

Japonsko mělo před havárií 54 reaktorů v provozu a 2 ve výstavbě. Kromě šesti reaktorů v elektrárně Fukušima I se už přistoupilo ještě u 15 dalších k jejich vyřazování. Do provozu se opět uvedlo patnáct bloků, u deseti se na zprovoznění pracuje a u osmi je jejich osud stále otevřený. Je však třeba připomenout, že formálně jsou všechny bloky před rozhodnutím o jejich vyřazení řazeny do kategorie provozovaných, jen jsou v dlouhodobé odstávce.

Pro opětovné spuštění je v Japonsku důležité nejen splnění všech podmínek stanovených a posuzovaných úřadem pro jadernou bezpečnost, ale klíčové je povolení provozu od místních komunit. Bez něj není spuštění reaktoru možné. Nezbytné je tak pro provozovatele získání důvěry místních společenství. A právě pro společnost TEPCO, která provozovala elektrárnu Fukušima I, to bylo extrémně náročné. Podařilo se ji to nedávno, v tomto roce tak začal elektřinu dodávat varný reaktor ABWR, který je šestým blokem elektrárny Kašiwazaki-Kariwa.

Japonsko se i po havárii ve Fukušimě I vrátilo k využívání jaderné energie. Důvodem bylo poznání společnosti, že v japonských podmínkách se nelze bez jaderné energie obejít a také intenzivní úsilí při získávání důvěry společnosti. Podrobněji situaci v Japonsku sledujeme v cyklu článků o havárii ve Fukušimě I a likvidaci jejích následků, poslední je zde.

Belgická jaderná elektrárna Doel má nyní v provozu pouze jeden blok, ten nejnovější (zdroj Alexandre Jacquemin/Wikimedia)

Situace v Belgii

Belgie byla vždy velmi aktivní v oboru jaderného výzkumu i jaderných technologií. V elektrárnách Doel a Tihange bylo v provozu celkově sedm reaktorů s celkovým výkonem přibližně 5,9 GWe, které se do provozu dostaly postupně mezi lety 1975 a 1985. Ty dodávaly přes 50 % belgické produkce elektřiny. Belgie tak patřila mezi státy s nejvyšším podílem jaderné elektřiny a silnou závislostí na těchto zdrojích. Zároveň právě tyto zdroje dodávaly dlouhodobě belgickou nízkoemisní elektřinu. Intenzivní kampaň protijaderných aktivistů vedla k tomu, že v roce 2003 Belgie uzákonila odchod od jádra do roku 2025. Po tomto roce už neměl v Belgii fungovat žádný jaderný energetický reaktor. To zároveň znamená, že všechna povolení pro provoz jaderných zdrojů v Belgii měla být po tomto roce ukončena.

Postupně se však ukazovalo, že jejich náhrada bude velmi velký problém, a z velké části bude jadernou elektřinu nahrazovat elektřina fosilní. Energetická krize způsobená invazí Ruska na Ukrajinu a boji na Blízkém východě pak jasně ukázala, že se Belgie bez jaderných zdrojů neobejde. Po roce 2022 se tak názor na jadernou energii začal v Belgii dramaticky měnit. Politická reprezentace s podporou belgické společnosti začala intenzivně pracovat na zvrácení rozhodnutí z roku 2003.

Také v belgické elektrárně Tihange běží nyní pouze jeden blok, situace by se však mohla změnit (zdroj Electrobell).

Vlastníkem a provozovatelem belgických jaderných elektráren je francouzská firma Engie. Ta akceptovala rozhodnutí belgického státu o postupném ukončení provozu všech jaderných bloků do roku 2025. K tomu cílila dlouhodobý servis bloků, nábor a udržování zaměstnanců, přípravu dokumentů pro belgický jaderný dozor FANC. Firma už tak nepočítala s dalším provozem reaktorů a na žádost belgického státu o jejich další využívání reagovala negativně. Po poměrně intenzivním tlaku pak nakonec akceptovala udržení provozu dvojice těch nejmodernějších bloků Doel 4 a Tihange 3, které se měly odstavit právě až v roce 2025.

Intenzivní prací na kontrole zařízení, jeho komplexní údržbou, změnou zaměstnanecké politiky a podáním žádosti o novou licenci pro další provoz k odpovědným orgánům se vytvořila cesta k pokračování jejich provozu. Zároveň politici v roce 2023 zrušili zákon o zákazu využívání jaderných zdrojů z roku 2003. Vytvořily se tak podmínky, aby se včas zajistila možnost získat u úřadu pro jadernou bezpečnost FANC povolení na dalších deset let provozu. Doba „odstavení“ těchto bloků tak byla velmi krátká.

Specifické je, že v tomto případě nešlo o prodloužení provozu v rámci stávající licence, která byla ukončena v roce 2025, ale o získání nové licence. To znamenalo, že posuzování bylo mnohem komplexnější, potřebovalo například i opětovné hodnocení environmentálních dopadů. Právě na tuto okolnost se odvolávají čeští protijaderní aktivisté z Hnutí Calla, Dětí země a dalších organizací, kteří takové nové hodnocení požadují i pro prodloužení provozu jaderných elektráren Dukovany a Temelín. Jak už bylo zmíněno, u nich se v nedávné době rozhodlo o cíli jejich udržitelného provozu až osmdesát let. V tomto případě je však situace jiná. Obě elektrárny mají otevřenou licenci pro provozování jaderných zdrojů. Musí tak pouze periodicky prokazovat schopnost bezpečného provozu z hlediska jaderné bezpečnosti, environmentální dopady se znovu nehodnotí.

V roce 2026 zároveň probíhají jednání mezi belgickým státem a firmou Engie o dalším osudu zbývajících pěti starších jaderných reaktorů. Belgický stát má zájem je opět uvést do provozu. Do správy jaderných elektráren už vstoupil ve formě dalšího provozu bloků Doel 4 a Tihange 3, nyní se tak jedná o podmínkách úplného převzetí a zestátnění těchto elektráren. To by se mělo realizovat do konce roku. Zároveň belgický stát zakázal realizaci jakýchkoliv nevratných kroků směrem k vyřazení zmíněných reaktorů. Belgický stát chce nejnovější bloky provozovat nejméně do roku 2045, tedy 60 let, a obnovit provoz i u těch starších. U těch by to bylo, podobně jako u těch amerických, obnovení provozu po odstavení, tentokrát z politických důvodů. I stáří bloků je podobné těm americkým. Bude tak zajímavé sledovat, zda se to Belgičanům podaří.

Bavorská elektrárna Isar-2 byla odstavena v roce 2023 (Zdroj Wiki)

Situace v Německu

Než se podíváme na situaci v Německu, připomeňme si klíčové podmínky, které je nutné splnit pro možnost restartu odstavených bloků. První je silná podpora u politiků i veřejnosti obnově provozu jaderných reaktorů a jejich dostatečně dlouhodobé využívání. Je potřeba mít provozovatele s jadernou licencí, který chce jaderné reaktory využívat. Je třeba zajistit efektivní podporu průběhu povolovacího řízení založeného na spolupráci provozovatele a úřadu pro jadernou bezpečnost. Nezbytné je zajištění dostatečného počtu kvalifikovaného personálu, kontroly a údržby zařízení i potřebných renovací a dodávek paliva. Všechno toto je zajištěno v popsaných příkladech z USA a nyní i v Belgii.

Podívejme se, zda a jak se tyto podmínky naplňují v Německu. V Německu se v posledních letech objevuje řada hlasů, které považují odstavení jaderných bloků za velkou chybu a mluví i o možnosti obnovy provozu některých odstavených jaderných bloků. V některých případech jde o významné osobnosti hlavních politických uskupení. Jde například o politiky CSU z Bavorsko, jehož energetika byla silně závislá na jaderných zdrojích a pro něž měl odchod od jádra opravdu dramatické dopady. Jde o průmyslový region s velkou potřebou elektřiny, zatímco dříve byl díky jaderným elektrárnám její exportér, nyní je silně závislý na jejím importu.

Problémem však je, že nejde o transformaci celospolečenského pohledu na energetiku, zatím jde pouze o úvahy o prodloužení využívání odstavených jaderných bloků do doby, než se „úspěšné podaří dokončit Energiewende“. Tedy využití znovu spuštěných bloků v období jen několika let. Určitou úlohu v tom hraje, že největší šance na opětné spuštění je u posledních tří odstavených bloků. Těmi jsou Isar 2 v Bavorsku, Neckarwestheim v Bádensku-Württenbersku a Emsland v Dolním Sasku, tedy z Bavorska pouze jeden. Reaktory se do provozu dostaly v letech 1988 až 1989 a jejich stáří nepřekračuje ani čtyřicet let - oproti těm americkým tak jsou mnohem mladší. Technicky by bylo možné je provozovat dvacet i čtyřicet dalších let.

Jejich provozovatelé však cílili na jejich odstavení v roce 2022, tomu podřídili servis zařízení, průběžné kontroly, realizované opravy, objednávky paliva i zaměstnanecké smlouvy. Pro obnovu provozu by tyto bloky musely projít celým procesem opětovného licencování. To by probíhalo s potřebnými kontrolami a servisem nejspíše několik let. Ekonomicky by se realizace celého procesu vyplatila pouze v případě, kdyby znovu zprovozněné bloky pracovaly nejméně deset let a spíše více.

Na překážku je i to, že odstavení posledních energetických jaderných reaktorů ovlivní zaměření i jejich úřadu pro jadernou bezpečnost. Zatímco v USA vznikl odbor pro znovuspouštění energetických jaderných reaktorů, v Německu se naopak oddělení zaměřené na bezpečnost takových reaktorů omezují. Nepředpokládá se jejich potřeba.

V Německu na rozdíl od Belgie nedošlo ke změně postoje společnosti a politiků a poptávce po zrušení zákazu využívání jaderné energie. Nelze očekávat, že by došlo k požadavku na provoz odstavených bloků po ekonomicky smysluplnou dobu či dokonce k výstavbě nových reaktorů. Žádný z minulých provozovatelů jaderných elektráren se nechce po zkušenostech s německou společností k jejich využívání vrátit.

Kritickým bodem je i skutečnost, že se u všech odstavených bloků okamžitě přistoupilo k jejich vyřazování. Už i u těch tří posledních došlo ke krokům, jejichž zvrácení není úplně jednoduché.

Podle mého názoru tak Německo odstavené bloky nezprovozní a k využití jaderné energie se vrátí až po relativně dlouhé době, kdy je srovnání se státy, které budou jaderné zdroje využívat, přesvědčí o nesmyslnosti jejich energetické koncepce. V té době by Česko mohlo mít relativně velmi silný jaderný průmysl a do Německa by mohlo intenzivně vyvážet právě třeba reaktory Rolls-Royce.

Redakce si dovolila připojit autorovu přednášku o budoucnosti jaderné energetiky: