Rozhovor týdeníku NAŠE PRAVDA s jaderným expertem Vladimírem Wagnerem
Zdá se, že zelená bruselská administrativa alespoň zčásti vzala zatracované »jádro« na milost a nebude bránit dalšímu rozvoji bezemisní energetiky…
Změny jsou dány situací nejen v evropské energetice. Začíná být stále jasnější, že přechod k nízkoemisní energetice nelze bez jaderných zdrojů realizovat. Celá řada evropských států se tak k využití jaderné energetiky vrací. Nutnost jejího rychlého rozvoje zazněla i na jednání COP-28. Roste počet reaktorů třetí generace a zkušenosti s jejich výstavbou a provozováním. Přibývají státy, které plánují budovat nové bloky. Pokrok probíhá i v oblasti malých modulárních reaktorů. Do komerčního provozu byl například uveden první malý modulární reaktor, který lze zařadit k reaktorům IV. generace.
Podle mého názoru existuje před současnou jadernou energetikou pět hlavních výzev. První je co nejdelší provozování existujících bloků. Druhá se týká zavedení reaktorů III. generace. Třetí je dána potřebou využití jaderné energie pro zásobování teplem budov i průmyslu. Čtvrtou je zavedení malých modulárních reaktorů a pátou pak cesta k uzavření palivového cyklu, tedy zavedení reaktorů IV. generace.
Vláda v listopadu schválila materiál ministerstva průmyslu a obchodu nazvaný Plán pro malé a střední reaktory v České republice – využití a hospodářský přínos. Ministr průmyslu a obchodu Jozef Síkela uvedl, že cílem je, aby se ve 30. až 40. letech malé a střední modulární reaktory staly doplňkem těch velkých. Někteří politici přišli s tím, že modulární reaktory by u nás mohly být postaveny dříve než nové velké bloky. Je příští desetiletí reálný termín?
Podle mého názoru malé modulární reaktory ty velké nevytlačí, spíše je doplní v decentrálnější energetice. Cesta k zavedení malých modulárních reaktorů zaznamenala úspěchy i problémy. Mezi klíčové úspěchy patří rychlý průběh výstavby čínského klasického malého modulárního reaktoru ACP100 (Lionglong One), a hlavně uvedení inovativního vysokoteplotního reaktoru HTR-PM200 do komerčního provozu. Do vývoje malých modulárních reaktorů se stále více zapojují klíčové firmy v oblasti jaderných technologií a zvyšuje se počet potenciálních zájemců.
Pokud jde o negativní zprávy v této oblasti, tak tou se stalo v minulém roce zvýšení nákladů na malý modulární reaktor NuScale, předpokládaná cena elektřiny se zvedla z 58 USD/MWh na 90 USD/MWh, a následné zrušení prototypového projektu, který se měl budovat ve spolupráci s konsorciem UAMPS (Utah Associated Municipal Power Systems) v INL (Idaho National Laboratory).
Reaktor NuScale aspiroval na to, že se stane prvním západním malým modulárním reaktorem, který se dostane do provozu. Jeho projekt v INL se měl dostat do provozu v roce 2029. Jak už bylo zmíněno, investoři však po zvýšení předpokládaných nákladů od projektu ustoupili, a ten tak byl zastaven. Pro NuScale je to významný problém. Všechny ostatní projekty výstavby tohoto reaktoru po světě jsou v mnohem méně pokročilém stádiu a jejich potenciální realizace je stále otevřenou otázkou. Na tomto reaktoru spolupracují intenzivně korejské firmy, v listopadu bylo v Koreji otevřeno centrum (E2 Centre) s jeho simulátorem. Korejská firma Doosan, která už připravuje materiál pro výrobu komponentů těchto reaktorů, bude v přípravě pokračovat. Lze předpokládat, že se v roce 2024 bude intenzivně pracovat na výběru nové lokality prvního prototypového projektu.
Mohl byste pro naše čtenáře v několika větách popsat, čím se vlastně liší modulární reaktory od těch velkých?
Je třeba zdůraznit, že malé modulární reaktory nejsou zase tak malé, jejich výkony budou až po hodnotu elektrického výkonu 300 MWe. Reaktory takové velikosti se stavěly, například dukovanské bloky nemají výkon o moc vyšší. Že se dospělo k velkým až velmi velkým blokům, má pochopitelné důvody. Cena roste pomaleji než výkon reaktoru. Malé modulární reaktory by tuto ekonomickou nevýhodu kompenzovaly tím, že by se dělaly modulárně a moduly by se hromadně vyráběly v továrně. Hromadná průmyslová výroba by mohla snížit cenu. Zároveň by mohly umožnit proniknutí jaderné energetiky do decentrálnější oblasti, jako náhrada fosilních elektráren a tepláren. Poslední výhodou by mohlo být, že by se velká elektrárna stavěla postupně z modulů a v případě investorského finančního modelu by se financování mohlo rozložit v čase a snížila by se tak cena peněz ve financování.
Přestože využití ruských a čínských modulárních reaktorů z politických důvodů Česko v dohledné době nepředpokládá, není bez zajímavosti se podívat na to, jak jejich vývoj pokročil v těchto zemích.
Ty geopolitické důvody jsou zvláště u Ruska pochopitelné. Tam první plovoucí jaderná elektrárna Akademik Lomonosov, která používá dva starší reaktory z ledoborců KLT-40S, funguje velmi dobře. Na konci roku 2023 došlo k první úspěšné výměně paliva u prvního reaktoru. U druhého reaktoru k ní dojde v roce 2024.
Pro těžební podniky v Bilibinském regionu na Čukotce se pracuje na čtyřech plovoucích jaderných elektrárnách s reaktory RITM-200. Zde se nově otvírají doly a podniky na zpracování mědi, zlata a některých dalších kovů (Bajimská rudná zóna). Rosatom se snaží ve spolupráci s dalšími firmami připravit projekt plovoucích elektráren pro vývoz, hlavně na Blízký východ.
Stejný malý modulární reaktor využívá i elektrárna, která se připravuje v Jakutsku. Pro ni se začalo vyrábět v roce 2023 v Petrohradu vybavení. Její dokončení se plánuje na rok 2028. Je třeba zdůraznit, že tento typ reaktoru je relativně drahý a ekonomicky může jiným zdrojům konkurovat pouze ve specifických podmínkách, jako je třeba právě ruský Dálný severovýchod.
A jak to vypadá v Čínské lidové republice?
Velkou pozornost si zaslouží postup výstavby čínského malého modulárního reaktoru ACP100 (Lionglong One) v elektrárně Čchang-ťiang (Changjiang). Jde o první klasický malý modulární reaktor pro výrobu elektřiny a tepla ve výstavbě. Ekonomické podmínky jsou v Číně jiné než v Evropě nebo USA. Pokud však dokáže malý modulární reaktor ekonomicky konkurovat velkým reaktorům v Číně, mělo by tomu tak být i v Evropě. Výstavba reaktoru ACP100 začala v červenci 2021. V březnu začala instalace hlavních vnitřních konstrukcí reaktorové budovy. Reaktor je opravdu modulární a je snaha co největší část práce realizovat v továrně mimo staveniště. V červenci byl na staveniště dopraven centrální modul, který obsahuje tlakovou nádobu a parogenerátor, v srpnu byl instalován a realizovala se tak klíčová etapa výstavby. Dalším důležitým krokem bylo umístění kopule kontejnmentu na své místo.
Velmi důležitou událostí bylo uvedení vysokoteplotního plynem chlazeného malého modulárního reaktoru HTR-PM200 do komerčního provozu, které proběhlo v prosinci 2023. Připomeňme, že první elektřinu do sítě dodal reaktor v roce 2021 a na konci roku 2022 poprvé testoval práci při 100 % nominálního výkonu. U tohoto reaktoru je díky vysoké teplotě velmi efektivní konverze tepla na elektřinu. Teplota vody využívané v parní turbíně je až 500 ᵒC. Reaktor lze také využít pro dodávky této vysokoteplotní páry. Velmi důležité budou provozní zkušenosti, které ukážou i ekonomické parametry tohoto reaktoru. Čína by v budoucnu chtěla nabízet tyto reaktory na světovém trhu.
Takže pro nás zůstávají malé modulární reaktory spíše hudbou budoucnosti?
I v této oblasti bohužel Evropa i celý Západ zaspaly a musejí zpoždění dohánět. Projekty ať už klasických typů, které by se na trh mohly dostat už ve 30. letech, tak ty inovativní, jejichž vývoj bude potřebovat více času, zatím zůstávají stále spíše ve fázi projektových příprav. V roce 2023 probíhal v této oblasti docela bouřlivý vývoj v realizaci snahy o jejich předběžné licencování a hledání potenciálních spolupracovníků a subdodavatelů. Hlavně se však hledají potenciální zákazníci. Ekonomika malých modulárních reaktorů je totiž kriticky závislá na počtu vyrobených kusů. Pouze při překročení určitého počtu zakázek se začne projevovat ekonomická výhoda modulárnosti a hromadné výroby.
Pravdou je, že v současné době počet států i průmyslových podniků, které o využití malých modulárních reaktorů uvažují, rychle roste. Stále více velkých hráčů na trhu s jadernými technologiemi vyvíjí svůj malý modulární reaktor. V minulé roce tak začala i firma Westinghouse intenzivně pracovat na malém modulárním reaktoru AP300. Jde o jednosmyčkové kompaktní zařízení založené na zmenšení reaktoru AP1000. Licenci plánují získat v roce 2027 a první prototypová jednotka by se měla dostat do provozu v roce 2033.
Jiří WERTZ
