Student World

Řež, 3. 8. 2005
Pro udržení současné úrovně nezávislosti na zahraničních energetických zdrojích a pro zajištění soběstačnosti v dodávkách elektřiny bude v ČR účelné vybudovat minimálně 1 novou jadernou elektrárnu. Tento názor dnes prezentovali odborníci z Ústavu jaderného výzkumu, a.s. (ÚJV) v Řeži u Prahy. Nová jaderná elektrárna v ČR již bude moci využít moderní jaderné reaktory III. generace, které se vyznačují vyšší spolehlivostí, bezpečností a efektivností provozu.
Jako hlavní důvody nutnosti rozvoje jaderné energetiky uvedli představitelé ÚJV snahu čelit závislosti na dovozu ropy a plynu či závazek omezování emisí CO2 . Za významný je také považován potenciál jaderných elektráren efektivně produkovat levnou energii jako zdroj prosperity domácí ekonomiky a její maximální energetické nezávislosti.
Nutnost výstavby nové jaderné elektrárny vychází především z prognózy zvyšující se spotřeby elektřiny v ČR (a také ve světě i v EU). Celková spotřeba elektřiny v ČR by během nadcházejících 15 let mohla stoupnout na více než 70 TWh v roce 2020, tedy o zhruba 20 TWh během nadcházejících 15 let. Důležitým faktorem ve prospěch jádra je také očekávaný pokles výroby elektřiny v domácích uhelných elektrárnách. Ve Státní energetické koncepci se odhaduje, že podíl uhlí na výrobě do roku 2030 klesne v ČR z dnešních 55,5 % na 36,8 %. Pokud zůstanou zachovány existující územní limity těžby uhlí, bude pokles výroby ještě výraznější. I kdyby se však uhlí v ČR těžilo bez ohledu na stávající územní limity, bude výroba elektřiny z uhelných elektráren klesat.
„Důsledkem by v budoucnu mohl být nedostatek domácích energetických zdrojů a nutnost dovážet dražší elektřinu ze zahraničí, bude-li odkud,“ prohlásil generální ředitel ÚJV Řež František Pazdera. Řešením je podle Pazdery pokračování v rozvoji domácích jaderných kapacit. Rozvoji jaderné energetiky v ČR nahrává také renesance jaderných zdrojů ve světě – ve výstavbě je v současné době více než 20 nových reaktorů.
Pro uvažovanou výstavbu nových jaderných elektráren v ČR jsou již k dispozici moderní jaderné reaktory III. Generace: „Nová generace jaderných reaktorů je založena na zdokonalení existujících typů a využívá ověřené konstrukční prvky a dostupná technologická vylepšení,“ prohlásil ředitel divize jaderné bezpečnosti a energetiky ÚJV Ivo Váša: „Třetí generace jaderných reaktorů se vyznačuje zvýšenou bezpečností a spolehlivostí zařízení,“ podotkl Váša. K důležitým parametrům III. generace reaktorů patří nižší náklady na výstavbu, kratší doba výstavby, delší životnost, méně radioaktivního odpadu a celkově vyšší efektivnost provozu.

Například samotná výstavba nového jaderného bloku EPR ve Finsku má trvat méně než 5 let. Se schvalovacím procesem i s projektovou přípravou je však celková realizace až do zahájení komerčního provozu plánována na 12 let. Z použití této analogie plyne, že pokud by nová jaderná elektrárna v ČR měla začít vyrábět energii od roku 2020, muselo by se s její přípravou začít již za 2 roky.
Podle odborníků by jaderná energetika v České republice mohla významně přispět k rozvoji mnoha dalších oborů. „Jaderná energetika znamená víc, než pouhou výrobu elektřiny. Může být motorem ženoucím vpřed nejenom domácí průmysl, ale i naši vědu, školství a celou ekonomiku,“ uvedl Pazdera. Jaderná energetika je považována za moderní technický obor, který podporuje růst znalostní ekonomiky: „Jaderná energetika by měla mít ambici hrát roli vlajkové lodi českého průmyslu, která na sebe bude vázat a inspirovat domácí vědu i výzkum,“ dodal Pazdera.
Zájem státu o rozvoj jaderné energetiky dokládá priorita dílčího programu „Bezpečná a efektivní jaderná energetika“ v Národním programu orientovaného na výzkum a vývoj. Jednou z priorit dlouhodobých základních směrů výzkumu, schválených letos usnesením vlády ČR, jsou i energetické zdroje, jejichž rozvoj se vedle obnovitelných zdrojů přímo týká i získávání energie z jádra.
K nejdůležitějším výhodám jaderné energetiky patří její nižší výrobní náklady, spolehlivost výroby a dodávek elektřiny či bezpečnost provozu jaderných elektráren. Neméně důležitý je ekologický rozměr jaderné energetiky. Výroba energie z jádra není doprovázena emisemi CO2 – díky tomu může napomáhat k celkovému snižování emisí CO2 .

Typy možných jaderných bloků III. generace

Hlavní charakteristiky jaderných elektráren (JE) III. generace:

§ JE III. generace představují evoluční projekty, které jsou založeny na zdokonalení existujících typů s využitím ověřených konstrukčních prvků a dostupných technologických zlepšení pro zvýšení bezpečnosti a spolehlivosti zařízení
§ JE III. generace vycházejí z provozních zkušeností současných jaderných elektráren, které dosud nashromáždily více než 5000 reaktor roků úspěšného provozu
§ JE III. generace byly vyvinuty v těsné spolupráci s elektrárenskými společnostmi (zákazníky)
§ Při vývoji JE III. generace byly brány do úvahy požadavky provozovatelů (požadavky formulované v dokumentu EUR – European Utility Requirements for LWR Nuclear Power Plants)
§ Zdokonalení dosažená v projektech JE III. generace jsou v řadě aspektů v souladu s cíli pro další generaci reaktorů (IV. generace, která je vyvíjena pro nasazení cca po roce 2030),
§ Některé JE III. generace lehkovodního typu (tj. tlakovodní a varné) jsou již nyní připraveny pro vstup na energetický trh a jsou úspěšně nabízeny v nabídkovém řízení.

Charakteristika vybraných typů tlakovodních reaktorů (PWR a VVER)

1. Tlakovodní reaktory typu PWR/VVER s velkým výkonem

– dva okruhy: primární (odvod tepla z reaktoru), sekundární (výroba páry pro turbogenerátor)
– v ČR máme zkušenosti s provozem typů VVER-440 a VVER-1000

Příklady:

Projekt AP1000 (BNFL – Westinghouse)

Projekt AP 1000 vychází z projektu AP 600 (aktivní zóna, parní generátory, hlavní cirkulační čerpadla, ochranná obálka). Projekt využívá tzv. pasivních bezpečnostních systémů, které mohou chladit aktivní zónu a ochrannou obálku bez dodávky střídavého proudu 72 hodin (proces probíhá zcela automaticky a není vyžadována žádná akce operátora). Vůči dnes provozovaným jaderným elektrárnám o srovnatelném výkonu od firmy Westinghouse, má AP1000 o 80 % méně potrubí, o 50 % méně ventilů a o 70 % méně kabelů. Díky tomu jsou sníženy náklady na výstavbu i doba výstavby (předpokládaná doba výstavby je 60 měsíců od obdržení objednávky). Projektovaná životnost reaktoru je 60 let. Pro projekt se v současnosti zpracovává srovnávací studie s požadavky dokumentu EUR (European Utility Requirements for LWR Nuclear Power Plants).

– Výkon elektrárny elektrický 1 200 MWe
– Tepelný výkon reaktoru 3 415 MWt
– Počet hlavních cirkulačních smyček 2
– Počet turbín na reaktor 1
– Výstavba dosud nezahájena

Projekt EPR (AREVA – Framatom ANP)

EPR (European Pressurized Reactor) byl vyvinut firmou Framatom ANP, který je součástí skupiny AREVA. Projekt vychází z francouzského typu N4 (PWR) a německého typu KONVOI (PWR). Tento typ jaderné elektrárny, je nyní díky výstavbě ve Finsku v centru pozornosti. Elektrárna byla vyprojektována v souladu s principy trvale udržitelného rozvoje, tak aby umožnila vyšší využití jaderného paliva (podobně jako ostatní reaktory III. generace), než je dosahované v současných jaderných elektrárnách. Ve srovnání s jadernými elektrárnami provozovanými v současnosti, ušetří na vyrobenou MWh až 17 % uranu a přitom vyprodukuje o 15 % méně vysoce radioaktivních odpadů. Projektovaná životnost reaktoru je 60 let. Pro projekt byla zpracována srovnávací studie s požadavky dokumentu EUR (European Utility Requirements for LWR Nuclear Power Plants).

– Výkon elektrárny elektrický 1 650 MWe
– Tepelný výkon reaktoru 4 250 MWt
– Počet hlavních cirkulačních smyček 4
– Počet turbín na reaktor 1
– Výstavba zahájena ve Finsku v roce 2005

Projekt VVER-1000 Typ V-392 (Atomstrojexport)

Na vývoji se podíleli tři organizace: OKB „Gidropress“, „Institut Kurčatova“ a „Atomenergoprojekt“ (Moskva). Reaktor je vyvíjen na základě nejnovější verze ruských bezpečnostních požadavků pro jaderné elektrárny (OPB-88/97, PBYA RU AS-89). Projektovaná životnost reaktoru je 60 let. Pro projekt se v současnosti zpracovává srovnávací studie s požadavky dokumentu EUR (European Utility Requirements for LWR Nuclear Power Plants).

– Výkon elektrárny elektrický 1 060 MWe
– Tepelný výkon reaktoru 3 000 MWt
– Počet hlavních cirkulačních smyček 4
– Počet turbín na reaktor 1
– Výstavba zahájena v Indii v roce 2002

2. Tlakovodní reaktory se středním výkonem

– Projekt AP600 (BNFL – Westinghouse):
o Výkon elektrárny elektrický: 619 MW

– Projekt VVER-640 Typ V-407 (Atomstrojexport):
o Výkon elektrárny elektrický: 640 MW

3. Varné reaktory

– jeden okruh, výroba páry přímo v reaktoru
– v ČR nemáme zkušenosti s provozem varných reaktorů
– pouze na projektové úrovni: SWR-1000 (AREVA – Framatom ANP), ESBWR (General Electric)
– v Japonsku jsou v provozu jsou 2 bloky ABWR (General Electric) a 2 bloky ABWR ve výstavbě

autor