Pátek, Září 21

Jaderné dny 2018: Sešli se tři rivalové

V rámci výstavy Jaderné dny 2018 proběhl na Západočeské univerzitě seminář pro studenty vysokých škol a odbornou veřejnost s názvem Nové projekty pro nové bloky. Podrobnosti o svých projektech představili zástupci firem Atmea, KHNP a Rosatom.

V úvodu uveďme na pravou míru název semináře. Dvě společnosti jsou skutečně novými zájemci o výstavbu jaderných bloků v Česku, avšak Rosatom a jeho projekt je již známý ze zrušeného tendru na rozšíření Temelína. Ze společností, které projevily zájem o účast v českém projektu, chyběly známé firmy EdF/Areva a Westinghouse a nováček čínská CGN.

 

Atmea (Areva + Mitsubishi Heavy Industries – MHI)

V úvodu svého vystoupení Antoine Verdier, ředitel pro obchodní rozvoj ve společnosti Atmea, připomněl hlavní události, které se odehrály ve francouzském jaderném průmyslu za posledních několik let. Jde především o jeho restrukturalizaci, kdy se výstavbou nových bloků zabývá Framatome (vlastněný EdF, MHI a Assystem) a palivový cyklus má na starosti Orano (zbytek ze společnosti Areva po vydělení divize vývoje a výstavby jaderných bloků). Dalším bodem jsou cíle vlády ve změně energetického mixu. Do roku 2025 (podle Verdiera k tomu dojde pravděpodobně později) má podíl jaderné energetiky klesnout ze 71,6 na 50 procent a podíl obnovitelných zdrojů (vítr, slunce, voda, biomasa) má narůst z 18 na 40 procent. Z toho je patrné, že podíl fosilních zdrojů zůstane zachován.

Antoine Verdier, ředitel pro obchodní rozvoj ve společnosti Atmea. (Foto: Vladislav Větrovec)

V příštích 15 letech má být ve Francii investováno přes 55 miliard eur do modernizace jaderných elektráren. Cílem programu Grand Carénage je prodloužit jejich provoz za hranici 40 let a zvýšit jejich bezpečnost.

Verdier také okomentoval japonský postoj k jaderné energetice. Vláda potvrdila po fukušimské havárii její zásadní roli v japonské energetice a plánuje do roku 2030 dosáhnout 20 až 22procentního podílu jádra na výrobě elektřiny. Před rokem 2011 to bylo 28 procent. Přihlédneme-li k tomu, že 7 bloků již obnovilo provoz, 9 bloků je v různé fázi hodnocení bezpečnosti a 7 bude vyřazeno z provozu, je zřejmé, že to bude vyžadovat výstavbu nových bloků. To se bavíme pouze o tlakovodních reaktorech, z varných zatím neobnovil provoz žádný. Při současném počtu jaderných bloků ve výstavbě ve světě by se tak Japonsko mohlo opět stát důležitým hráčem na poli jaderných technologií.

Reaktor Atmea-1 podle Verdiera v oblasti bezpečnosti vychází ze čtyř pilířů: moderní bezpečnostní systémy, ověřené technologie, ekonomika a spolehlivost a ochrana lidí a životního prostředí. V základu používá aktivní bezpečnostní systémy, které doplňuje systémy pasivními.

 

KHNP

Nabídka jihokorejské společnosti KHNP, kterou představil Joonkyo Suh z české kanceláře KHNP, vzbuzuje několik otazníků. V materiálech se totiž objevují dvě verze EU-APR a APR-1000, což trochu stěžuje orientaci v problematice.

Joonkyo Suh z české kanceláře KHNP. (Foto: Vladislav Větrovec)

Z korejského typu OPR-1000 vzešel APR-1400, který se staví v Koreji a v SAE. Pro USA z něj byla odvozena verze US-APR a pro Evropu EU-APR. Další vývoj jde k reaktoru APR+, což je zhruba 1500 MWe reaktor. Reaktor APR-1000 vychází především z reaktoru OPR-1000 upraveného pro Evropu, ale používá bezpečnostní systémy z reaktorů APR-1400 a APR+.

Reaktor EU-APR má oproti APR1400 a US-APR vícenásobnou zálohu bezpečnostních systémů, dvojitý kontejnment a lapač taveniny. Obecná a americká verze mají jednoduchý kontejnment a spoléhají na udržení taveniny uvnitř reaktorové nádoby. U APR-1000 se oproti OPR-1000 nezměnilo základní rozložení bloku (dvě chladicí smyčky s celkem čtyřmi čerpadly), ale do projektu byly začleněny pasivní bezpečnostní systémy, lapač taveniny, zdvojený kontejnment a posílená redundance bezpečnostních systémů.

Reaktor EU-APR může být v nevýhodě, protože se oficiálně v Dukovanech počítá s maximálně 1200MWe bloky. Cílem je, aby první nový blok mohl být provozován společně se stávající čtveřicí, pokud by byl jejich provoz dále prodloužen. Druhý nový blok by již musel být spuštěn až po odstavení stávajících bloků, protože by jinak nemusela stačit voda v řece Jihlavě k jejich chlazení. Pokud by se stavěly v Temelíně bloky jiného typu než v Dukovanech, prodražilo by to výstavbu i provoz a údržbu. Nebylo by možné přenášet zkušenosti mezi oběma lokalitami a české firmy by musely vyrábět dva různé druhy náhradních dílů. Druhý fakt platí v případě, že budou české firmy zapojeny do dodávek alespoň některých komponent, jako jsou například čerpadla, armatury a tepelné výměníky a zatím pro to mluví tlak českého průmyslu i sliby dodavatelů technologie.

Nabízí se varianta výstavby EU-APR v Temelíně a APR-1000 v Dukovanech, která by mohla dávat smysl, ale to záleží na detailním zhodnocení technické podobnosti bloků. Další věc je ta, že se má stavět v Dukovanech dříve a menší jihokorejský reaktor zatím není licencován ani v zemi původu.

 

Rosatom

Reaktor VVER-1200 asi netřeba z technického hlediska představovat. Důležitějším tématem, na které se zaměřil Leoš Tomíček, viceprezident pro jaderné projekty ve společnosti Rusatom Overseas, jsou dodavatelské modely a rozdíl nákladů na dva bloky v jedné lokalitě a ve více lokalitách. Navázal tak na vystoupení Františka Hezoučkého z Fakulty strojní ZČU na úvodním semináři Jaderných dnů 2018. Tam Hezoučký řekl, že výstavba dvou bloků ve dvou lokalitách vychází zhruba o 40 miliard dráže než výstavba dvou bloků v jedné lokalitě.

Leoš Tomíček, viceprezident pro jaderné projekty ve společnosti Rusatom Overseas. (Foto: Vladislav Větrovec)

Tomíček doplnil, že podle odhadů Rosatomu jeden samostatný blok vyjde na 55-60 % nákladů dvoublokové elektrárny z toho důvodu, že jak jednobloková, tak dvoubloková elektrárna vyžaduje pomocné provozu zhruba stejného rozsahu. Ty je tedy nutné stavět téměř shodné jak pro jeden blok, tak pro dva dohromady. Tomíček upozornil, že prodražení může přijít i v případě, že se budou dva bloky stavět sice v jedné lokalitě, ale s delším časovým odstupem. Jde o reakci na plán Národního akčního plánu rozvoje jaderné energetiky a Státní energetické koncepce, podle nichž se mají stavět 1-2 bloky v každé lokalitě bez specifikace jejich souslednosti.

 

Porovnání projektů

Kontejnment

Zatímco reaktory VVER-1200 a EU-APR (i APR1000) mají plnotlaký dvojitý kontejnment, Atmea-1 má kupoli jen jednoduchou (válcová část je opět dvojitá a odvětrávaná přes filtry). Verdier uvádí, že kupole kontejnmentu jejich reaktoru má stěnu tloušťky 1,8 metru, což je podle výpočtů dostatečné pro ochranu primárního okruhu před pádem letadla. Řekl, že existují dva přístupy, které dávají stejný výsledek.

Řez blokem typu Atmea-1. (Zdroj: World-nuclear-exhibition.com)

 

Lapač taveniny

Všechny projekty (Atmea-1, EU-APR, APR-1000 a VVER-1200) používají lapač taveniny. Pokud by došlo k natolik závažné havárii, že by vyřadila několikanásobně redundantní a diverzifikované bezpečnostní systémy a systémy pro zvládání těžkých havárií a roztavilo se jaderné palivo, pod reaktorem je umístěn systém, který jej lokalizuje a zajistí jeho dlouhodobé chlazení. Různé společnosti však k tomuto problému přistupují různě.

Atmea-1 používá podobný lapač jako EPR, tedy tavenina po protavení ven z reaktorové nádoby steče do betonové šachty, kde se rozlije do velké plochy a bude chlazena jak vodou v kanálech ve stěně šachty, tak vodou, která ji zaplaví. Podobný přístup používají i jihokorejské reaktory, nutno však podotknout, že zatím žádný reaktor od společnosti KHNP není vybaven lapačem. Naproti tomu lapač u VVER-1200 tvoří ocelová nádoba vyplněná speciálním materiálem, s nímž se tavenina smísí a který usnadní její chlazení. Lapač taveniny představuje standardní součást projektu VVER-1200 a najdeme jej i v čínské JE Tchien-wan a indické Kudankulam s reaktory VVER-1000.

Řez blokem EU-APR. (Zdroj: Newsworld.co.kr)

 

Reference

Ačkoliv reaktor Atmea-1 zatím nikde neběží, ani se nestaví (první by měl vzniknout v Turecku, v současnosti se připravuje detailní projekt), důležité je to, že všechny základní komponenty jsou již používány v jiných elektrárnách. Jde například o parogenerátory s ekonomizérem používané od roku 1996 ve čtyřech francouzských elektrárnách série N4, kované hlavní cirkulační potrubí používané třemi bloky od roku 1997, materiál tlakové nádoby používaný přes 40 let ad.

KHNP používá reference reaktorů APR-1400, ale z výše uvedených rozdílů mezi jihokorejskými reaktory plyne, že nejsou bez omezení přenositelné na projekty nabízené pro Česko. Například lapač taveniny zatím nikde nebyl použit.

Skutečnou referenční elektrárnu má zatím jen Rosatom. Je o jí první blok elektrárny Leningradská II, který je nyní ve fázi spouštění (již dosáhl 50% výkonu).

Řez blokem VVER-1200 V491. (Zdroj: Rosatom)

 

 

Lokalizace

Atmea uvedla, že má rozsáhlé zkušenosti se zahraniční výstavbou a lokalizací. Verdier řekl, že si uvědomují vyspělost českého jaderného průmyslu a hledají možnosti spolupráce. Počítají s tím, že v Česku budou stavět čeští pracovníci a ne lidé dovezení ze zahraničí. Atmea by si ve své kompetenci v každém případě nechala jaderný systém pro výrobu páry (tedy srdce elektrárny: reaktor, parogenerátory ad.), zbytek je možné lokalizovat. Atmea vychází ze zkušeností Arevy s dodávkami vnitřních částí reaktoru EPR, opěrného kroužku reaktoru EPR a zařízení pro vyvážení použitého paliva, které jí dodala Škoda JS.

Korejská KHNP také uvádí, že si uvědomuje potenciál českých firem pro zapojení do svého projektu.

Tomíček upozornil na jednu zvláštnost českého projektu. Ze zkušeností Rosatomu při uzavírání posledních smluv je vidět, že lokalizace stojí vždy na prvním místě. U nás ale byla dosud slibována jen na základě dobré vůle dodavatelů technologie a nebyla oficiálně požadována.

Rosatom podle Tomíčka v informacích předaných v loňském roce Ministerstvu průmyslu a obchodu uvedl několik možných dodavatelských modelů, které umožňují různou míru zapojení českých firem. Možnosti sahají od dodávky kompletní elektrárny na klíč (příklad Íránu, ad.) přes dodávku jaderného ostrova (původně v Indii a Číně) až po dodávku jen klíčových komponent (výstavba 7. a 8. bloku Tchien-wan v Číně – lokalizace 80 % a dalších bloků v Indii). Tomíček řekl, že dodávka komponent během výstavby dává největší jistotu budoucí technologické nezávislosti. Je to stejné jako se stávajícími českými jadernými elektrárnami: drtivá většina dodávek byla realizována českými firmami, které i dnes dodávají náhradní díly a není nutné se spoléhat na zahraniční dodavatele.

Dále Tomíček uvedl, že české firmy již patří k důležitým dodavatelům Rosatomu. Zapojily se do výstavby všech jaderných elektráren na území Ruska a prakticky do všech elektráren stavěných Rosatomem v zahraničí (výjimkou zůstává Búšehr, kam dodávky českým firmám zakazuje zákon). Tomíček dodal, že všechny jaderné bloky v Česku pracují velice dobře a používají technologie Rosatomu, což je nejlepší vizitkou Rosatomu, který nabízí evoluční projekt vycházející z těch samých technologií.

Vladislav Větrovec

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.