Tématem letošního ročníku tradiční odborné konference o jaderné energetice NUSIM 2014 byly technické aspekty dlouhodobého provozu českých jaderných elektráren. Jde o velice aktuální téma, protože prvnímu bloku Jaderné elektrárny Dukovany končí v roce 2015 původní plánovaná doba provozu a nyní se bude jednat o tom, jak dlouho tato jaderná elektrárna zůstane v provozu.
V úvodní přednášce zdůraznil Aleš John, předseda Občanské bezpečnostní komise při Jaderné elektrárně Dukovany, že dlouhodobý provoz jaderných zařízení (v angličtině LTO – long term operation) je velice komplexní záležitostí. Na jedné straně stojí technika a bezpečnost a na druhé lidé a zkušenosti. Právě zkušenosti a jejich předávání mezi generacemi pracovníků byly na konferenci dlouze diskutovány.
Přenos a uchovávání znalostí
Dlouhodobý provoz znamená provozování jaderného zařízení tak dlouho, jak to půjde, a to akceptovatelně, bezpečně a cenově výhodně. Původní plánovaná doba provozu českých jaderných elektráren byla stanovena na 30 let, což je přibližně jedna generace a půl. Jejich provozovatel a stát si ale přejí provoz prodloužit až na 60 let, což jsou již tři generace pracovníků. Je důležité si uvědomit, že již druhá generace nebude mít tak komplexní znalosti jaderného zařízení jako původní generace, která byla u jeho spouštění.
Nejen tyto zkušenosti se ale ztratí při předávání mezi zaměstnanci odcházejícími do důchodu a nově nastupujícími. Uchovávání a přenos znalostí detailněji rozebral František Hezoučký, konzultant a vysokoškolský pedagog, který se podílel na spouštění všech jaderných elektráren v tehdejším Československu.
František Hezoučký ve své přednášce rozdělil znalosti na explicitní a nevyslovené. Do první třídy patří znalosti, které je možno artikulovat a zaznamenat. Jejich uchovávání je tak o poznání jednodušší než v druhém případě, ovšem triviální také není, jak se dozvíme později.
Do druhé třídy se řadí znalosti neartikulovatelné, tedy nezaznamenatelné ve formě textu. Je možné je přenášet jen přímým propojením pracovníků. Patří sem i rutina, kterou pracovník získá během provozu a která mu usnadňuje zvládat krizové situace. Tuto skupinu znalostí si lze nejsnadněji představit na příkladu tepání íránských konvic a talířů, což je umění předávané z generace na generaci, kdy syn odezírá postup přímo z rukou svého otce. Tyto znalosti lze předávat takzvaným tandemem, tj. zácvikem nového pracovníka odcházejícím zaměstnancem, nebo redundancí, což znamená, že starší pracovník má kolem sebe skupinu mladších. Druhý jmenovaný systém například dobře funguje v ÚJV Řež.
Avšak ani zdokumentování explicitních znalostí nemusí být vždy jasné. Dokument může být různými osobami interpretován různě a dokonce jej může jinak chápat i autor po půl roce. František Hezoučký uvedl zkušenosti z protokolů o spouštění Jaderné elektrárny Temelín, které musely být vraceny a přepracovány, neboť ač v nich byly správné informace, jen autor věděl, co v nich bylo skutečně napsáno.
František Hezoučký dále označil za překážku v předávání znalostí samotnou lidskou paměť. Všeobecně si vybavujeme přibližně 20 % svých dovedností znalostí a vyvolání zbývajících vyžaduje odpovídající prostředí. Je to další argument pro podporu zácviku nového zaměstnance přímo v pracovním procesu, tj. nového pracovníka u turbíny zacvičuje zkušený pracovník přímo u turbíny, kde si vybaví nejvíce svých praktických znalostí a kde může novému zaměstnanci předat i svou rutinu, která zefektivňuje práci a jak jsme již uvedli, pomáhá zvládat krizové situace.
Pro dlouhodobý provoz jaderných elektráren je tedy důležité předávání znalostí a zkušeností a to jejich zaznamenáváním a propojením lidí. Právě druhý způsob je dnes podceňován a stává se čím dál tím důležitějším problémem při zajištění dlouhodobého provozu.
Různé druhy přijatelnosti LTO
Kromě předávání a uchovávání znalostí a zkušenosti je dlouhodobý provoz i o přijatelnosti. Nejde jen o občanskou přijatelnost, ale také o ekonomickou a politickou. Z hlediska ekonomiky je dlouhodobý provoz českých jaderných elektráren poměrně dobře propočitatelný a podle Martina Jaška ze společnosti ČEZ je na náklady spojené s prodloužením původně plánované doby provozu tato společnost finančně připravena.
Hůře předpověditelná je však politická a občanská přijatelnost, ačkoliv v minulých průzkumech je patrný dlouhodobý trend podpory jaderných elektráren v České republice.
Problematikou dlouhodobých předpovědí se zabýval Tomáš Žák, ředitel divize Energoprojekt Praha společnosti ÚJV Řež, a. s. Poměrně dobře se nám daří uvažovat ve střednědobém horizontu, ale dlouhodobý provoz jaderného zařízení, který u reaktorů II. generace dosahuje až 60 let, dalece přesahuje profesní život jeho stavitelů. Již v průběhu provozu Jaderné elektrárny Dukovany přišlo mnoho neočekávaných událostí. Jenom namátkou: Rok po spuštění prvního bloku došlo v Černobylské elektrárně k nejvážnější havárii v historii jaderné energetiky. V roce 1989 proběhla v bývalém východním bloku revoluce, která při sjednocení Německa přinesla uzavření všech bloků s reaktory typu VVER a opuštění plánů na výstavbu dalších bloků s reaktory tohoto typu. V roce 2001 došlo k útoku na Mezinárodní obchodní centrum a k eskalaci mezinárodních vztahů. A v roce 2011 utržila jaderná energetika další ránu v podobě havárie na JE Fukušima Dajiči.
Tyto události je nemožné předvídat a na jejich příkladu je vidět, že sice děláme předpovědi, ale přichází i naprosto nečekané věci.
Kromě politických, sociálně-kulturních a ekonomických faktorů, ovlivňují dlouhodobý provoz jaderných zařízení i faktory technologické a bezpečnostní. Z uvedených událostí je zřejmé, že se tyto skupiny aspektů navzájem ovlivňují a nelze je oddělovat.
Technické aspekty
Na tomto místě by bylo záhodno uvést, co to vlastně dlouhodobý provoz je. Mezinárodní agentura pro atomovou energii (MAAE) definuje dlouhodobý provoz jaderné elektrárny jako provoz za hranicí stanoveného časového rámce (daného termíny licence, projektovými limity, standardy, a / nebo předpisy atd.), který byl zdůvodněn bezpečnostními analýzami, zvažujícími životnost limitující procesy a vlastnosti systémů, konstrukcí a komponent.
Přitom nejde o prodloužení životnosti, spíše o prodloužení čerpání životnosti. Jaderná elektrárna má stanovenu tzv. projektovou životnost, což je původní odhad délky životnosti, do nějž se nepromítají konkrétní znalosti z jejího provozu. Životnost je určena způsobem provozování jaderného zařízení, přičemž jde především o udržování hustoty toku neutronů v aktivní zóně v patřičných mezích, který působí degradaci materiálu tlakové nádoby. Pokud je jaderný reaktor provozován správně a je řízeno jeho stárnutí, dochází k pomalému čerpání životnosti a je ho tedy možno provozovat i za hranici původní projektové životnosti.
V průběhu provozu dochází k posouzení životnosti a jejího čerpání, k čemuž dochází analýzou svědečných vzorků. Jde o materiál, z nějž je vyrobena tlaková nádoba a který je do ní vložen před spuštěním jaderné elektrárny. Na základě této analýzy lze posoudit postup degradace materiálu, z nějž je vyrobena tlaková nádoba, a revidovat původní plánovanou dobu provozu. Dojde tak k určení přehodnocené projektové životnosti a k provozu jaderné elektrárny za původně plánovaný termín odstavení.
Jaderná elektrárna musí být na dlouhodobý provoz připravována již od svého spouštění, nejde jen o to, že by se o ni její provozovatel najednou začal starat jinak. I během provádění zkoušek před jejím spuštěním je nutné myslet na její dlouhodobý provoz a sledovat stárnutí již od počátku.
V případě Jaderné elektrárny Dukovany byla provedena technicko-ekonomická studie jejího dlouhodobého provozu, která potvrdila technickou proveditelnost a ekonomickou návratnost dlouhodobého provozu elektrárny s perspektivou minimálně 60 let. Od roku 2008 probíhá implementace přípravné části dlouhodobého provozu EDU, jejímž vyvrcholením by mělo být získání povolení od SÚJB k provozování této elektrárny za hranici původně plánované doby provozu. Od roku 2016 mají být naplňovány podmínky povolení od SÚJB pro pokračování provozu EDU a má pokračovat program zajištění dlouhodobého provozu.
Licence k provozu jaderného zařízení je v České republice udělována při kolaudaci a je platná bez časového omezení. Při každé výměně paliva žádá provozovatel tohoto zařízení o pokračování licence a dokládá technickou způsobilost zařízení k dalšímu provozu. Podle slov Daneše Burketa, prezidenta České nukleární společnosti a ředitele sekce Technická podpora společnosti ČEZ, a. s., nemá tedy z legislativního hlediska význam řešit prodlužování provozu za původně plánovanou hranici, protože k němu dochází každý rok.
Prodloužení provozu má naopak velký význam pro veřejnost, jak zdůraznil Vítězslav Jonáš, předseda sdružení Energetické Třebíčsko. Zatímco technologické a legislativní hledisko veřejnost příliš nezajímá, potřebuje vědět, že Jaderná elektrárna Dukovany bude příštích 10 či 20 let fungovat. Má to totiž význam nejen pro rozvoj kraje, ale i pro nástup mladší generace pracovníků, která přebírá zkušenosti od svých předchůdců.
Konference NUSIM
Během konference tradičně dostávají slovo i studenti z českých a slovenských technických univerzit. Studenti ze Slovenské technické univerzity se ve svých prezentacích věnovali hodnocení možností ukládání částí parogenerátoru jaderné elektrárny Jaslovské Bohunice V1 a zařízení na přetavování kontaminovaných kovů a jejich vliv na životní prostředí. Jan Štěpánek z ČVUT se zaměřil na smáčení vysoce rozehřátých povrchů, k čemuž například dochází, když je aktivní zóna zaplavena vodou po jejím obnažení způsobeném havárií spojenou s únikem chladiva.
Konferenci NUSIM 2014 pořádala koncem loňského listopadu v Jeseníku společnost EventEra, která se zaměřuje nejen na organizaci odborných konferencí. Za jejím názvem se skrývají slova Nuclear Seminar and Information Meeting. Jde již o 22. ročník odborné konference pořádané nukleárními společnostmi z ČR, Slovenska a Německa, která má nepravidelné konání. Minulý ročník proběhl v roce 2011 v Plzni a hlavním tématem byla jaderná bezpečnost po fukušimské havárii. Letošním tématem byly technické aspekty dlouhodobého provozu jaderných elektráren.
Vladislav Větrovec
