Novinky v řídicích systémech pro jaderné elektrárny

Současný vývoj energetiky i průmyslu staví před dodavatele řídicích systémů nové výzvy. Staví se výkonnější jaderné bloky než dříve a zároveň na trh postupně vstupují malé bloky, energetika se částečně decentralizuje, v železniční síti chceme znát teplotu každé výhybky a vystavovatelé obrazů mohou znát přesnou teplotu v galerii, kde jsou jejich díla vystavena. To je několik novinek, na kterých pracuje česká společnost ZAT.

Řídicí systémy pro jádro

Společnost ZAT získala zkušenosti s dodávkami pro jadernou energetiku v Dukovanech a Temelíně, kde prováděla výměny řídicích systémů a postupně vyvinula vlastní řešení i pro řízení polohy regulačních tyčí. Dostala se tedy nejblíže řetězové štěpné reakci, kam můžeme s řídicím systémem dosáhnout. Získané kompetence využívá v jaderných elektrárnách v různých zemích světa, jak technologie VVER, tak západního typu.

V této oblasti ZAT udělal další krok a vyvinul řídicí systémy pro reaktory VVER-1200, které dnes patří k nejčastěji stavěným reaktorům na světě a které představují jednu z nabízených technologií pro Česko. Systém byl vyvinut samostatně na základě know-how z VVER-1000 a VVER-440 a projekt začal s podáním česko-ruské nabídky do tendru na 3. a 4. blok Temelína.

Reaktory VVER-1200 se od svých předchůdců neodlišují jen výkonem, ale i řadou technických řešení. Nový systém například měří polohu regulační tyče přímo pomocí čidla na rozdíl od VVER-440 a VVER-1000, kde se měří hrubá poloha a jemná se dopočítává z počtu provedených kroků motoru nebo z průběhu proudů fází motoru. Provozovateli tak poskytuje více informací a umožňuje vyšší diagnostiku mechanického stavu pohonu a palivové kazety, například je schopen sledovat zadrhávání regulačních tyčí pomocí měření průběhu jejich pádu.

ZAT je tak připraven podílet se na nových projektech výstavby elektráren s nejmodernějšími typy reaktorů VVER. Cílí jak na potenciální výstavbu v Česku, tak na zahraniční projekty. Jednatel Rosatom Central Europe Zdeněk Šíma to komentuje: „V oblasti technologie VVER působil a působí ZAT v celkem 26 jaderných blocích a Rosatom očekává, že se společnost bude významným způsobem podílet i na dalších nových elektrárnách, včetně těch v České republice.“ Dokládá to například i zakázka z roku 2016 na realizaci části koncepčního projektu SKŘ v oblasti bezpečnostních systémů pro finskou elektrárnu Hanhikivi s reaktorem VVER-1200.

Společnost má zkušenosti i z oblasti malých reaktorů. Reference si získala rekonstrukcí výzkumného reaktoru LVR-15 v Řeži a školního reaktoru VR-1 v Praze. V případě reaktoru provozovaného Centrem výzkumu Řež se dokonce podařilo díky přesnější regulaci reaktoru zrychlit provádění experimentů. Ředitel divize Energetika Karel Stočes to komentuje: „Malé reaktory jsou dnes ve světě trendem a ZAT na to reaguje. Snažíme se již v rámci výzkumu a vývoje podchytit řídicí systémy pro malé energetické reaktory a připravit si produkty, abychom se mohli zapojit do jejich výstavby.“

Decentralizace v energetice i průmyslu

Nejen v české energetice se očekává nárůst podílu obnovitelných zdrojů energie, které vyžadují jiná řešení než velká energetika: kompaktnější řídicí stanice a dálkové řízení. Příkladem může být vodní elektrárna Lipno, která je od roku 2018 řízena systémem společnosti ZAT. Jde o bezobslužnou elektrárnu, která je dálkově řízena ze Štěchovic. Po rekonstrukci je schopna najet a přifázovat se během 20 vteřin, tj. třikrát rychleji než s předchozím systémem.

Dalším krokem v decentralizaci je vzdálená diagnostika. ZAT vyvinul systém SimONet (Simply on net) a řešení nazývané business inteligence pro drážní dopravu, které slouží k optimalizaci vytápění výhybek za chladného počasí. „Systém sleduje průběh vytápění a verifikuje jej vůči skutečnému počasí, dále sleduje četnost poruch vytápění a další parametry. Slouží k tomu čidlo s komunikačním modulem (bateriové s výdrží několik let), který přenáší data na cloud nebo server. Uživatel má tak přístup z běžného počítače k datům, vyhodnocuje si je a vizualizuje,“ vysvětluje ředitel divize Smart systémy Václav Janoch.

Podobným příkladem je galerie obrazů, která používá vzdálený monitoring teploty v místnostech s uměleckými díly. Dosud probíhalo odečítání teploty ručně a jen několikrát za den. Čidla s komunikačními moduly umožňují měřit teplotu v každém okamžiku a má k nim přístup jak správa galerie, tak umělci, kteří zapůjčili svá díla. Mají totiž od galerie garantováno, že díla budou umístěna v místnostech s daným rozsahem teploty, a pomocí tohoto systému si mohou ověřit, že tomu tak skutečně je, což přispívá i k posílení důvěry mezi umělcem a galerií.

Pro tato řešení je naprosto zásadní kybernetická bezpečnost, což je i pro ZAT velké téma. „Průmysl má obecně nedůvěru vůči rádiovým přenosům. Díky tomu, že jsme zavedení u průmyslových zákazníků, chceme napomoci přenosu těchto technologií do průmyslu a posílení jeho důvěry v nové technologie,“ uvádí ředitel útvaru Technologický rozvoj Pavel Kulík.

Vladislav Větrovec