Jaderná elektrárna dukovany

První jaderná elektrárna postavená na českém území stojí zhruba 30 km od Třebíče a produkuje dostatek elektřiny pro všechny české domácnosti. Jaderná elektrárna Dukovany (EDU) v minulém roce oslavila 30 let provozu, a je tedy na místě připomenout si její významné historické milníky a představit její technickou část.

Na území bývalé ČSSR byla jako první jaderná elektrárna vůbec provozována elektrárna A1 v Jaslovských Bohunicích. První českou jadernou elektrárnou se tak stala až elektrárna Dukovany, jejíž první blok začal dodávat elektřinu do sítě v roce 1985.

Dukovanská elektrárna je dnes druhou největší elektrárnou v ČR, hned po Temelíně. V současnosti elektrárna disponuje instalovaným výkonem 2040 MW a s produkcí přesahující 14 TWh ročně pokrývá zhruba 20 % z celkové spotřeby elektřiny v ČR, což odpovídá spotřebě všech českých domácností.

Pohled na JE Dukovany. Zdroj: ČEZ

Pohled na JE Dukovany. Zdroj: ČEZ

Elektrárna se nachází přibližně 30 km od Třebíče, mezi obcemi Dukovany, Slavětice a Rouchovany. Z důvodů výstavby elektrárny zanikly obce Skryje, Lipňany a Heřmanice. U blízké obce Slavětice byla vystavěna rozvodna pro transformaci elektřiny na velmi vysoké napětí a poblíž elektrárny byla rovněž na řece Jihlavě vybudována vodní díla Dalešice a Mohelno. V samotném areálu elektrárny se pak nachází i sklad vyhořelého jaderného paliva a státní sklad nízko a středně radioaktivních odpadů.

Historie elektrárny

V roce 1970 podepsaly tehdejší ČSSR a SSSR dohodu o stavbě dvou jaderných elektráren (Dukovany a Jaslovské Bohunice) s výkony 1760 MW. Rozhodnutí o výstavbě 4 bloků v lokalitě Dukovany padlo v roce 1975 a po pozastavení výstavby a přehodnocení projektu (místo reaktorů VVER 440/230 se v Dukovanech přešlo na modernější verzi VVER 440/213) započala v roce 1978 výstavba elektrárny.

Pohled na JE Dukovany a vyrovnávací nádrž Mohelno na řece Jihlavě. Zdroj: ČEZ

Pohled na JE Dukovany a vyrovnávací nádrž Mohelno na řece Jihlavě. Zdroj: ČEZ

Při výstavbě elektrárny bylo přes 80 % všech použitých zařízení vyrobeno v tehdejší ČSSR. Přesto, že šlo o projekt sovětský, generálním dodavatelem stavby byly Průmyslové stavby Brno a generálním dodavatelem technologie pak Škoda Praha. Reaktor elektrárny a turbogenerátory vyrobila Škoda Plzeň a parogenerátor byl dodán společností Vítkovice.

S první zavážkou paliva se začalo poslední den roku 1984, start reaktoru proběhl 12. února 1985 a o 12 dní později (24. února) byl první generátor přifázován k síti. Následoval druhý generátor (25. 2. 1985) a po dosažení 100% výkonu (26. 3. 1985) byl 3. 5. 1985 zahájen zkušební provoz prvního bloku elektrárny. V dalších letech pak byly postupně dokončovány další bloky a výstavba posledního bloku byla dokončena v roce 1987.

Výstavba EDU. Zdroj: ČEZ

Výstavba EDU. Zdroj: ČEZ

Výstavba elektrárny stála 25 miliard Kč a během svého provozu se již několikrát zaplatila. Cena elektřiny vyráběné v Dukovanech je dle provozovatele elektrárny, skupiny ČEZ, přibližně 0,6 Kč za jednu kWh.

Devadesátá léta a nové tisíciletí

S novým obdobím následujícím po roce 1989 nastala na elektrárně řada změn a během devadesátých let prošla elektrárna komplexním zlepšením výkonnosti, nazvaným Harmonizace. Byl vybudován multifunkční plnorozsahový simulátor, budovy výcvikového střediska pro přípravu personálu a dále byl v prostoru elektrárny vystavěn nový sklad použitého paliva. Použité palivo měl původně dle plánu odebírat Sovětský svaz, ovšem po rozpadu SSSR zůstalo řešení problémů s vyhořelým palivem na jednotlivých zemích.

Po roce 2000 elektrárna pokračovala v postupném rozvoji a v roce 2009 byl po odstávce spuštěn první modernizovaný blok, nově s elektrickým výkonem na úrovni 510 MW. V květnu 2012 pak prošel finální částí modernizace i poslední blok a Dukovany tak místo původního elektrického výkonu 1760 MW dodávají 2040 MW, čímž se výkonově téměř srovnaly s Temelínem. Roční produkce elektřiny tak již v roce 2013 dosáhla rekordu ve výši 15,57 TWh.

Bloková dozorna JE Dukovany. Zdroj: ČEZ

Bloková dozorna JE Dukovany. Zdroj: ČEZ

Díky průběžnému vylepšování elektrárny došlo k postupnému zkracování doby plánovaných odstávek pro výměnu paliva. Při uvádění elektrárny do provozu se plánovala doba odstávek na 49 dní a každý čtvrtý rok měla probíhat kontrola vnitřního povrchu reaktorové nádoby s délkou odstávky 77 dní. V současnosti se díky optimalizacím zkrátily délky odstávky na 20 (případně 32) a 63 dní.

Bezpečnost

Podle kritérií WANO (Světová asociace provozovatelů jaderných elektráren) patří elektrárna Dukovany mezi pětinu nejlépe provozovaných jaderných elektráren na světě a v parametrech jako kolektivní efektivní dávka nebo neplánované výpadky pak patří mezi absolutní špičku.

Elektrárna dosud prošla trojicí mezinárodních misí Mezinárodní agentury pro atomovou energii (MAAE), tzv. OSART. První mise proběhla v roce 1989 a další následovaly v letech 2001 a 2011.

I přes nedávné problémy se snímky svarů elektrárna za celou dobu provozu nezaznamenala žádnou havárii. Jedinou komplikací byl požár transformátoru v roce 1988, při kterém vytekla část chladícího oleje do vodní nádrže Mohelno. Požár byl díky stálé přítomnosti hasičů na elektrárně rychle uhašen a uniklý oleje byl pomocí norných stěn a odčerpání odstraněn.

JE Dukovany. Zdroj: ČEZ

JE Dukovany. Zdroj: ČEZ

Elektrárně bývá často vytýkáno, že nemá klasický kontejnment (železobetonovou obálku kolem primárního okruhu). Celá elektrárna je ovšem tvořena hermetickým boxem a v případě poruchy je vybavena systémem barbotáží. Veškeré radioaktivní materiály jsou pak zabezpečeny i dalšími bariérami, kde první tvoří samotné palivo (palivové tablety), dále hermeticky těsné palivové proutky a konečně těsný primární okruh. Elektrárna je tak schopná odolat negativním vnějším podmínkám přírodního i lidmi způsobeného rázu.

Technické parametry

Jaderná elektrárna Dukovany je dvouokruhová jaderná elektrárna, tvořena čtyřmi reaktory typu VVER 440/213 se současným instalovaným výkonem 4×510 MW. Reaktory a další zařízení jsou umístěny ve dvou hlavních výrobních blocích (HVB). V každém HVB jsou dva reaktory a všechna přímo související zařízení, včetně strojovny s turbínami a generátory.

Dukovanské reaktory jsou typu VVER 440, mají na výšku 23,67 m, vnitřní průměr tlakové nádoby 3,54 m a tloušťku 34 cm. Tepelný výkon jednoho reaktoru je 1444 MWt a energie produkovaná jaderným štěpením mírně obohaceného uranu (vsázka paliva o hmotnosti 42 tun) je pomocí horké vody o vysokém tlaku (téměř 300 °C a přes 12 MPa) vedena do šesti chladicích smyček s parogenerátory, kompenzátory objemu a hlavními cirkulačními čerpadly (příkon jednoho je 1,6 MW).

Pohled na otevřený reaktor. Zdroj: ČEZ

Pohled na otevřený reaktor. Zdroj: ČEZ

Parogenerátor dokáže během jedné hodiny vyrobit 452 tun páry o výstupním tlaku 4,61 Mpa a teplotě 260 °C, která je následně vedena do jednoho vysokotlakého a dvou nízkotlakých dílů rovnotlaké turbíny. Otáčky turbíny jsou 3000 ot/min vzhledem k síťové frekvenci 50 Hz a pro jeden HVB jsou k dispozici čtyři turbogenerátory (na každý reaktor dva) o jednotkovém výkonu 255 MW.

Pára z turbín je chlazena v kondenzátorech, které jsou dále ochlazovány vodou z chladicích věží. Průtok kondenzátorem je 35000 m3/hod. Výška chladících věží je 125m a každý HVB má 4 chladící věže (2 pro každý reaktor). Voda se po kondenzaci v kondenzátorech znovu předehřívá v ohřívácích (nízkotlaký a vysokotlaký) a je opět vedena do parogenerátoru.

Turbíny a synchronní turbogenerátory v JE Dukovany. Zdroj: ČEZ

Turbíny a synchronní turbogenerátory v JE Dukovany. Zdroj: ČEZ

Elektrárna Dukovany během svého provozu zabránila vypuštění více než 316 milionům tun CO2, které se rovnají například roční produkci 6,9 milionu motorových vozidel. Jaderná energetika tak v ČR významným dílem přispívá ke snižování produkce CO2 a dalších plynů, např. SOx a NOx, při výrobě elektrické energie.

Budoucnost a rozšíření elektrárny

Původní plánovaná životnost elektrárny byla stanovena na 30 let. Vzhledem k dobrým provozním výsledkům elektrárny ovšem bylo provozovatelem rozhodnuto o pokračování v provozu a zažádáno u národního regulátora v oblasti jaderné bezpečnosti (SÚJB) o prodloužení povolení k provozu o dalších deset let. Ke splnění podmínek pro další provoz bylo třeba provést na elektrárně další úpravy v rámci projektu Long-term operation (LTO).

Vzhledem k očekávanému konci provozu elektrárny v období po roce 2030 se již v minulosti začalo uvažovat o možném rozšíření elektrárny. Proběhla řada průzkumů a studií, které zjišťovaly možnosti nové výstavby v lokalitě Dukovany. Byla provedena celá řada průzkumů, jako například průzkum geologických podmínek, kvality a dostatku vody pro chlazení, možnosti vyvedení elektrického výkonu, nebo možnosti dopravy rozměrných a těžkých částí elektrárny. Podle výsledků studií společnosti ČEZ je další rozvoj v lokalitě Dukovany možný a v současnosti se jako termín plánovaného spuštění nového jaderného zdroje v Dukovanech předpokládají léta 2030 – 2035.

Autor:



8 odpovědí na Jaderná elektrárna Dukovany

  1. Tomas Jirka napsal:

    Tyhle clanky mam fakt rad, diky Diane! 🙂

  2. Janvac napsal:

    Nominální výkon reaktoru je nyni, po zvýšení o 5%, 1444MWt.

    • Dian Hrozek napsal:

      Děkuji za upozornění, údaj jsem opravil. Je vidět, že se mezi čtenáři najdou i opravdoví odborníci, což mě velice těší.

  3. Dana napsal:

    Jaderná elektrárna Dukovany je tříokruhová elektrárna, ne dvouokruhová.

    • Vladimír Wagner napsal:

      Tady to potřebuje vysvětlení. U tlakovodních reaktorů je primární okruh v kontejnmentu. Z něj odvádí přes tepelný výměník teplo sekundární okruh. Tercialní okruh odebírá teplo z páry po průchodu turbínou přes tepelný výměník ze sekundárního a odvádí je do chladících věží (moře). Takže má Dana pravdu. Ovšem velice často se ten třetí nepočítá a o těchto reaktorech se tak mluví jako o dvouokruhových. Připomeňme, že varné reaktory mají pouze primární okruh z něhož jde pára přímo do turbíny a po průchodu přes ni se kondenzuje a teplo přes tepelný výměník v tomto případě druhý okruh odvádí do chladících věží (nebo moře). V tomto případě tak máme sice celkově dva okruhy (podle definice Dany), ale často se setkáme s tím, že se o nich hovoří jako o jednookruhových (podle definice, kterou nejspíše použil autor článku). Sodíkové reaktory pak mohou mít ještě jeden okruh navíc. Mají sodíkový primární, sodíkový sekundární a pak vodní, který dodává páru do turbíny a poslední, který teplo odvádí do chladících věží (moře). O těch pak můžeme mluvit jako o těch čtyřokruhových nebo tříokruhových (podle definice, kterou použijeme).

  4. Dana napsal:

    Děkuji panu Wagnerovi za doplnění. Jen bych si ještě dovolila poupravit tvrzení, že „celá elektrárna je ovšem tvořena hermetickým boxem a v případě poruchy je vybavena systémem barbotáží“. V hermetických boxech se nachází pouze primární okruh a hermetické boxy jsou propojeny s barbotážní věží, ve které se nachází barbotážní žlaby a plynojemy.

  5. Milan Vaněček napsal:

    Jako fyzika a laika co se týče JE by mě zajímalo, proč JE Dukovany (to samé platí o Temelínu) nikdy nedosáhla koeficient využití 0,9 což je standard pro dobré „západní“ JE. Nemluvím o roku 2015, kdy to bylo jen asi 0,72 kvůli problémům s falšováním revisních zpráv, mluvím o celé historii Dukovan ( s výjimkou 2 let dodávala vždy více než Temelín).

    • Vladimír Wagner napsal:

      Pokud se podíváme na střední hodnotu koeficientu využití ve Spojených státech tak se v posledních patnácti letech pohyboval mezi 86 % až 92 %. Předtím byl daleko nižší. Většina bloků je v USA v „nejlepších“ letech, už velice dobře“ vymazlené“. Dukovany procházely v minulém desetiletí periodou vylepšování (zvýšení výkonu) . V letech 2012 a 2013 pak měly koeficient využití 85,5 % a skoro 88 %. Temelín má za sebou první desetiletí a v roce 2012 dosáhl 87 %, pak došlo také k výměně turbín a zvyšování výkonu. Obě elektrárny byly i tak blízko dobrého průměru. A dá se předpokládat, že se budou zlepšovat. I když to závisí hodně na režimu provozování.Koeficient využití totiž na režimu provozování dost závisí. Například francouzské bloky, právě proto, že se využívají dost i k regulaci, mají střední koeficient využití o dost nižší. Je však otázka, jestli je rozdíl o pár procentních bodů kritický třeba v případě, kdy je výměna paliva a odstávka bloků dobře načasována na období menší spotřeby elektřiny a v dalších obdobích využívá elektrárna jistou část výkonu k regulaci.

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *