Jaderný reaktor výstavba

Jak je to s budoucností jaderné energetiky? – 1. část

Vladimír Wagner
Autor je absolventem MFF UK. Pracuje v Ústavu jaderné fyziky AV ČR, kde se zabývá studiem velmi horké a husté jaderné hmoty a možnostmi transmutace vyhořelého jaderného paliva. Přednáší na FJFI ČVUT. Věnuje se popularizaci vědy a fyziky. Zajímá se také o energetiku a byl členem druhé nezávislé energetické komise.

V nedávné době na tomto serveru vyšlo několik článků (například zde, zde a zde), které rozebírají situaci s vývojem v nízkoemisní energetice v posledních letech a budoucí trendy. I zde se hlavně v diskuzích objevuje, jak nezadržitelně se intenzivně rozvíjí obnovitelné zdroje a jak je ta jaderná energetika v úpadku. Proto bych se podíval právě na tuto oblast a ukázal, že tomu zdaleka tak není.

Jak bylo zmíněno i v uvedených odkazech, je 10 spuštěných reaktorů v loňském roce rekord posledních desetiletí. Deset reaktorů bylo naposledy v jednom roce zprovozněno přesně před čtvrt stoletím. Připomeňme, že v roce 2014 bylo spuštěno 5 reaktorů a stejný počet v roce 2013. Z loňských deseti nových reaktorů bylo osm čínských a jeden v Jižní Koreji. Posledním byl starý rest z Ruska. Jednalo se o blok Rostov 3. Budování této elektrárny se čtyřmi reaktory bylo zahájeno na počátku osmdesátých let. Bloky však byly dokončovány až v letech 2001, 2010, 2015 a poslední by měl být spuštěn příští rok.

V prvním půlroce roku 2016 pak bylo spuštěno dalších 5 reaktorů (3 čínské, 1 korejský a 1 americký). Americký reaktor je starý rest. Po zhruba dvaceti letech se v USA opět spustil nový reaktor. Jde o blok Watts Bar 2 o výkonu 1150 MWe nedaleko Spring City v Tennessee. Předchozí poslední spuštěný blok v USA byl první blok stejné elektrárny, který byl spuštěn v roce 1996. Blok Watts Bar 2 se rozestavěl v osmdesátých letech a v roce 1986 se jeho výstavba zastavila v době, kdy byl dokončen zhruba z 55 %. Stavba se obnovila v roce 2007 a v tomto roce zahájil provoz. Počet jaderných bloků v USA se tak znovu vrátil k číslu 100. Ke korejskému bloku III. generace se vrátíme podrobněji za chvíli.

Druhá půlka roku 2016 začala také dobře

Druhá půlka nového roku 2016 začala také dobře, v červenci byl spuštěn další čínský blok Fang-čcheng-kang 2 (Fangchenggang 2). Kromě několik dalších bloků čínských by se v ní měl také spustit blok Kudankulam 2 v Indii. Zde jde o vylepšený ruský model VVER1000, který máme v Temelíně. Dva bloky v této elektrárně jsou největší v Indii a reprezentují nyní přes 30 % instalovaného výkonu jaderných bloků v této zemi. Je tak vidět, že spuštění těchto bloků je vítanou posilou nízkoemisní výroby elektřiny. V době těsně před jejich spuštěním dodávalo jádro v Indii okolo 3,2 % elektřiny, voda 11,7 % a vítr 3,8 %. Fosilní zdroje, u kterých dominuje uhlí, dodávaly okolo 80 % elektřiny.

Zajímavostí je, že tyto bloky jsou částečně využívány pro odsolování vody a její dodávky do okolních vesnic. S dostatkem kvalitní vody mají rozsáhlé oblasti Indie problémy. Malá odsolovací stanice má kapacitu 426 m3/h. V letošním roce bude mezi oficiálně provozované reaktory zařazen rychlý sodíkový reaktor BN800 v Rusku a v letošním nebo příštím roce bude spuštěn také rychlý sodíkový reaktor s výkonem 500 MWe v indickém Kalpakkamu. Je tak jasné, že i letos zahájí provoz 10 bloků, a spíše více. Potvrzuje se tak nárůst počtu dokončovaných bloků hlavně v rozvojových zemích.

Probíhající léta jsou v jaderné energetice do značné míry zlomová

Probíhající léta jsou v jaderné energetice do značné míry zlomová. Během nich se uskuteční přechod od budování reaktorů generace II k reaktorům generace III. Příkladem je právě třeba Jižní Korea. Zde byl v minulém roce spuštěn reaktor Sin Wolsong 2 (Shin Wolsong 2), který byl posledním typu OPR-1000 a patří do II. generace. Letos pak už byl dokončen blok Sin Kori 3 (Shin Kori 3), který už je první reaktor typu APR1400 patřící do generace III. Všechny další rozestavěné bloky už jsou právě reaktory III. generace typu APR1400. Blok Sin Kori 4 by měl být dokončen v příštím roce a dva bloky Sin Hanul 1 a 2 (Shin Hanul) v letech 2017 a 2018. Stejné reaktory se budují i ve Spojených arabských emirátech. Bloky Barakah 1 až 4 by měly být postupně dokončeny 2017 až 2020. Je vidět, že firma KEPCO by měla mít ukázku fungujícího bloku III. generace jak u sebe v Jižní Koreji, tak v zahraničí. To je velmi dobrá výchozí pozice pro nabídku tohoto reaktoru do zahraničí. V nejbližší době by měla být zahájena postupně stavba dalších čtyř těchto bloků, jde o Sin Kori 5 a 6 a Sin Hanul 2 a 3. V plánu je pak několik dalších bloků, ty by měly být modernější a větší.

produkce z jádra

V posledních letech se podařilo zastavit pokles výroby elektřiny z jádra a také pokles jejího podílu (zdroj M. Schneider a A. Froggatt: The world nuclear industry, status report 2016)

Jižní Korea vyrobila v roce 2015 z jádra 157 TWh své elektřiny, což reprezentuje 31,7 % celkové produkce. Koeficient využití je u korejských jaderných bloků velmi vysoký, okolo 95 %. Jižní Korea je na poloostrově a nemůže si vyměňovat elektřinu se sousedy. Tyto i další geografické podmínky omezují využití obnovitelných zdrojů. Ty dodávaly v minulých letech zhruba 2,5 % elektřiny. Zbytek zajišťovaly zdroje fosilní. Palivo pro ně se dováží a i proto je snaha jejich využívání omezit.

Jižní Korea je průmyslová exportní země, která je na ekologické a ekonomické produkci elektřiny závislá. Podíl jádra by měl postupně přesáhnout 50 % a spolu se zvyšováním podílu obnovitelných zdrojů by měl postupně vytlačit fosilní zdroje. Mohla by tak následovat příkladu Francie, Ontaria, Švýcarska a Švédska, kterým se podařilo dosáhnout nízkoemisní elektroenergetiky právě kombinací jádra a obnovitelných zdrojů. Sledovat Jižní Koreu bude zajímavé i z toho důvodu, že podmínky zde jsou z hlediska energetiky velice podobné situaci v Japonsku. To před havárii ve Fukušimě I plánovalo jít v energetice podobnou cestou, jakou má Jižní Korea. Po Fukušimě se zde situace změnila, další vývoj bude rozdílný a bude možné porovnat ekonomické i ekologické dopady různých energetických politik.

Další reaktory III. generace by se letos měly dokončit v Rusku. Jedná se o blok Novovoroněž II – 1 (označovaný jako Novovoroněž 6), který bude první typu VVER1200. I Rusko by tak získalo fungující referenční blok III. generace. První bloky III. generace by se měly letos dokončit i v Číně. Jde o první blok AP1000 firmy Westinghouse v elektrárně San-men, další tři bloky tohoto typu a také dva reaktory EPR by měly být připojeny k síti v roce příštím. Řada dalších staveb těchto reaktorů probíhá nebo se připravuje. Další rozvoj jaderné energetiky bude hodně záviset na tom, jak se tyto reaktory osvědčí v provozní praxi.

V průběhu roku 2015 se začalo stavět 8 nových bloků

V průběhu roku 2015 se začalo stavět osm nových bloků, z toho šest v Číně. Připomínám, že v roce 2014 to byly pouze tři reaktory. Taková fluktuace je dána tím, že jde o malé počty. Do značné míry to však bylo způsobeno i tím, že těsně před koncem minulého roku byla v Číně zahájena výstavba hned tří nových bloků. Stavba reaktoru Fu-čching 6 (Fuquing  6) začala 22. prosince, Fang-čcheng-kang 3 (Fangchenggang 3) pak 24. prosince a Tchaj-šan 5 (Tianwan 5) o pár dní později 27 prosince. To je také důvodem, proč v první půli roku 2016 nebyla zahájena žádná nová stavba. Naopak pro druhou půli letošního roku se připravuje spuštění řady staveb. Nedávno se v tomto roce například rozhodlo o výstavbě dvou nových korejských bloků III. generace a dvou čínských. Zároveň se Čína rozhodla urychlit schvalování staveb a také spěje ke zrušení pozastavení zahajování výstavby nových bloků ve vnitřní Číně. Část staveb by se měla zahájit už letos a více v příštích letech.

Jako první byla v červenci 2016 zahájena stavba jednoho ze zmíněné dvojice jihokorejských reaktorů Sin Kori 5, budování druhého, kterým je Sin Kori 6, bude zahájeno v roce příštím. Celkově je nyní ve výstavbě 62 bloků. Jde o číslo, které je zhruba o desítku nižší, než bylo v roce 2013, kdy bylo maximum. Ukazuje to na fakt, že se daří bloky dokončovat. Na druhé straně se však nedaří dostatečně rychle zahajovat nové stavby. Do jisté míry to bylo způsobeno bezpečnostní revizí po zkušenostech z Fukušimy I. Čína například kromě dalších opatření pozastavila zahajování staveb ve vnitrozemských oblastech. Různá omezení, která s tím souvisela, se nyní ruší a dá se předpokládat zrychlení startu staveb. V Číně a Indii by se už v tomto roce mělo začít pracovat na několika stavbách.

Pokud budeme předpokládat, že současná střední doba dokončení bloku je mezi pěti a šesti lety (to je hodnota pro v posledních letech spouštěné bloky s vyloučením zmiňovaných dlouhodobých restů), ukazuje okolo 60 rozestavěných bloků na roční počet dokončených okolo deseti. Pokud chceme podíl jaderné energie na produkci elektřiny zvyšovat a snižovat emise, je třeba počet dokončovaných i rozestavěných bloků zdvoj až ztrojnásobit. Z toho hlediska je pozitivní, že stoupá počet připravovaných projektů, těch je okolo 170. Podrobný rozbor stavu jaderné energetiky na konci minulého roku je zde.

Článek bude pokračovat 2. částí…

Štítky:

2 odpovědí na Jak je to s budoucností jaderné energetiky? – 1. část

  1. Milan Vaněček napsal:

    Obrázek a Čísla v něm dávají jasnou odpověď-s jadernou energetikou je to velmi špatné, přinejlepším ji čeká stagnace a další ztráta podílu v celosvětové energetice. Velmi perspektivní ale i obtížné bude likvidovat cca 400 dosluhujících jaderných elektráren-to bude obrovský kšeft za cca tisíce miliard USD.

    • Rostislav Kubín napsal:

      Bohužel už to tak vypadá, zelená energetická politika mnoha států neuznávající jaderné elektrárny jako bezpečný zdroj energie zapříčiňuje odpouštění od jádra a výstavbu nestabilních obnovitelných nestabilních zdrojů. Bohužel se nestaví za dosluhující bloky náhrady, jsem zvědavý až v nějaké zemi budou muset vyřadit větší počet reaktorů najednou, jak to vyřeší. Příkladem je náš soused, Německo. Uzavření jaderných elektráren a masivní výstavba obnovitelných zdrojů na severu způsobuje obrovské přetoky na jih a na to nejsou stavěné jejich sítě.

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *