Martin Ruščák: Malé modulární reaktory jsou pro Česko velkou šancí

Výroba malých modulárních reaktorů může znamenat velkou šanci pro zachování znalostí českého jaderného průmyslu. Češi by se mohli na výrobě významně podílet – a to nejenom kvůli možnosti využití těchto reaktorů v tuzemsku. „Malé reaktory mohou být do značné míry českým produktem, který se uplatní někde jinde,“ říká v rozhovoru pro web oEnergetice Martin Ruščák, ředitel Centra výzkumu Řež.

Pokud jde o využití v Česku, Martin Ruščák připomíná, že se mluví zvláště o jejich možném nasazení v teplárenství. Nyní přinášíme první část rozhovoru.

Stavby jaderných elektráren v Evropě se výrazně prodražují a protahují. Francie letos zažila odstávky velké části stávajících reaktorů kvůli podezřením z vadných dílů. To vše svádí k otázce, jestli budoucnost Evropy není spíše v malých modulárních reaktorech. Jak to vidíte vy?

Budoucnost bude pravděpodobně v kombinaci velkých a malých reaktorů. To je, myslím, realistická odpověď. Svůj smysl a své poslání mají oba typy reaktorů. Velké reaktory budou dál zajišťovat baseload – tedy základní zatížení sítě v zemích, kde je lze postavit a kde je také vůle takové reaktory postavit. To dnes platí třeba pro Velkou Británii nebo Finsko. Přenosová síť pořád bude tento baseload potřebovat. Při vší úctě k rozvoji obnovitelné energie tyto zdroje baseload nezajistí. Malé jaderné reaktory pak odpovídají na jiné otázky včetně flexibility, která u těch velkých bloků přece jenom není úplně ideální. Kombinace několika malých reaktorů umožňuje jistou flexibilitu.

To znamená, že se například jeden malý reaktor vypne… Jak rychle bude možné takový reaktor vypínat a zase znovu uvádět do provozu? Asi to není úplně srovnatelné s plynovými elektrárnami?

Není to srovnatelné. Pokud se ale s předstihem dozvíme, co bude vyžadovat přenosová síť, náklady na náběh malých modulárních reaktorů budou zaručeně nižší než náklady na náběh velkých reaktorů.

A bude to rychlejší?

Bude to rychlejší, ano. Malé reaktory mají i další výhody. Mnoho nových technologií malých reaktorů má pracovat na významně vyšších teplotách, čímž dosahují vyšší účinnosti a mohou také sloužit jako významné zdroje tepla. To jim dává další možnosti využití. Poláci dnes mluví o tom, že by chtěli využít malé reaktory – chlazené plynem, heliem – jako zdroje tepla pro chemický průmysl. V Polsku dnes topí uhlím, a to budou muset postupně utlumit.

Asi není náhodou, že se do rozvoje malých modulárních reaktorů aktivně pouští Velká Británie. Britové dnes čelí kontroverzní diskusi kolem projektu velkých bloků elektrárny Hinkley Point, které budou hodně drahé…

Británie je pro mě úžasným příkladem strategického uvažování v oblasti energetiky. Britové rozvíjejí velmi široké portfolio, je to taková Evropa v malém. Také je to ostrov – velký ostrov se spoustou obyvatel, ale pořád ostrov. Britové tedy musejí být do značné míry soběstační. A Velká Británie na to jde už od prvního desetiletí jednadvacátého století velmi plánovaně a strategicky. Rozvíjí různé technologie – vítr, plyn, ropu, velké i malé jaderné elektrárny; Britové dokonce mluví o přílivových elektrárnách. Snaží se rozprostřít vějíř tak, aby snižovali rizika.

Předpokládáte tedy, že navzdory problémům s projektem Hinkley Point budou Britové rozvíjet jak velké jaderné elektrárny, tak malé modulární reaktory?

Jsem o tom přesvědčen. Z hlediska rozvoje britského jaderného potenciálu je tu ještě jeden významný faktor – podpora britského vojenského průmyslu. Loďstvo, ponorky… Tento průmysl si potřebuje zachovat perspektivu a efektivitu. A také znalosti. Znalosti se zachovají tím, že existují projekty, díky nimž se tyto znalosti upotřebí.

Předběžná podoba dvou nových bloků s reaktory EPR, které mají vzniknout v sousedství reaktorů Magnox a AGR.

Předběžná podoba Hinkley Point C – dvou nových bloků s reaktory EPR, které mají vzniknout v sousedství reaktorů Magnox a AGR. Zdroj: EDF Energy

Potřebujeme silný dlouhodobý projekt

V tom se nám Britové podobají, tedy když pominu ten vojenský průmysl. Česko také potřebuje uchovat znalosti v oblasti jaderné energetiky.

Přesně tak, my jsme v tomto dost podobní Velké Británii. Máme historicky velmi silné znalosti v oblasti jaderných technologií, je tu šedesátiletá tradice tohoto oboru. V Česku vznikla významná znalostní infrastruktura v provozu, ve výstavbě, v podnicích, na vysokých školách i ve výzkumných ústavech. Velmi důležitou součástí této znalostní infastruktury je jaderný dozor. Tohle všechno posouvá Českou republiku mezi země, které jsou v jaderné energetice velmi kompetentní. Něco z těch znalostí postupně mizí… Abychom tyto znalosti udrželi, potřebujeme významný dlouhodobý projekt nebo projekty. Jinak nám vzdělaní lidé utečou. A jaderná energetika je pro nás také – stejně jako pro Velkou Británii – velmi důležitá kvůli zajištění baseloadu.

Platí také pro Česko, že cesta je jak ve velkých, tak v malých reaktorech?

V České republice se objevují úvahy, že by malé reaktory mohly být do budoucna zejména zdrojem tepla.

Přímo v České republice?

Přímo v České republice. Společnost ÚJV a její část EGP propočítala modely ohledně sitingu – tedy umístění – malých reaktorů v tuzemsku. Ukazuje se, že to je technologicky průchozí, zvládnutelná záležitost. Záleží na politické vůli. Česko má poměrně rozvinuté teplárenství a průmysl by pravděpodobně malé reaktory jako zdroje tepla akceptoval. Na druhé straně Česká republika není moc velká země. A aby mělo smysl malé reaktory stavět, musíte jich mít hodně – aby se vyplatila jejich výroba. Česko určitě nebude tahounem poptávky, ale může se na ní velice úspěšně svézt.

Pokud jde o ty reaktory, které by mohly být využity v teplárenství, nejspíš půjde i o ty velmi malé? Obecně platí, že malé reaktory mohou mít instalovaný výkon až do 300 megawattů.

To už je skoro hraniční výkon. Já bych mluvil o malých reaktorech o výkonu maximálně 150-200 megawattů. Ale také to může být 50, nebo i 20 megawattů. Mluvíme o modulárních reaktorech, což znamená, že jednotlivé moduly jsou vyrobené a sestavené ve fabrice. Na místě usazení reaktoru už se vlastně jenom propojí. Modularita zefektivňuje výrobu reaktorů, snižuje náklady. Odpadá poměrně výrazná nevýhoda velkých reaktorů, kterou je prodlužování stavby.

Rychlejší snižování nákladů

Kolem toho se vede velká diskuse, jestli je skutečně možné dosáhnout modularitou a sériovou výrobou celkově nižších nákladů. Mnozí to zpochybňují…

Na začátku listopadu byly v Londýně zveřejněny některé výsledky posledních studií. Poměrně velký rozdíl se rýsuje ve snižování nákladů na druhý a další reaktor poté, co je uveden do provozu první reaktor nového typu. U velkých reaktorů se snížení nákladů na druhý a další reaktor pohybuje v řádu několika jednotek procent. U malých modulárních reaktorů se očekává snížení až o patnáct procent. U malých reaktorů se dále očekávají docela významné úspory v provozu – díky tomu, že na jednom místě bude několik malých reaktorů. Budou tedy mít sdílenou obsluhu a údržbu. Také siting by mohl být podstatně jednodušší. Každopádně lze předpokládat, že od určitého počtu malých reaktorů bude jejich výroba efektivnější.

Jednoduše řečeno – je snazší najít vhodné místo pro stavbu malého reaktoru než velkého…

Ano, ale z českého pohledu je v tomto ohledu důležitá ještě další věc. Pro Českou republiku mají malé reaktory význam nejenom jako technologie, která se použije přímo v tuzemsku. Malé reaktory mohou být do značné míry českým produktem, který se uplatní někde jinde. České firmy mohou významně přispět k výrobě takových reaktorů, mohou se někde zapojit do dodavatelského řetězce – například ve zmiňované Británii. Anebo české firmy dokonce mohou malý reaktor z velké části samy vyrobit. Neříkám, že jsme schopni vyrobit všechno sami do posledního šroubku, zajisté ne palivo. Ale máme dostatečné schopnosti na to, abychom se zabývali myšlenkou malého reaktoru o výkonu, řekněme, několika desítek megawattů, který by mohl být produktem českého průmyslu na vývoz – navíc ještě třeba ve spolupráci s někým jiným. Potom bude otázka sitingu takového reaktoru dost podstatná, protože bychom ho mohli vyvážet také do oblastí, které nutně nemusí být uprostřed civilizované Evropy.

Mluvíte vlastně o dvou různých koncepcích. V tomto případě jde o nasazení reaktorů v odlehlých místech. Předtím jste ale naznačoval, že má smysl místo jednoho velkého reaktoru na určitém místě postavit více malých…

Výhoda malých reaktorů spočívá i v tom, že na místě, kde dnes stojí třeba velké jaderné reaktory, už je otázka sitingu vlastně vyřešena. Po ukončení doby provozu velkého reaktoru lze uvažovat o nahrazení tohoto reaktoru několika malými. Je to jedna z možností.

Takže byste uvažoval třeba i o tom, že místo nového velkého bloku v Dukovanech by nakonec stálo více malých reaktorů?

Myslím, že nejenom já. Dost lidí takhle uvažuje. Ale opakuji – je to jedna z možností.

Československé kořeny

Vraťme se k tomu vlastnímu českému produktu. Pokud nepočítáme úplné počátky jaderné energetiky v bývalém Československu, mohlo by to být poprvé, kdy bychom mohli mluvit skutečně o českém produktu. Rozumím vám správně?

Tady se ale dost zapomíná právě na první reaktor A1 v Jaslovských Bohunicích, který byl velmi unikátním československým technologickým projektem. Ten sice v určité chvíli skončil…

Nedopadlo to úplně nejlépe…

Nedopadlo, ale ten projekt výrazně pomohl technologické samostatnosti Československa v oblasti jádra. Vyrostla na něm celá jedna generace. Tito lidé jsou už dnes v důchodovém věku, ale dodnes předávají znalosti, které už nejsou vztaženy jenom k technologii reaktoru A1. Tyto znalosti souvisejí s bezpečností, materiály, termohydraulikou, neutronikou.

O tom, že postupně ztrácíme know-how v oblasti jaderné energetiky nebo jaderného průmyslu, se mluví docela hodně. Proč si myslíte, že je pořád dost velké na to, abychom vyvinuli vlastní produkt?

Já to vidím kolem sebe. Možná jsem mírný optimista, ale mohu uvést příklady. Česká republika, konkrétně firma Comtes – i ve spolupráci s námi – vyvinula materiál pro malé solné reaktory. Ten materiál tady prostě existuje. Máme tady velké firmy, které jsou pořád schopné dodávat pro jadernou energetiku. Ale když mluvím o malých reaktorech, vím, že tu jsou i původně malé firmy, které v posledních letech vyrostly a prokazují dostatečné schopnosti, díky nimž se mohou na rozvoji těchto reaktorů podílet. Příkladem je jejich účast na stavbě horkých komor pro reaktor Julese Horowitze ve francouzském Cadarache.

Jules Horowitz reaktor

Výstavba výzkumného reaktoru Jules Horowitz. Zdroj: Centrum výzkumu Řež

Tím se zabývá přímo vaše Centrum výzkumu Řež…

Ano, jsme dodavateli celého řešení. A na 80 procentech externích dodávek se v tomto případě podílejí české firmy. Po pěti šesti letech spolupráce s různými společnostmi víme, které firmy na to mají a které nikoliv. A ty, které na to mají, navázaly skvělou spolupráci také s finálním odběratelem. Dodal bych ještě jednu věc – vidím kolem sebe, kolik mladých lidí má zájem o náš obor. V tomto ohledu určitě nezažíváme žádnou katastrofu. Často slýchám, že není zájem o technologické obory. Tvrdím, že to není pravda. Mnozí mladí lidé už pochopili, že v technologiích se skrývá lepší budoucnost než v jiných oborech. Ten, kdo dnes shání práci a má slušné znalosti v oblasti technologií, většinou nemá problém získat místo. Teď samozřejmě nemluvím pouze o jaderných technologiích, ale také o nich.

Neodrazuje mladé lidi ani vývoj v Evropě? Německo odchází od jádra, zdá se, že jaderná energetika nemusí mít v Evropě až tak skvělou budoucnost.

Někoho to asi odrazuje, ale my tady v Centru výzkumu v Řeži máme 300 lidí a polovina z toho jsou lidé pod čtyřicet let. Odhaduji, že zhruba třetina lidí je do třiatřiceti let. Nechci malovat svět narůžovo, ale katastrofu nevidím. Naopak – stahují se k nám lidé za zahraničí, protože vidí, co děláme a že chceme v jaderném výzkumu pokračovat. Máme kolegy z Itálie, Německa, Francie, kteří žijí v Česku i se svými rodinami.

Autor článku, který také kladl otázky, pracuje jako specialista pro energetické projekty agentury HATcom.

Autor:



7 odpovědí na Martin Ruščák: Malé modulární reaktory jsou pro Česko velkou šancí

  1. TC napsal:

    Jako PR pro UJV zajimave, ale ekonomicky to nemuze davat smysl. Kolik je cena za instalovanou kW?

  2. C napsal:

    Článek je zajímavý, s něčím se souhlasit dá, s něčím méně.

    Zejména toho ohledně základního zatížení, připadá mi že v dnešní době se to dostalo do stavu kdy je vyšší než by mohlo být, na jednu stranu se staví parní elektrárny by byl pro něj proud a na druhou potřebují stále někam dodávat, tak se vymyslel noční proud… Také je možné jej pokrýt zdroji, které jsou do značné míry pružné, tedy pološpičkové a dá se to asi i spočítat, při dostatečné akumulaci se dá spoléhat i na ni, ale ta zatím není.

    Podle mne budou právě modulární reaktory jedinou možností pro budoucnost jaderné energetiky. Jaderné reaktory v budoucnosti budou muset být sto běžet v pružném režimu a být sto tolerovat výkyvy způsobené OZE.

    Myslím že zmíněný reaktor KS150 (A1) by dnes do této kategorie patřil, myslím že by mohl posloužit jako výchozí pro případné plynem chlazené malé reaktory. Navíc by byl sto běžet na přírodní uran, ovšem musel by být výrazně předělán. Ostatně se v SSSR o něco takového zajímali jednalo se o reaktor TR-1000
    iaea. org/inis/collection/NCLCollectionStore/_Public/29/033/29033647.pdf

    (před org je přidaná mezera)

    Možná by tento koncept mohl, zmenšený, posloužit. Pokud Polsko má zájem o plynem chlazené reaktory, tento se přímo nabízí. Pokud se nepletu, tak plynem chlazené reaktory jsou buď rychlé, nebo moderované grafitem, což může být problém, tady by se dal moderátor v nejhorším případě odstranit a zastavit tak reakci.

    Pokud se mají SMR většinou chladit tekutými kovy, je to myslím problém. Pokud se ale tento chladí plynem s čímž jsou mnohem větší zkušenosti a implementovaly se návrhy z TR-1000 což byla možnost pohonu dmychadel parní turbínou (nejspíš nouzově) od zbytkového tepla, mohlo by se to chytit.

    Výkon cca 150MWe a asi 560MWt jsou myslím zajímavé. Teď jen navrhnout novou verzi KS150 2.0, která se bude dát dělat v továrně, bude levná na výrobu a snadná na montáž a obsluhu.

    Ovšem nelze dělat to, co se tak nějak tady dělalo, nerozvíjet OZE a soustředit se na jadernou energetiku, z toho totiž zejména těží elektrárny uhelné.

  3. Jan Veselý Jan Veselý napsal:

    Těší mě přiznání, že důvod proč Britové akceptovali nehoráznou cenu JE Hinkley Point C je vojenský, potřebují kvalifikovanou obsluhu pro Tridenty a Polarisy. Potřebují se holt ubránit Francii, za každou cenu. 🙂
    Malé modulární reaktory jsou možná šancí na přežití jaderné energetiky, ale v tomto směru je taky třeba přiznat, že se mělo doopravdy začít před 20-30-40 lety. Dneska už jim dost ujíždí vlak. Nehledě na to, že, co jsem pochopil z rozhovoru, v Řeži nemají ani prototypové zařízení, ani hotový design, jen vzletné ideje. Sorry hoši, i tady jsou Rusové, Američani a Kanaďani mnohem aktivnější a mnohem dál.
    Zatím pán neprodává zdroje energie, prodává jejich zářivé zítřky.

  4. Jan Žižka napsal:

    Chtěl bych vyjasnit jednu věc – nikdo netvrdí, že je vývoj tak daleko, abychom teď hned mohli budovat malé modulární reaktory všude po světě… Je příliš brzy mluvit o tom, jak přesně to bude vycházet ekonomicky – pokud se malé modulární reaktory zhruba ve druhé polovině dvacátých let tohoto století výrazněji prosadí. Podle mnoha předpokladů nicméně jde o nadějnou technologii, kterou se v současnosti hodně zabývají hlavně Britové, ale nejen oni – prakticky všechny velmoci v oblasti jaderné energetiky. Neoslovil jsem ředitele Ruščáka proto, aby prezentoval výsledky Centra výzkumu Řež, ale protože jsem ho slyšel o malých modulárních reaktorech mluvit a vím, že málokdo má v Česku takový přehled o tom, co se dnes v tomto ohledu chystá ve světě. Myslím, že některé nejasnosti odpadnou poté, co vyjde druhá část rozhovoru, kterou hodlám co nejdříve zpracovat. Zdraví Jan Žižka

    • Jan Veselý Jan Veselý napsal:

      Tady se shodneme na všem, kromě časového rámce. Pokud dnes existují pouze jako koncepty na papíře, nelze očekávat, že do 15 let půjdou do sériové výroby.
      Pokud by se měli SMR stavět za 10 let musí využít nějaké již zavedené designy (třeba upravené reaktory z ponorek, křižníků nebo ledoborců). Nic z toho AČR neprovozuje a české firmy nevyrábí.
      To jsou ovšem „jen“ staré známé lehkovodní reaktory, se všemi obvyklými ctnostmi i nectnostmi. Radikálně odlišné designy nebudou komerčně dostupné dříve než za 20 let.
      A pro kogenerační výrobu budou muset vyřešit rozpor, že z důvodu bezpečnosti by měly být od měst co nejdál a z důvodu ekonomiky provozu, by měly být ideálně přímo v místě. Budou muset překonávat obecnou nechuť obyvatelstva k instalaci podobných zařízení poblíž. Budou muset mít extrémně dobrou pasivní bezpečnost. Budou muset mít vyřešenou záruku proti vojenskému a teroristickému zneužití. …
      První modely určitě budou dost drahé, ocenil bych třeba ekonomickou analýzu. Kdo budou jejich první odběratelé? Kdo bude ochoten připlatit si pořádnou cenovou prémii a za jakou výhodu? Zatím tlačí SMR technici-nadšenci, ale musí se poohlížet po partnerech
      První zákazníci pro mobily byli burziáni z Wall Streetu, apod., ti si byli ochotni hodně připlatit za mobility při telefonování. Následovali manažeři, apod., kteří potřebovali být pořád na příjmu, …
      Fotovoltaika začala jako technologie pro družice a přes odlehlé lokality s obtížným přístupem a telekomunikační zařízení se postupně dopracovává dál.
      Li-ion baterie začaly jako pekelně drahý špás pro speciální elektroniku, kde byla kritická hustota náboje, další vývoj a zlevňování zaplatily mobily, pak notebooky a tablety. Dneska už jsou cenově efektivní u dražších typů aut a některých gridových aplikací a cena jde dolů.
      Takový battle-plan si budou muset udělat i lidi od SMR a budou muset počítat s tím, že opravdu se prosadit jim bude trvat klidně 30,40 let. Tak dlouho to trvalo větrným elektrárnám, a to je podstatně jednodušší a modulárnější technologie.

  5. energetik napsal:

    V laboratořích si koumejte co chcete, ale nelezte s tím zase ven dokud to nebude skutečně bezpečné (aby mohli být provozovatelé plně zodpovědní za způsobené škody), bezemisní a nebude to půl století vyžadovat stále vyšší dotace a překrucovat paragrafy v zákonech pro tvoření změkčujících výjimek.

  6. Štepán napsal:

    Škoda, že diskutující opomínají „druhou“ část rozpravy, a sice že projekty okolo modulárních reaktorů mají za sekundární cíl minimálně udržet odborníky z oboru. I když tu tyto reaktory nebudou třeba dalších 30 a více let, je více než pravděpodobné, že až nakonec budou (zde není otázka jestli, ale kdy). Z toho plyne, že také budou potřeba příslušní odborníci s adekvátními znalostmi. No a odborníky s patřičnými znalostmi v tomto oboru nezískáte „lusknutím prstu“. Jako v každém jiném oboru i zde platí, že mistra dělá jak teorie, tak i praxe… Chce-li se tedy Česko angažovat v jaderné energetice i do budoucna, je nutné, aby se sledovaly všechny trendy v oboru včetně vývoje prototypů a staveb „prvních vlaštovek“, byť by to nemělo být výnosné.

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *