Kanadské národní laboratoře oznámily novou spolupráci s americkou společností <a href="https://www.world-nuclear-news.org/Articles/CNL-announces-SMR-research-partnership-with-Kairos">Kairos Power</a>. Ta pracuje na vývoji a licencování malých modulárních reaktorů (SMR) chlazených fluoridovými solemi. Spolupráce bude probíhat jak při vývoji, tak inženýringu technologií separace, analýzy a skladování tritia vznikajícího v průběhu provozu reaktoru.
<figure id="attachment_87564" class="wp-caption aligncenter" style="width: 730px;"><img class="wp-image-87564 size-full" src="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/09/Chalk-River-Laboratories-2015-CNL.jpg" sizes="(max-width: 730px) 100vw, 730px" srcset="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/09/Chalk-River-Laboratories-2015-CNL.jpg 730w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/09/Chalk-River-Laboratories-2015-CNL-512x288.jpg 512w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/09/Chalk-River-Laboratories-2015-CNL-725x408.jpg 725w" alt="Národní laboratoře Chalk River" width="730" height="411" /><figcaption class="wp-caption-text">Národní laboratoře Chalk River Zdroj: CNL</figcaption></figure>
Spolupráce bude financována prostřednictvím kanadského programu výzkumu jaderných iniciativ (CNRI). V rámci tohoto programu je například financován vývoj SMR reaktoru <a href="https://www.cnl.ca/en/home/news-and-publications/news-releases/2019-news-releases/20191118.aspx">MOLTEX</a>, který je založen na využití použitého paliva z reaktorů CANDU. Dalším z řady prací podporovaných v rámci CNRI programu je vývoj integrálního solného reaktoru <a href="https://www.cnl.ca/en/home/news-and-publications/news-releases/2019-news-releases/20191118.aspx">IMSR400</a> od společnosti Terrestrial Energy. V rámci spolupráce s Terrestrial Energy by měly navíc vzniknout výzkumné infrastruktury pro studium použitelnosti roztavených solí v jaderné energetice.
Reaktorový systém známý jako <a href="https://kairospower.com/technology/">Kairos Power FHR</a>, využívá keramické palivo ve formě TRISO částic s chladivem ve formě fluoridové soli. Prezident a generální ředitel kanadských jaderných laboratoří, Joe McBrearty, informoval, že vznikající partnerství bylo „přirozeným krokem“. Laboratoře Chalk River disponují jak kvalifikovanými pracovníky, tak také infrastrukturou spojenou s nakládáním s vodíkem a tritiem.
<figure id="attachment_87571" class="wp-caption aligncenter" style="width: 1099px;"><img class="wp-image-87571 size-full" src="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/09/KairosPower.png" sizes="(max-width: 767px) 89vw, (max-width: 1000px) 54vw, (max-width: 1071px) 543px, 580px" srcset="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/09/KairosPower.png 1099w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/09/KairosPower-512x273.png 512w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/09/KairosPower-768x409.png 768w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/09/KairosPower-1024x545.png 1024w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/09/KairosPower-725x386.png 725w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/09/KairosPower-800x426.png 800w" alt="Koncepce reaktoru Kairos Power FHR" width="1099" height="585" /><figcaption class="wp-caption-text">Koncepce reaktoru Kairos Power FHR Zdroj: kairospower.com</figcaption></figure>
<blockquote>„Vzhledem k tomu, že v rámci programu CNRI jsou nyní hodnoceny 4 projekty, je zapotřebí prosazovat společný výzkum, vývoj a financování technologií SMR v Kanadě. Celkově jsme nadšeni ze spolupráce se společností Kairos při snaze nalézt řešení problematiky tritia,“ dodal <a href="https://www.world-nuclear-news.org/Articles/CNL-announces-SMR-research-partnership-with-Kairos">Joe McBrearty</a>.</blockquote>
Kairos Power zajistila rozsáhlé testování a analýzy spojené s chováním a správou tritia. Nyní se zaměřuje na identifikaci možností systémů nakládání a skladování tritia.
Právě zde budou kanadské laboratoře pomáhat při identifikaci nejlepších řešení pro správu tritia, vznikajícího z různých zařízení. Vědci se zaměří na experimentální vybavení a metodiku měření tritia v různých chemických sloučeninách, včetně solí s obsahem dusíku.
<blockquote>„Vzhledem k dlouholetým zkušenostem při výzkumu CANDU reaktorů je problematika tritia silnou stránkou kanadských národních laboratoří. Jsem si jistý, že můžeme přinést tomuto projektu mnoho cenných rad a přispět tak společnosti Kairos v rámci kontrol a inženýrských návrhů,“ sdělil viceprezident technologií a výzkumu národních laboratoří Chalk River, <a href="https://www.world-nuclear-news.org/Articles/CNL-announces-SMR-research-partnership-with-Kairos">Jeffrey Griffin</a>.
„Tato spolupráce jasně vystihuje cíle programu CNRI. Kanadské laboratoře disponují rozsáhlými prostředky při nabízení SMR reaktorů nejen v Kanadě, ale po celém světě. Chceme zpřístupnit tyto technologie těm, kteří je potřebují a chtějí provozovat čistou energetiku.“</blockquote>
<figure id="attachment_87572" class="wp-caption aligncenter" style="width: 460px;"><img class="wp-image-87572 size-full" src="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/09/IMSR-core-cutaway-460-Terrestrial.jpg" alt="Vizualizace systému IMSR400 společnosti Terrestrial Power" width="460" height="308" /><figcaption class="wp-caption-text">Vizualizace systému IMSR400 společnosti Terrestrial Power Zdroj: Terrestrial</figcaption></figure>
V listopadu minulého roku byla společnost Kairos Power vybrána v rámci programu <a href="https://www.world-nuclear-news.org/Articles/CNL-announces-SMR-research-partnership-with-Kairos">CNRI</a> jako jedna z prvních, které obdrží dotace pro realizaci svých plánů.
Kanadské národní laboratoře <a href="https://www.world-nuclear-news.org/Articles/CNL-announces-SMR-research-partnership-with-Kairos">identifikovaly SMR jako dlouhodobý strategický cíl</a>. První takový blok by měl být v Chalk River postaven do roku 2026. Tato iniciativa začala již v roce 2018, kdy laboratoře přizvaly společnosti vyvíjející  SMR a informovaly je tak o záměru vybudování demonstračního bloku. Nyní se uvažuje o 4 konceptech:
<ul>
<li><a href="https://www.globalfirstpower.com/the">Global First Power</a> – Vysokoteplotní plynem chlazený reaktor s palivem ve formě obalových částic vložených do pelet ve tvaru proutku a tepelným výkonem až 15 MW.</li>
<li><a href="http://starcorenuclear.ca/#!/details/">Star Core Nuclear</a> – Vysokoteplotní plynem chlazený reaktor s TRISO palivem a tepelným výkonem až 30 MW.</li>
<li><a href="https://www.terrestrialenergy.com/2019/02/terrestrial-energy-advances-to-next-stage-of-canadian-nuclear-laboratories-small-modular-reactor-invitation-process/">Terrestrial Energy</a> – Integrální reaktor chlazený roztavenými solemi o elektrickém výkonu 195 MW a palivem ve formě kapaliny v homogenní směsi s chladivem (fluoridová sůl UF4).</li>
<li><a href="https://www.u-battery.com/cdn/uploads/supporting-files/U-Battery_Prospectus_July2020_1.pdf">U-Batterry</a> – Vysokoteplotní plynem chlazený reaktor s TRISO palivem a tepelným výkonem až 10 MW s maximální výstupní teplotou 710 °C.</li>
</ul>

Rychlé zprávy

Kanada hlásí partnerství s Kairos Power při výzkumu SMR

Společnost TerraPower založená americkým filantropem Billem Gatesem oznámila, že plánuje stavbu pokročilých malých jaderných reaktorů. Ty budou rovněž moci skladovat energii, a zásobovat tak síť v případě výpadku výroby z obnovitelných zdrojů.
Společnost, kterou miliardář založil před čtrnácti lety, se spojila s americkou odnoží společnosti GE Hitachi Nuclear Energy, aby vyvinula první komerční malé reaktory v Americe s názvem Natrium. Prezident společnosti v minulém týdnu oznámil, že prodej prvních reaktorů typu Natrium bude zahájen na konci této dekády a jejich účelem bude rovněž vyvažovat síť, jejíž nestabilita je způsobená obnovitelnými zdroji. Ačkoli vývoj malých jaderných reaktorů Gates <a href="https://oenergetice.cz/jaderne-elektrarny/reaktor-billa-gatese-budoucnost-jadra-cinou-amerikou/" target="_blank" rel="noopener">avizoval již v minulosti</a>, práce na produktu podobného typu prozatím jeho společnosti neoznámila.
Společnost plánuje prodávat reaktory nejen na domácím americkém trhu, ale expandovat i do zahraničí a její exekutiva jim věští zářnou budoucnost. A to ačkoli mnozí upozorňují na drahý provoz jak velkých, tak i malých jaderných zdrojů. Ve Spojených státech jsou některé velké jaderné elektrárny v současnosti nuceny ukončovat svou činnost kvůli nákladnosti provozu a investic. Reaktor společnosti TerraPower o výkonu 345 MW má stát přibližně jednu miliardu dolarů.
Malé reaktory mají fungovat jako doplněk k rostoucímu množství větrných a slunečních elektráren. V době, kdy by v síti byl elektřiny dostatek, by zařízení pomocí technologie využívající tekutou sůl elektřinu odebíralo, v době nižšího výkonu ji pak naopak dodávalo. Sůl byla tímto způsobem využívána například v solární energetice již v minulosti, tým Gatesovi společnosti technologii vylepšit, jelikož se příliš neosvědčila. Jako chladící médium pak budou reaktory využívat tekutý sodík.
Odpůrci technologie, kromě její nákladnosti, upozorňují například i na to, že reaktory by mohly být terčem útoků. Uran, který by v nich byl využíván, bude muset být více obohacen a tím pádem by mohl být snadněji konvertován na štěpný materiál než tradiční palivo. Projekt přesto postupuje a v současnosti hledá doplňkové financování ze soukromých zdrojů a od amerického ministerstva pro energetiku.

Jaderné elektrárny

Bill Gates slibuje jaderné reaktory jako doplněk solárních a větrných zdrojů

Společnost X-energy předložila koncepci malého modulárního reaktoru k nezávislému hodnocení u kanadského jaderného dozoru (CNSC). Jedná se o reaktor o výkonu 75 MW, který může být vystavěn až ve čtveřicích s výkonem 300 MW. Výsledkem by mělo být posouzení, zda je navržený koncept možné licencovat v Kanadě a zda splňuje požadavky kanadského orgánu jaderného dozoru. 
Malé modulární reaktory představují alternativu velkým výkonným energetickým blokům. Ačkoliv nyní nejsou široce využívány, jednotlivé koncepty si proráží cestu k jejich masovému nasazení.
Prozatím jedinou komerčně provozovanou elektrárnou s malými modulárními reaktory je <a href="https://www.world-nuclear-news.org/Articles/Russias-floating-plant-heads-for-final-destination">Akademik Lomonosov</a>, plovoucí elektrárna, na jejíž palubě jsou umístěny dva reaktory KLT-40S.
Ve vývoji jsou však i jiné modely malých modulárních reaktorů a jedním z nich je také malý modulární reaktor Xe-100, vyvíjený společností X-energy.
<img class="wp-image-86713 size-large" src="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/08/graphic-reactor-xe100-cutout-484x1024.jpg" sizes="(max-width: 484px) 100vw, 484px" srcset="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/08/graphic-reactor-xe100-cutout-484x1024.jpg 484w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/08/graphic-reactor-xe100-cutout-242x512.jpg 242w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/08/graphic-reactor-xe100-cutout.jpg 500w" alt="Koncepce grafitového reaktoru Xe-100 (Zdroj: x-energy.com)" width="484" height="1024" />
<figure id="attachment_86713" class="wp-caption aligncenter" style="width: 484px;"><figcaption class="wp-caption-text">Koncepce grafitového reaktoru Xe-100 Zdroj: x-energy.com</figcaption></figure>
<a href="https://x-energy.com/reactors/xe-100">Xe-100</a> je vysokoteplotní reaktor generace IV. Dle návrhu je elektrický výkon jednoho bloku přibližně 75 MW, přičemž elektrárna může být stavěna po čtveřicích s celkovým elektrickým výkonem 300 MW. Vývoj reaktoru Xe-100 zakládá na historických zkušenostech z provozu vysokoteplotních reaktorů, zejména pak reaktoru AVR, jehož maximální výstupní teplota chladiva byla až 950 °C.
Xe-100 využívá palivo ve formě TRISO částic, tedy paliva ve formě obalových částic s několika vrstvami uhlíku. Oproti klasickým lehkovodním reaktorům, jaké známe z Dukovan, či Temelína, není palivo v průběhu provozu na jednom místě, nýbrž prochází reaktorem odshora dolů.
<figure id="attachment_86825" class="wp-caption aligncenter" style="width: 500px;"><img class="size-full wp-image-86825" src="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/08/graphic-triso-x-pebble.jpg" alt="Ukázka TRISO částice" width="500" height="281" /><figcaption class="wp-caption-text">Ukázka TRISO částice. Zdroj: x-energy.com</figcaption></figure>
Použité palivo se dále třídí dle vyhoření a v případě dosažení požadovaného vyhoření je z cyklu odebráno. Vyhoření paliva je také vyšší v porovnání s lehkovodními reaktory a u Xe-100 by mělo dosahovat až 160 GWd/t těžkého kovu.
Vysokoteplotní reaktory patří do schématu pokročilých reaktorových koncepcí IV. generace, a to zejména díky možnostem dodávat teplo o vysokém potenciálu.
To může být využito nejen v průmyslových odvětvích, jakými jsou metalurgie a chemický průmysl, ale i při termické výrobě vodíku. Ta je mnohem efektivnější než klasická elektrolytická metoda. Díky tomu se vysokoteplotní reaktory uplatní nejen v energetice a průmyslu, ale také v dopravě v rámci dodávek paliva pro elektromobily založené na vodíkových palivových článcích.
Americká společnost <a href="https://www.world-nuclear-news.org/Articles/X-energy-makes-Canadian-SMR-review-submission">X-energy nyní požádala kanadský jaderný dozor (CNSC) o nezávislé hodnocení dodavatele projektu</a>. Kanadský jaderný dozor nabízí tuto možnost výrobcům a vývojářům jaderných zařízení, aby získali hodnocení před samotným licenčním procesem.
Hodnocení dodavatele by mělo potvrdit, či vyvrátit možnost licencování projektu v Kanadě a ověřit, zda projekt splňuje veškeré požadavky kanadského jaderného dozoru.
Výstupem z tohoto hodnocení je zpětná vazba dodavateli, ve které jsou specifikovány určité části projektu, jejichž způsob zpracování může být zdokonalen. Hodnocení dodavatele poskytne navíc ověřené informace o pokročilém návrhu založeném na pasivní a inherentní bezpečnosti.
<blockquote>„Spojení pokrokového kanadského dozorového rámce společně s fungujícím dodavatelským řetězcem vytváří z Kanady horkého kandidáta pro výstavbu prvního reaktoru společnosti X-energy. Díky tomu by bylo vytvořeno partnerství pro založení programu vývozu tohoto modulárního reaktoru do celého světa,“ informovala společnost X-energy.</blockquote>
Předlicenční hodnocení dodavatele není povinnou součástí licenčního procesu. Toto hodnocení se skládá ze tří fází: předběžné posouzení souladu s požadavky jaderného dozoru, hodnocení možných překážek při samotném licenčním procesu a diskuse nad nálezy z druhé fáze hodnocení.

X-energy předkládá malý modulární reaktor Xe-100 k hodnocení u kanadského jaderného dozoru

První zákazník společnosti NuScale, který plánuje výstavbu až dvanácti 60MW modulů, společnost Utah Associated Municipal Power Systems (UAMPS), by měl v září rozhodnout o dalším pokračování projektu. <a href="https://www.spglobal.com/platts/en/market-insights/latest-news/electric-power/081320-municipal-power-group-awaits-14-billion-from-doe-for-idaho-nuclear-plant" target="_blank" rel="noopener">Podle zahraničního serveru Platts</a> je nyní šance, že projekt bude pokračovat, zhruba 50%.
Mluvčí UAMPS LaVarr Webb 10. srpna uvedl, že spuštění prvního modulu v plánované 720MW elektrárně bylo posunuto o dva roky na rok 2029. UAMPS mimo jiné čeká na rozhodnutí amerického ministerstva energetiky o udělení vládního financování ve výši 1,4 mld. USD.
Vládní financování by mělo nahradit memorandum o porozumění z roku 2018 uzavřené mezi ministerstvem energetiky, UAMPS a společností Battelle Energy Alliance, která řídí Národní laboratoř Idaho a která dřívě přislíbila odběr elektřiny ze dvou modulů a dále využití jednoho modulu pro výzkumné účely.
Členové UAMPS mají nyní čas do poloviny září, aby schválili nový rozpočet a finanční plán pro setrvání v projektu. Webb uvedl, že očekává, že členové budou chtít pokračovat.
Allen Johnson, ředitel oddělení elektroenergetiky v municipalitě Bountiful, nicméně na začátku srpna uvedl, že šance na pokračování projektu jsou 50/50. Samotné Bountiful je aktuálně zavázáno k odběru 7 MW výkonu z plánované elektrárny.
UAMPS, které zahrnuje veřejné energetické společnosti, má 47 členů v šesti státech na západě Spojených států. Zhruba 30 z 35 členů, kteří se k projektu zavázali, jsou ze státu Utah.
Pvní SMR od NuScale má zahrnovat až dvanáct 60MW modulů. UAMPS by mělo být vlastníkem elektrárny, jejím provozovatelem má být společnost Energy Northwest.
Se společností NuScale spolupracuje také česká energetická společnost ČEZ, <a href="https://oenergetice.cz/jaderne-elektrarny/cez-bude-s-americany-spolecne-rozvijet-male-jaderne-reaktory" target="_blank" rel="noopener">která loni v září podepsala s NuScale dohodu o porozumění</a>.

Elektrárny ve světě

Termín spuštění prvního SMR od NuScale se posouvá na 2029. Nad projektem navíc visí otazník

Vláda Spojeného království <a href="https://www.gov.uk/government/news/40-million-to-kick-start-next-gen-nuclear-technology">minulý týden v pátek uvedla</a>, že investuje 40 milionů liber (zhruba 1,2 miliardy korun) do vývoje pokročilých modulárních reaktorů (AMR). Z toho 30 milionů připadne na tři konkrétní projekty v Oxfordshire, Cheshire a Lancashire v Anglii.
<blockquote>„Moderní modulární reaktory jsou dalším krokem v jaderné energetice a mají potenciál být klíčovou součástí boje proti emisím uhlíku a změně klimatu. Dnešní investice okamžitě vytvoří nová pracovní místa v Oxfordshire, Cheshire a Lancashire. Ale díky tomuto důležitému výzkumu by tato technologie mohla také vytvořit další tisíce pracovních míst na další desetiletí,“ uvedl britský ministr hospodářství a průmyslu, Nadhim Zahawi.</blockquote>
Dnešní financování zajistí, že tato technologie bude přitažlivější pro investory ze soukromého sektoru, urychlí rozvoj odvětví a vytvoří dodavatelské řetězce, které budou zásobovat budoucí vývoj modulárních reaktorů. Vláda přispěje po 10 milionech liber třem projektům:
<ul>
<li>Tokamak Energy, Oxfordshire – vývoji fúzních reaktorů ve spolupráci s průmyslovými partnery a výzkumnými zařízeními včetně Oxfordské univerzity,</li>
<li>Westinghouse, Lancashire – vývoj rychlého reaktoru chlazeného olovem,</li>
<li>U-Battery, Cheshire – vývoj malého vysokoteplotního plynem chlazeného štěpného reaktoru</li>
</ul>
Kromě financování konkrétních projektů, vláda investuje 10 milionů liber do urychlení vývoje v tomto odvětví. 5 milionů liber bude investováno do britských společností a start-upů, které vyvíjí nové způsoby výroby součástí pro projekty modulárních reaktorů ve Spojeném království i v zahraničí. Mezi společnostmi, které si zajistily financování tímto způsobem, je například i společnosti Rolls-Royce .
Zbývajících 5 milionů liber bude vynaloženo na posílení britského jaderného regulačního rámce, což má dle slov britské vlády zajistit, aby zůstal jedním z nejrobustnějších a nejbezpečnějších na světě i v době vývoje a uvádění pokročilých jaderných technologií do provozu.
Nedávný výzkum ukázal, že celý jaderný průmysl ve Velké Británii by mohl do ekonomiky přispět 9,6 miliardami liber ročně a zajisti 130 000 pracovních míst do roku 2050, jakož i vytvořit významný vývozní potenciál pro technologii AMR. AMR také poskytují možnost diverzifikovat nízkouhlíkový energetický mix Spojeného království tím, že budou produkovat teplo pro průmysl a „zelený“ vodík, tedy vodík, při jehož výrobě nedochází k produkci uhlíkových emisí.

Británie investuje 40 milionů liber do vývoje pokročilých modulárních reaktorů

Asociace jaderného průmyslu Jihoafrické republiky (NIASA) představila šest potenciálních způsobů financování nové jaderné elektrárny v JAR.<a href="https://oenergetice.cz/jaderne-elektrarny/jihoafricka-republika-oznamila-zamer-vystavby-novych-jadernych-reaktoru"> Minulý týden tamní ministr nerostných zdrojů a energetiky sdělil parlamentnímu výboru, že je ochoten zvážit inovativní možnosti financování projektu</a>, přičemž jeho resort zahájí proces přípravy projektu 2500 MW instalovaného výkonu v novém jaderném zdroji.
<h2>Vysoké náklady na výstavbu</h2>
„Je pravdou, že stavba jaderné elektrárny vyžaduje oproti jiným zdrojům elektřiny velké počáteční investice,“ uvedla NIASA <a href="https://www.engineeringnews.co.za/article/niasa-highlights-funding-options-for-new-nuclear-power-2020-05-15/searchString:NIASA">v článku publikovaném v Engineering News</a>. Pro tyto projekty je kritické, jak budou financovány, protože cena vypůjčených peněz může být neúměrně vysoká. Vzhledem k velmi vysokým nákladům na splácení kapitálu, je pro životaschopnost projektu a výslednou cenu produkované elektřiny zásadní míra úrokové sazby.
<figure id="attachment_28252" class="wp-caption alignnone" style="width: 945px;"><img class="aligncenter wp-image-28252 size-full" src="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2016/09/Koeberg1.jpg" sizes="(max-width: 767px) 89vw, (max-width: 1000px) 54vw, (max-width: 1071px) 543px, 580px" srcset="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2016/09/Koeberg1.jpg 945w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2016/09/Koeberg1-512x288.jpg 512w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2016/09/Koeberg1-768x432.jpg 768w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2016/09/Koeberg1-725x408.jpg 725w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2016/09/Koeberg1-800x450.jpg 800w" alt="" width="945" height="532" /><figcaption class="wp-caption-text">Jihoafrická jaderná elektrárna Koeberg; Autor fotografie: Bjorn Rudner</figcaption></figure>
<h2>Šest možností financování výstavby podle NIASA:</h2>
<ul>
<li>Státní financování celého projektu, nebo státem garantovanými úvěry, s využitím rezerv a cash flow od státem vlastněných podniků</li>
<li>Mezistátní půjčka</li>
<li>Korporátní financování</li>
<li>Financování dodavatelem jaderné elektrárny</li>
<li>Financování projektu pomocí zvláštního investičního nástroje</li>
<li>Schéma „build-own-operate“ (postav, vlastni, provozuj)</li>
</ul>
Asociace také poskytla příklady realizace pěti investičních modelů projektů jaderných elektráren ze světa. Jedna možnost, financování projektu pomocí zvláštního investičního nástroje zřízeného výhradně k financování konkrétního projektu a oddělením projektu od ostatních investic, zatím nebyla pro zafinancování výstavby jaderné elektrárny realizována, ale pro stavbu plynových elektráren již ano, tvrdí NIASA.
<figure id="attachment_48662" class="wp-caption alignnone" style="width: 866px;"><img class="aligncenter wp-image-48662 size-full" src="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2018/02/SMR_IAEA.png" sizes="(max-width: 767px) 89vw, (max-width: 1000px) 54vw, (max-width: 1071px) 543px, 580px" srcset="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2018/02/SMR_IAEA.png 866w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2018/02/SMR_IAEA-512x297.png 512w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2018/02/SMR_IAEA-768x446.png 768w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2018/02/SMR_IAEA-725x421.png 725w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2018/02/SMR_IAEA-800x465.png 800w" alt="" width="866" height="503" /><figcaption class="wp-caption-text">Seznam SMR projektů podle IAEA zdroj: IAEA</figcaption></figure>
<h2>Příležitost pro malé modulární reaktory</h2>
Ministr Gwede Mantashe 7. května na národním výboru Ministerstva nerostných zdrojů a energetiky řekl, že jeho úřad připravuje zadávání zakázek pro práce na novém jaderném zdroji jako součást <a href="http://www.energy.gov.za/IRP/2019/IRP-2019.pdf">integrovaného plánu zdrojů z roku 2019</a> a bude obsahovat všechny možnosti, <a href="https://www.engineeringnews.co.za/article/small-modular-nuclear-reactors-would-be-beneficial-for-south-africa-says-industry-body-2020-05-18/searchString:NIASA">včetně využití malých modulárních reaktorů</a> pod vedením soukromých společností a konsorcií.
<figure id="attachment_17420" class="wp-caption alignnone" style="width: 525px;"><img class="aligncenter wp-image-17420 size-full" src="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2016/03/SMR.jpg" sizes="(max-width: 525px) 100vw, 525px" srcset="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2016/03/SMR-1024x773.jpg 1024w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2016/03/SMR-512x386.jpg 512w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2016/03/SMR-768x580.jpg 768w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2016/03/SMR-725x547.jpg 725w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2016/03/SMR-800x604.jpg 800w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2016/03/SMR.jpg 1215w" alt="" width="1215" height="917" /><figcaption class="wp-caption-text">Návrhy SMR</figcaption></figure>
<h2>Prodloužení provozu JE Koeberg</h2>
Ministerstvo také připravuje plán dohledu nad programem prodloužení životnosti stávající jaderné elektrárny Koeberg o dalších 20 let po roce 2024. Jaderná elektrárna Koeberg byla postavena v polovině osmdesátých let a podílí se 5 % na výrobě elektřiny v Jihoafrické republice. Provoz zajišťuje státní společnost Eskom.

NIASA představila možnosti financování výstavby nové JE v Jihoafrické republice

Jihoafrické Ministerstvo nerostných zdrojů a energetiky (DMRE) zahájilo práce na rozvrhu zadávání zakázek pro 2500 MWe instalovaného výkonu z nového jaderného zdroje. Plán zohlední „všechny možnosti“ včetně projektů malých modulárních reaktorů (SMR) vedených soukromými společnostmi a konsorcii, sdělil to ministr Gwede Mantashe na výboru Ministerstva pro nerostné zdroje a energetiku dne 7. května 2020.
Do výboru úřadu ministra jsou jmenováni zástupci Jihoafrického národního shromáždění, aby zajistili parlamentní dohled nad prací vládních resortů. Mantashe a jeho manažerský tým stručně informovali výbor o ročním plánu ministerstva a střednědobém strategickém výhledu prostřednictvím online meetingu. Rovněž zde skupina prezentovala odhadovaný rozpočet ministerstva ve výši 9,3 miliardy jihoafrických randů (cca 12,8 miliard kč) pro tento rozpočtový rok.
<h2>„Projekt, kterého země nebude litovat“</h2>
Jihoafrický integrovaný plán zdrojů z roku 2019 (IRP 2019), který určuje oficiální energetickou politiku země, byl vydán loni v říjnu. IRP 2019 uvádí, že musejí být zahájeny kroky pro přípravu výstavby nového jaderného zdroje „jako možnosti, které nebude země v dlouhodobém horizontu litovat“. Rozvíjen je také program dohledu nad realizací projektu prodloužení provozu JE Koeberg o dalších 20 let po roce 2024.
<blockquote>„DMRE okamžitě začne s procesem zadávání zakázek pro zajištění bezpečnosti dodávek elektrické energie a zvažuje, zda SMR splňuje požadavky na tempo a rozsah rozvoje, který si země může dovolit. Navíc budou otestovány schopnosti trhu z pohledu nákladů a financování výstavby nového jaderného zdroje,“ sdělilo ministerstvo.</blockquote>
<h2>Otázka ceny</h2>
IRP 2019 uvádí, že program rozvoje jaderné energetiky v JAR musí být zaváděn „přijatelným“ tempem v modulárním měřítku, na rozdíl od přístupu velkých projektů jaderných elektráren. V odpovědi na otázky výboru Mantashe uvedl, že vláda zkoumá „všechny možnosti“ financování, včetně partnerství se společnostmi nebo konsorcii ze soukromého sektoru.
<blockquote> „Mnoho projektů na výstavbu obnovitelných zdrojů je realizováno privátním sektorem, protože po nich lační energetický trh,“ sdělil Mantashe, který doufá, že stejný princip bude možné uplatnit na jádro.</blockquote>
<figure id="attachment_58506" class="wp-caption alignnone" style="width: 730px;"><img class="size-full wp-image-58506" src="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2019/01/NuScale-SMR-plant-design-NuScale-Power.jpg" sizes="(max-width: 730px) 100vw, 730px" srcset="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2019/01/NuScale-SMR-plant-design-NuScale-Power.jpg 730w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2019/01/NuScale-SMR-plant-design-NuScale-Power-512x288.jpg 512w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2019/01/NuScale-SMR-plant-design-NuScale-Power-725x408.jpg 725w" alt="" width="730" height="411" /><figcaption class="wp-caption-text">Projekt modulárních reaktorů od společnosti NuScale; Zdroj: NuScale</figcaption></figure>
<blockquote>„Pokud chce společnost nebo konsorcium rozvíjet malé modulární reaktory, musí vytvořit demonstrační blok. My jako stát můžeme s touto společností uzavřít spolupráci, a dokonce můžeme této společnosti udělit oprávnění pro vývoj modulární jaderné elektrárny na bází výstavba-provoz-přesun. Znamená to, že nemusí existovat nutnost financování ze strany státu,“ dodal Mantashe.</blockquote>
<h2>Prodloužení provozu stávající jaderné elektrárny o 20 let</h2>
Asociace jaderného průmyslu Jihoafrické republiky uvedla, že prezentace ministerstva poskytla „politickou jistotu“, na kterou může průmysl odpovídajícím způsobem reagovat. IRP, která obhajuje výhody rozmanitého energetického mixu země, při zajištění bezpečnosti energetických dodávek, rozhodnutí pro jádro vítá a podle jednatele Asociace, pana Knox Msebenzi, směřuje Jihoafrickou republiku na cestu ekonomického růstu a prosperity.
<figure id="attachment_30685" class="wp-caption alignnone" style="width: 525px;"><img class="size-large wp-image-30685" src="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2016/11/Koebergnps-1024x505.jpg" sizes="(max-width: 525px) 100vw, 525px" srcset="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2016/11/Koebergnps-1024x505.jpg 1024w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2016/11/Koebergnps-512x253.jpg 512w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2016/11/Koebergnps-768x379.jpg 768w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2016/11/Koebergnps-725x358.jpg 725w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2016/11/Koebergnps-800x395.jpg 800w" alt="koeberg nuclear power station RSA -jaderná elektrárna JAR - zdroj wiki" width="525" height="259" /><figcaption class="wp-caption-text">Jaderná elektrárna Koeberg; Zdroj: Wikipedie</figcaption></figure>
Jihoafrická republika vlastní dva tlakovodní reaktory, které provozuje státní společnost Eskom. Oba reaktory zahájily provoz v polovině 80. let minulého století a dohromady poskytují přibližně 5 % elektrické produkce země.
Autor úvodní fotografie (JE Koeberg): Bjorn Rudner

Jihoafrická republika oznámila záměr výstavby nových jaderných reaktorů

Tureckým státem vlastněná <a href="https://www.world-nuclear-news.org/Articles/Turkish-utility-to-cooperate-with-Rolls-Royce-in-S">EUAS International ICC podepsala memorandum o porozumění s britským Rolls-Royce</a>. Turecká společnost chce vyhodnotit technickou, ekonomickou a právní použitelnost malých modulárních reaktorů (SMR – Small Modular Reactor). Kromě toho zváží možnost společné výroby takových reaktorů.
Memorandum o porozumění se zavazuje provést studii, která se zaměří na technické, licenční, obchodní, investiční a potenciální stavební procesy a tržní potenciál nasazení SMR v Turecku i ve světě. V průběhu následujících dvou let bude podle dohody probíhat v tomto směru postupná spolupráce.
Rolls-Royce a jeho partneři konsorcia navrhli britský SMR, který podle nich bude schopen fungovat 60 let a poskytovat instalovaný elektrický výkon mezi 400 až 450 MWe. Britský SMR je plně modularizován, aby byla umožněna přeprava výrobního bloku po silnici, železnici nebo po moři.
Společnost tvrdí, že tento koncept minimalizuje potřebný čas a úsilí k výstavbě. Cílové náklady na každý výrobní blok se mají pohybovat kolem 1,8 miliard liber (53,5 miliard korun). S další výstavbou by se náklady měly nadále snižovat.
Konsorcium zahrnuje Assystem, Atkins, BAM Nuttall, Laing O’Rourke, National Nuclear Laboratory, Rolls-Royce, Jacobs, Welding Institute a Nuclear AMRC.
<blockquote>„Náš výrobní blok je cenově dostupný, rychle nasaditelný a je atraktivní investicí. Bude stimulovat desítky tisíc pracovních míst v regionech a vnáší prosperitu a kvalitu života na další desetiletí. Turecké domácí a regionální příležitosti v oblasti jaderné energetiky jsou neuvěřitelně vzrušující. Těšíme se na prozkoumání toho, jak naše výrobní bloky našeho konsorcia podpoří jejich energetické, hospodářské a průmyslové ambice,“ řekl David Orr, ředitel konsorcia Rolls-Royce.
„Naší vizí je diverzifikace zdrojů elektrické energie pomocí jaderné energetiky. Naším cílem je rozvíjet udržitelný jaderný průmysl, který přispívá k hospodářskému růstu a sociálnímu bohatství země. Turecko již vyvíjí jaderné reaktory velkých výkonů se svými mezinárodními partnery. Cenová konkurenceschopnost je pro nás důležitým ukazatelem. Realizovatelnost malých modulárních reaktorů je otázkou výzkumu a vývoje, kterou neustále sledujeme,“ uvedl Yahya Yilmaz Bayraktarli, ředitel EUAS International ICC.</blockquote>

Turecko bude spolupracovat s Rolls-Royce na vývoji malého modulárního reaktoru

Estonsko intenzivně zkoumá možnosti využití malých modulárních reaktorů . Nově se na výzkumu bude podílet i švédská energetická společnost Vattenfal, která se přidá k v lednu oznámeným společnostem Fortum a Tractebel. Výsledky mají být známy na začátku roku 2021.
V lednu podepsala estonská Fermi Energia, založená estonskými energetickými odborníky za účelem rozvoje nasazení malých modulárních reaktorů (SMR) v Estonsku, memorandum o porozumění s finskou energetickou společností Fortum a belgickou strojírenskou společností Tractebel. Se zmíněnými společnostmi Fermi Energia spolupracuje na výzkumu vybudování SMR v Estonsku.
Ve středu se k této skupině přidal i švédský Vattenfall. Studie mimo jiné prozkoumá, jak daleko pokročil vývoj technologie SMR, jejich cenu, licencování a obecně, jaká by mohla být budoucnost takového reaktoru v Estonsku.
<blockquote>„Každý, kdo se účastní pilotní studie, přispívá svými dovednostmi a výměnou získává více znalostí o tom, jak by technologie SMR mohla fungovat v praxi,“ uvedl Vattenfall <a href="https://group.vattenfall.com/press-and-media/news--press-releases/newsroom/2020/vattenfall-takes-part-in-estonian-pilot-study-on-small-modular-reactors">ve své tiskové zprávě</a>.</blockquote>
Estonsko má nejvyšší emise oxidu uhličitého na jednotku vyrobené elektřiny v celé Evropské unii. Emise v domovské zemi Vattenfallu, Švédsku, patří přitom díky výrobě elektřiny z převážné části ve vodních, větrných a jaderných elektrárnách mezi nejnižší na světě.
<blockquote>„Je to způsob, jak pochopit, jak daleko pokročil vývoj technologie SMR. Výroba elektřiny v Estonsku je do značné míry založena na ropných břidlicích, což je surovina s největší produkcí oxidu uhličitého, která existuje. Posun v estonské výrobě elektřiny by byl důležitým opatřením v oblasti klimatu pro celou EU,“ řekl Torbjörn Wahlborg, vedoucí oddělení výroby energie společnosti Vattenfall.
„Fosil free je heslem pro vše, co děláme. Jaderná energie má velmi nízké emise oxidu uhličitého a může přispět ke snížení využívání fosilních paliv v EU. Vývoj malých jaderných reaktorů pro nás vypadá slibně a je samozřejmě zajímavé sledovat technologický vývoj ve všech typech zdrojů energie, které sami používáme pro výrobu elektřiny,“ uvádí Mats Ladeborn, vedoucí oddělení pro rozvoje jaderných elektráren společnosti Vattenfall.</blockquote>
<h2>Fermi Energia paralelně pracuje na studii proveditelnosti</h2>
Fermi Energia v červenci loňského roku zahájila studii proveditelnosti vhodnosti SMR pro nasazení pro výrobu elektřiny v zemi a dosažení cíle v oblasti klimatu pro rok 2030. Jako vhodné reaktory byly vybrány čtyři inovativní SMR – Moltex Energy SSR-W300, Terrestrial Energy IMSR-400, GE Hitachi BWRX-300 a NuScale SMR.
V říjnu loňského roku potom Fermi Energia <a href="https://oenergetice.cz/jaderne-elektrarny/estonsko-se-ma-vydat-smerem-malych-modularnich-reaktoru-fermi-energia-chce-vybrat-vhodny-model">podepsala memorandum o porozumění s americko-japonskou společností GE Hitachi Nuclear Energy</a>, vyvíjející SMR s označením BWRX-300.
Očekává se, že obě studie budou dokončeny do konce tohoto roku a budou zveřejněny na začátku roku 2021.
Více informací o nejpokročilejších SMR je k dispozici v našich předchozích článcích s přehlednými infogafikami:
<a href="https://oenergetice.cz/jaderne-elektrarny/infografika-male-modularni-reaktory-smr-ve-vystavbe">Malé modulární reaktory (SMR) ve výstavbě</a>
<a href="https://oenergetice.cz/jaderne-elektrarny/infografika-male-modularni-reaktory-smr-pokrocile-fazi-vyvoje">Malé modulární reaktory (SMR) v pokročilé fázi vývoje</a>
<a href="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/02/SMR_INFOGRAFIKA.png"><img class="aligncenter wp-image-81213 size-full" src="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/02/SMR_INFOGRAFIKA.png" sizes="(max-width: 767px) 89vw, (max-width: 1000px) 54vw, (max-width: 1071px) 543px, 580px" srcset="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/02/SMR_INFOGRAFIKA.png 1300w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/02/SMR_INFOGRAFIKA-512x337.png 512w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/02/SMR_INFOGRAFIKA-768x505.png 768w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/02/SMR_INFOGRAFIKA-1024x673.png 1024w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/02/SMR_INFOGRAFIKA-725x477.png 725w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/02/SMR_INFOGRAFIKA-800x526.png 800w" alt="" width="1300" height="855" /></a>

Estonsko zintenzivňuje výzkum využití malých modulárních reaktorů. Přizvalo si švédský Vattenfall

V minulém roce se zase hodně mluvilo o malých modulárních reaktorech. Reálně se první dokončily nebo se na jejich výstavbě pracovalo v Rusku a Číně. Často však jde o specifické případy určené pro speciální podmínky. Příkladem může sloužit právě plovoucí jaderná elektrárna Akademik Lomonosov. Ostatní projekty jsou zatím dominantně pouze na papíře.
<h2>Projekty dokončené a v realizaci</h2>
Koncem roku 2019 se podařilo uvést do provozu plovoucí atomovou elektrárnu Akademik Lomonosov. Elektrárna začala dodávat elektřinu a teplo ve městě Pevek na severu Sibiře. Jde o jeden z mála projektů malých modulárních reaktorů uvedených do praxe. Po analýze zkušeností s jejím budováním a provozem, připravuje Rosatom komerční nabídky do zahraničí. Zatím sice několik potenciálních zákazníků projevilo zájem, ale ke konkrétní objednávce ještě nedošlo.
V budoucnu by se na základě zkušeností s provozem měly postavit pokročilejší plovoucí elektrárny. Budou využívat nové reaktory RITM-200, který se instalují do nových ledoborců. Na rozdíl od reaktorů KLT-40S, které jsou na elektrárně Akademik Lomonosov, se u nich vyměňuje palivo jednou za 8 až 10 let místo jednou za 3,5 až 4 roky. Hledají se možnosti využívat tyto malé reaktory i na pevnině v Jakutsku a jinde na dálném severu. Na pevnině i v podobě plovoucí elektrárny by je Rosatom chtěl nabízet i do zahraničí, takovou možnost zvažují Filipíny, Brazílie, Saudská Arábie i jiné blízkovýchodní státy nebo Indie.
Na konkrétní realizaci malých modulárních reaktorů pracuje i Čína. V březnu 2019 začaly přípravy k výstavbě malého modulárního reaktoru ACP100 studií environmentálních dopadů stavby. Jde o zmenšenou variantu tlakovodního reaktoru ACP1000. Někdy se tento projekt označuje jako Linglong One. Bude mít pouze 56 palivových souborů, systémy pasivní bezpečnosti a umístěn bude do podzemí. Reálný start projektu pak byl vyhlášen v červenci. Betonáž jaderného ostrova by měla začít na začátku roku 2020 v elektrárně Čchang-ťiang (Changjiang), kde jsou již dva bloky CNP600. Plánují se sem i dva bloky Hualong One.
K dokončení se blíží i malý modulární reaktor HTR-PM v elektrárně Š‘-tao-wan. Jde o vysokoteplotní plynem chlazený reaktor s palivem ve tvaru koulí využívající uranové TRISO částice. Celkový výkon dvou modulárních reaktorů s jednou společnou turbínou bude 210 MWe. Kromě elektřiny bude dodávat i průmyslové teplo s teplotou 750˚C. Pracuje se na jeho větší variantě HTR-PM600. Kulové palivo pro něj se bude testovat i v Rusku.
V březnu 2019 byl podepsán kontrakt na stavbu prvního demonstračního bloku jaderné teplárny ve městě Paj-šan (Baishan). Využil by se bazénový nízkoteplotní reaktor DHR-400 (District Heating Reactor). Pokud by se osvědčil, šlo by o ideální náhradu fosilních zdrojů pro centrální vytápění.
Stejně tak pracuje Čína i na projektu plovoucí jaderné elektrárny, i když jeho realizace nebude před rokem 2021. Čína pracuje i na projektu svého prvního atomového ledoborce, který by měl být podobný těm ruským.
<h2>Připravované projekty malých modulárních reaktorů</h2>
V současné době se zájem o malé modulární reaktory SMR (Small Modular Reactor) zintenzivnil. Projekty jsou však většinou pouze na papíře. U některých se však už začalo s licencováním a hledáním umístění prvních prototypových staveb. Projekty malých modulárních reaktorů lze rozdělit do dvou skupin.
V první jsou reaktory odvozené z klasických velkých reaktorů, tedy nejčastěji tlakovodní reaktory. Jejich příkladem může být projekt NuScale. Tyto projekty mají největší šanci pro brzkou realizaci. Je však otázkou, jak to bude s jejich ekonomickou výhodností.
V druhé skupině jsou projekty někdy i velmi inovativních reaktorů, ať už se jedná o různé typy rychlých reaktorů využívajících k chlazení kapalné kovy nebo reaktory využívající tekuté palivo v podobě roztavených solí. Příkladem velmi inovativního reaktoru je reaktor s postupnou vlnou firmy TerraPower. Zde je však velkou otázkou nastavení posuzování jadernými bezpečnostními orgány. S licencováním takových modelů pro civilní a komerční využití nejsou zkušenosti a pravidla se teprve musí vytvořit.
<h2>Lehkovodní malé modulární reaktory</h2>
Jako příklad reaktoru z první skupiny, který je nejblíže realizaci, může sloužit americký projekt NuScale. Jde o malý modulární tlakovodní reaktor, který obsahuje aktivní zónu, kompenzátor objemu a parogenerátor uvnitř jednoduché nádoby fungující jako kontejnment. Jeden modul má tepelný výkon okolo 200 MWt a elektrický výkon mezi 50 až 60 MWe. Modul má 25 m na délku, 4,6 m v průměru a váží 450 tun. Může se poskládat až 12 modulů dohromady. V tomto případě se dá celkově vyprodukovaný tepelný výkon přeměnit až na 720 MWe. Reaktor by se dal využívat i pro produkci tepla a odsolování.
Na vývoji palivových souborů využívajících kovový uran pro tento reaktor bude pracovat firma Enfission, která je společným podnikem firem Lightbridge Corporation a Framatome. Zatím se testovaly firmou Framatome upravené palivové soubory HTP2 využívající keramický oxid uraničitý. Oproti standardním palivovým souborům jsou kratší.
V dubnu 2018 se dokončila první fáze projednávání licence u amerického úřadu pro jadernou bezpečnost NRC. Posouzení bezpečnostních parametrů reaktoru se předpokládá v září 2020. První prototypová elektrárna s dvanácti modulu by se měla realizovat v INL (Idaho National Laboratory) v Idaho Falls. Jeho stavba by měla být zahájena v roce 2021. Do provozu by měla být uvedena v roce 2027. Předlicenční posouzení reaktoru bylo v roce 2019 zahájeno i v Kanadě.
O možnosti využití tohoto reaktoru uvažuje řada zemí, mezi nimi je například Kanada, Rumunsko, Jordánsko, Saudská Arábie. Do spolupráce na vývoji a uplatnění reaktoru se zapojuje i jihokorejská firma Doosan Heavy Industry. Zájem o spolupráci na vývoji i využívání tohoto reaktoru má i ČEZ.
<figure id="attachment_81148" class="wp-caption aligncenter" style="width: 605px;"><img class="size-full wp-image-81148" src="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/02/2-1.jpg" sizes="(max-width: 605px) 100vw, 605px" srcset="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/02/2-1.jpg 605w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/02/2-1-512x289.jpg 512w" alt="Elektrárna s několika NuScale moduly (zdroj NuScale Power)" width="605" height="342" /><figcaption class="wp-caption-text">Elektrárna s několika NuScale moduly (zdroj NuScale Power)</figcaption></figure>
Podobně do této kategorie patří systém SMR-160 firmy Holtec. Spolupracují s ní další firmy, například společnosti Exelon, SNC-Lavalin a Mitsubishi Electric. Jde opět o tlakovodní reaktor s elektrickým výkonem 160 MWe, jehož všechny bezpečnostní systémy jsou pasivní bez pohyblivých částí. Chlazení může fungovat dlouhodobě bez zásahu člověka. Bude umístěn v podzemí.
Postoupil přes první fázi třístupňového posuzování bezpečnostních parametrů u kanadského úřadu pro jadernou bezpečnost. První prototyp by měl být k dispozici také v polovině dvacátých let. Ukrajina má s firmou Holtec velmi dobré zkušenosti nejen při výstavbě suchých úložišť vyhořelého jaderného paliva v areálu Černobylské jaderné elektrárny. Proto se chce zapojit do vývoje, výroby i využívání tohoto reaktoru.
<figure id="attachment_81149" class="wp-caption aligncenter" style="width: 605px;"><img class="size-full wp-image-81149" src="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/02/3-1.jpg" sizes="(max-width: 605px) 100vw, 605px" srcset="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/02/3-1.jpg 605w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/02/3-1-512x254.jpg 512w" alt="Reaktor NuScale při přepravě (zdroj Nuscale)." width="605" height="300" /><figcaption class="wp-caption-text">Reaktor NuScale při přepravě (zdroj Nuscale)</figcaption></figure>
Dalším malým tlakovodním reaktorem je SMART (System-integrated Modular Advanced Reactor), na kterém pracuje jihokorejská firma KHNP. Jde o reaktor s tepelným výkonem 330 MWt a elektrickým 100 MWe. Jihokorejci o jejich výstavbě jednají se Saudskou Arábií. Také by měl být k dispozici v druhé polovině dvacátých let.
Posledním příkladem tlakovodního reaktoru je projekt firmy Rolls-Royce z Velké Británie. Jak bylo ukázáno v přehledu, má Velká Británie zájem o využití jaderné energetiky při přechodu k nízkým emisím. Firma Rolls-Royce tak využije koncept svého reaktoru, který instaluje do ponorek a připraví koncept modulárního reaktoru s elektrickým výkonem 440 MWe. Tímto výkonem se však tento reaktor řadí spíše k těm středním. Cílovým datem v tomto případě je pro spuštění prvních bloků rok 2029.
Podobně je na tom varný reaktor BWRX-300, kterou nabízí americko-japonská firma GE-Hitachi. Jde zase o modifikaci velkých klasických varných reaktorů této firmy na výkon 300 MWe. O výstavbu prvního takového bloku má zájem Estonsko i Polsko. Estonsko začalo v roce 2019 vybírat místo, kde by se u nich malý modulární reaktor postavil. Firma slibuje, že první studie bude k dispozici v roce 2020 a reaktor v druhé polovině dvacátých let. I s touto firmou předběžně jedná o možné spolupráci ČEZ.
<figure id="attachment_81150" class="wp-caption aligncenter" style="width: 605px;"><img class="size-full wp-image-81150" src="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/02/4-1.jpg" sizes="(max-width: 605px) 100vw, 605px" srcset="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/02/4-1.jpg 605w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/02/4-1-512x288.jpg 512w" alt="Umělecká představa reaktoru firmy Rolls-Royce (zdroj Rolls-Royce)." width="605" height="340" /><figcaption class="wp-caption-text">Umělecká představa reaktoru firmy Rolls-Royce (zdroj Rolls-Royce).</figcaption></figure>
<h2>Inovativní typy malých modulárních reaktorů</h2>
Asi nejzajímavějším a nejznámějším případem inovativního malého modulárního reaktoru je TerraPower Bila Gatese typu TWR (Traveling Wave Reactor – reaktor s postupnou vlnou). Mělo by jít o rychlý malý modulární reaktor chlazený sodíkem. Velmi vysoký stupeň vyhoření jaderného paliva by mu umožnil vydržet až 60 let bez výměny paliva. Palivo by totiž prohořívalo postupně jako svíce. Mohl by se tak umístit pod zem. Je však třeba připomenout, že u tohoto reaktoru je třeba vyřešit celou řadu technologických výzev. Souvisí hlavně s odolností materiálů a celé technologie během extrémně dlouhého provozování bez zásahu zvenčí. Bil Gates plánoval výzkum reaktoru a jeho první realizace v Číně. To ovšem znemožnila obchodní válka mezi USA a Čínou. Otázka realizace projektu se tak stává značně nejistou.
Projekt inovativního typu malého modulárního reaktoru má rozpracovaný i Centrum výzkumu Řež, což je dceřina firmu společnosti ÚJV a.s. v Řeži. Projekt se nazývá Energy Well. Zařízení vysoké sedm a půl metru bude možné přepravit na místo určení v běžném lodním kontejneru. Využíval by kulové palivo TRISO v uhlíkové matrici s obohacením 15 %. Uhlíková matrice slouží pro moderování neutronů. Jde o stejný typ paliva, který se využívá i ve vysokoteplotních plynem chlazených reaktorech. Jako chladivo by se však v případě Energy Well využívaly tekuté soli FLiBe/NaBF4. Pracoval by tak při atmosférickém tlaku a teplotách okolo 700˚ C s přirozeným oběhem chladiva a s vysokou mírou pasivní bezpečnosti. Perioda výměny paliva by měla být sedm let. Jeho výkon by měl být 20 MWt. Projekt tohoto reaktoru čtvrté generace by měl být hotový zhruba za pět let.
Výzkumem možnosti využití tekutých solí pro chlazení reaktoru i v reaktorech s palivem ve formě tekutých solí s uranem či thoriem se kolegové z ÚJV a.s. a CVŘ s.r.o. zabývají už hodně dlouho. Protože je to oblast důležitá i pro pokrok v oblasti urychlovačem řízených transmutačních technologií, pracoval jsem na některých oblastech i s mým bývalým diplomantem. Podrobnosti o využití tekutých solí v různých typech reaktorů lze najít v <a href="http://www.osel.cz/5094-jaderne-reaktory-iv-generace-vyuzivajici-roztavene-soli.html">dřívějším článku</a>.
Zatím nejdále je v této oblasti asi Kanada. Ta má svůj státní projekt podpory malých modulárních reaktorů „Cesty k malému kanadskému jadernému modulárnímu reaktoru“ (Canadian Small Modular Reactor Roadmap). Výzkumná organizace CNL (Canadian Nuclear Laboratories) zároveň v roce 2018 nabídla možnost vybudování pokusného jaderného reaktoru ve svých areálech. Reaktor by se tak měl postavit v areálu laboratoří Chalk River. Ozvalo se zhruba dvacet zájemců, z nichž zatím čtyři postoupili do druhého kola příprav.
První z nich firma GFP (Global First Power) již na konci března 2019 podal oficiální žádost o udělení licence pro stavbu a provoz malého jaderného reaktoru. Reaktor nese název MMR (Micro Modular Reactor). Jde o vysokoteplotní plynem chlazený reaktor s tepelným výkonem 15 MWt a elektrickým 5 MWe. Další reaktor nabízí firma StarCore a jde o vysokoteplotní plynem chlazený reaktor s elektrickým výkonem 14 MWe. Třetí pak nabízí firma Terrestrial a jde o kompaktní reaktor využívající tekuté soli IMSR (Integral Molten Salt Reactor) s elektrickým výkonem 195 MWe. Čtvrtým se pak stal projekt U-Battery, jde opět o vysokoteplotní plynem chlazený reaktor s elektrickým výkonem 4 MWe. Využívat by měl už zmíněné TRISO palivo. Dalším reaktorem v nabídce je kompaktní sodíkem chlazený rychlý reaktor využívající jako palivo kovový uran s označením ACR-100. Jeho výkon by měl být 100 MWe. Je naděje, že alespoň prototyp některého z nich s realizuje. Úřady pro jadernou bezpečnost USA a Kanady se dohodly, že při posuzování bezpečnosti některých z těchto projektů budou postupovat společně.
<figure id="attachment_81151" class="wp-caption aligncenter" style="width: 605px;"><img class="size-full wp-image-81151" src="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/02/5-1.jpg" sizes="(max-width: 605px) 100vw, 605px" srcset="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/02/5-1.jpg 605w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/02/5-1-512x289.jpg 512w" alt="Plovoucí jaderná elektrárna Akademik Lomonosov (zdroj Rosenergoatom)." width="605" height="341" /><figcaption class="wp-caption-text">Plovoucí jaderná elektrárna Akademik Lomonosov (zdroj Rosenergoatom).</figcaption></figure>
<h2>Shrnutí situace s malými modulárními reaktory</h2>
Jak je vidět i z tohoto přehledu, tak je okolo malých modulárních reaktorů v současnosti dosti značný ruch. Problém ovšem je, že zatím je to dominantně v oblasti vizí a papírových projektů. Realizace, které by byly ve stadiu výstavby nebo se dokonce blížily dokončení, lze spočítat na prstech a jsou pouze v Rusku a Číně.
Blíže uskutečnění jsou zmenšené verze klasických lehkovodních reaktorů. Jejich autoři většinou předpokládají, že umožní překonat problémy s financováním současných velkých reaktorů. Mým osobním názorem je, že toto očekávání nemusí splnit. Finanční model závisí na cíli, se kterým se reaktor staví. Pokud je jejich cílem přechod na nízkoemisní energetiku a zajištění dlouhodobé stabilní dodávky elektřiny, je použitelný jiný finanční model než v případě, že zdroj buduje soukromý investor za účelem získání zisku v relativně krátkém čase.
V případě prvním, pokud je zajištěna politická a státní podpora, která radikálně sníží cenu pojištění a úvěrů a netlačí na rychlou návratnost, tak je cena produkované elektřiny relativně velmi nízká. To, že se postupně přešlo ke stále větším blokům, nebylo náhodou. Pokud odhlédneme od nákladů financování, je větší blok efektivnější a cena vyrobené jednotky elektřiny je nižší.
Ve druhém případě je vysoká cena financování a pojištění před riziky nedokončení například kvůli politickým vlivům. Zároveň je prioritou rychlá návratnost investic. Tam může mít rozdělení stavby do několika modulů, které se spouštějí postupně, i značný finanční efekt.
Úspěšné však podle mého malé modulární reaktory budou, pokud proniknou do oblasti využití menších lokálních elektráren a tepláren. Důležitou podmínkou je realizace výroby továrním způsobem ve velkých sériích. Podmínkou také je, aby proces licencování u nich byl jednodušší, než je u velkých jaderných bloků. Kdy budou na trhu k dispozici komerční a konkurenceschopné modely, je tak pořád otázkou.
Ještě větší otázkou je proces licencování reaktorů v případě inovativních typů. Zde je většina projektů teprve ve fázi vývoje. Ve „vývoji“ jsou i regulatorní podmínky pro ně. Zde je možnost se dostat blízko koncepce dlouhodobě fungující kompaktní „baterie“, která se vyměňuje jednou za mnoholeté období. To by mohlo přinést zlom v možnosti využití v decentralizované podobě i ekonomice. Zde však bude pravděpodobně potřeba na první komerční modely čekat mnohem déle.
Osobně si však myslím, že i při úspěšném zavedení malých modulárních reaktorů tyto nevytlačí velké reaktory III. generace. Oba typy se budou doplňovat a společně by i v kombinaci s obnovitelnými zdroji měly přispět k přechodu k nízkoemisní společnosti.