NuScale jako první žádá o licenci svého malého modulárního reaktoru

Téměř deset let poté, co byla společnost NuScale Power založena, dosáhla významného milníku. Minulý týden ve čtvrtek podala žádost o certifikaci své technologie americkou NRC, čímž se stala první společností vůbec, která může získat licenci pro stavbu svého malého reaktoru. Společnost to oznámila na tiskové konferenci ve svém sídle v Portlandu. Původní technologie byla navržená na oregonské státní univerzitě a společnost NuScale vyvinutý koncept převzala a snaží se jej dotáhnout až do fáze komercializace.

Bezpečnostní dokumentace

Dokumentace k žádosti o certifikaci má celkem 12000 stran a i přesto, že je NRC státním úřadem, účtuje si oficiální sazbu za každou hodinu práce svých komisařů a dalších úředníků, která je v současnosti 258 dolarů za hodinu. Samotná revize těchto dokumentů tak bude společnost NuScale stát miliony dolarů a navíc lze očekávat, že NRC přijde s doplňujícími dotazy a požadavky, což licenční proces dále prodraží. Odhady říkají, že jenom tento proces bude trvat 3 roky a bude firmu celkem stát 45 miliónů dolarů. Samotný vývoj technologie a dokumentace trval 8 a půl let a stál přes 500 milionů dolarů.

Jak uvedl jeden z představitelů společnosti, většina odborné veřejnosti nevěřila, že k tomuto kroku dojde. Před pár lety to totiž vypadalo, že NuScale nebude mít dostatek financí a projekt bude zastaven. Je nutné ovšem dodat, že úspěšně podaná žádost nezaručuje získání licence. NRC může přijít s řadou komplikovaných doplňujících otázek. V případě certifikace reaktoru AP600 těchto otázek bylo několik set a některé vedly až k vývoji nových experimentů a několikaletému testování. Může také dojít k zamítnutí žádosti.

Licencování reaktorů v USA

V případě pozitivního hodnocení vydá NRC tzv. Design Certification Rule, což je obecně platná komplexní licence technologie platná pro celé USA. V případě stavby tohoto reaktoru v konkrétní lokalitě se další licenční kroky zjednoduší. Bude nutné podat žádost o licenci pro konkrétní lokalitu, ale NRC bude hodnotit pouze specifika konkrétní lokality nikoliv technologii reaktoru samotnou. Tento modifikovaný licenční proces definovaný v 10CFR52 měl celý licenční proces zjednodušit. Zatím není v platnosti tak dlouho, aby se ukázaly jeho pozitiva, které se projeví zejména při stavbě více reaktorů ve více lokalitách.

Pokročilé modulární reaktory by mohly odstartovat novou vlnu jaderné renesance. Díky své velikosti a modularitě by měly být pasivně bezpečné a levnější než konvenční jaderné elektrárny. Původně byly tyto typy reaktorů vyvíjeny v americké národní laboratoři v Oak Ridge, ale armáda nakonec nenašla přímé uplatnění a proto byl vývoj zastaven. Jednou z hlavních výhod těchto typů reaktorů je modularita. Mělo by být možné je kompletně vyrobit v továrně a pouze je přivést do konkrétní lokality, kde se za pár měsíců zapojí. Podle materiálů společnosti jsou investiční náklady na tento reaktor mnohem nižší v porovnání s velkými reaktory, což z nich dělá ekonomicky výhodnější volbu. V případě velkého reaktoru jsou potřebné investice obrovské, což sebou nese vyšší riziko.

Jak je uvedeno výše, jsou náklady na licencování jaderných technologií v USA vysoké. Z toho důvodu podporuje americké ministerstvo energetiky (DOE) vybrané projekty ze státního rozpočtu. NuScale získalo od DOE v prosinci 2013 grant určený právě pro získání licence ve výší 213 milionů dolarů.

První reaktor bude postaven v Idahu

NuScale plánuje, že první reaktor bude v provozu v roce 2024 (jiné zdroje uvádí 2026). Společnost věří, že s NRC dostatečně komunikovala již v průběhu vytváření dokumentace a proto by nemělo dojít k zásadním problémům při získávání licence. První projekt by měl být postaven v Idahu a zákazníkem by měla být společnost Utah Associated Municipal Power Systems (UAMPS).

V tomto projektu by mělo být postaveno 12 modulů, které by měly dodávat 600 MWe do sítě. Odhadované náklady se pohybují kolem 3 miliard dolarů, více jsme psali zde. Tento počet modulů je pro jeden blok maximální, nicméně může být podle potřeb menší. Díky tomu, že jsou tyto reaktory menší než klasické energetické reaktory, může být zjednodušena jejich konstrukce včetně drahých bezpečnostních systémů.

Technologie NuScale reaktoru

Jedná se o modulární koncept lehkovodního reaktoru. Z jedné řídící místnosti je možné kontrolovat až 12 modulů, dohromady tedy 600MWe. Samotný reaktor by měl být umístěný pod povrchem a díky své velikosti nepotřebuje nucené chlazení pomocí čerpadel. Ohřátá voda procházející aktivní zónou předá svou energii vodě sekundárního okruhu, tím se opět ochladí a díky gravitaci klesne pod aktivní zónu, tím je zaručena přirozená cirkulace vody.

Sekundární voda je vedena na turbínu. Tepelný výkon reaktoru je 160 MWt a elektrický 50 MWe. Hmotnost modulu je kolem 700 tun a lze jej přepravit vlakem, po silnici nebo lodí. Jako palivo je použito standardní palivo ze západních tlakovodních reaktorů (17×17), nicméně zkrácené zhruba na polovinu. Díky tomu lze reaktor provozovat s 24-měsíčními kampaněmi. Odhadované konstrukční náklady jsou kolem 5100 dolarů za instalovaný kW.

Další typy modulárních reaktorů

NuScale není jedinou společností, která vyvíjí malé modulární reaktory. Jedná se o první, která požádala o licenci, ale podobných projektů je jenom v USA více. Další společností, jejíž projekt je v pokročilé fázi, je BWX Technologies s projektem reaktoru s názvem mPower. Tato společnost již podepsala předběžnou dohodu o stavbě elektrárny o výkonu 195 MWe. Dalším projektem je reaktor firmy Holtec s názvem SMR-160.

O technologii malých modulárních reaktorů se velmi zajímá aktivní provozovatel současných reaktorů – TVA. TVA dokonce podalo žádost o předběžnou licenci na stavbu malého modulárního reaktoru. Jde však pouze o povolení pro lokalitu (Clinch River), nikoliv pro technologii.

Kromě amerických modulárních reaktorů existují také evropské, ruské nebo čínské projekty. O kanadském projektu jsme již informovali dříve. Každé mají svá specifika, ale ukazuje se, že NuScale je se svou technologií nejdál. Tento pokrok lze přičíst také tomu, že NuScale reaktor je založený na ověřených tlakovodních reaktorech a nepřináší „žádné“ vyloženě revoluční změny jako například solné reaktory.

O možném využití malých modulárních reaktorů nejen v ČR hovořil ředitel Centra výzkumu Řež Martin Ruščák v rozhovoru pro náš web. Další odborné informace z této oblasti lze již 2.února získat na konferenci SMR 2017 zaměřené přímo na malé modulární reaktory. Konference se koná na FJFI, ČVUT v Praze a více informací lze nalézt na webu – malereaktory.cz.