Holtec pracuje na systému jaderného vytápění HI-HEAT

Společnost Holtec International dokončila návrh a počítačové simulace zařízení pro vytápění jadernou energií HI-HEAT. Jedná se o systém dodávky páry o nízkém tlaku pro zařízení Green Boiler od stejné společnosti. Zelený bojler je využíván k ukládání přebytků energie z jaderných, solárních, či větrných elektráren.

Podle společnosti Holtec může zařízení HI-HEAT poskytnout bezemisní vytápění v oblastech postižených výpadky dodávek zemního plynu a státech, které se snaží zmenšovat stopu fosilních paliv v jejich národních ekonomikách. Vnější zdroj tepla, kterým může být například blízká jaderná elektrárna, malý modulární reaktor (SMR), či energie ze solárních panelů, je použitý pro ohřev tepelného zásobníku s materiálem Feorite. Zásobník může být ohřátý až na teplotu 700 °C.

Laboratorní testy potvrzující stálost důležitých charakteristik Feoritu i po několikanásobném ohřevu a chladnutí jsou nyní ve fázi provádění a vyhodnocování. Po dokončení testů budou výsledky analýz shrnuty v dokumentech zajištění jakosti a vývoje tohoto programu.

Jediný modul zařízení HI-HEAT je schopen uskladnit více jak 300 milionů BTU, což je v přepočtu přibližně 88 MWh tepelné energie. Toto množství tepla postačí na výrobu až 136 000 kg páry. Počet paralelně zapojených modulů HI-HEAT přitom není nijak omezován. Potřebné množství generované páry tak může být zajištěno pro jakoukoliv oblast.

„Vysloveným cílem naší technologie zeleného bojleru je pomoc při dekarbonizaci světové ekonomiky. Ta nyní trpí hluboce zakořeněným využíváním fosilních paliv ve všech oblastech lidské činnosti.“

Technologie skladování tepla nemusí být nutně zavedena pouze ve spojitosti s malými modulárními reaktory. Myšlenku akumulace tepla lze nalézt i v tiskově zprávě společnosti Asme z roku 2019.

„Většina existujících lehkovodních reaktorů byla projektována k poskytování stálé dodávky elektrického proudu. Při vývoji nebylo uvažováno přizpůsobování se nestabilním zdrojům, mezi které patří solární panely či větrné turbíny.“

Fotovoltaické panely a větrné turbíny vyrábí přímo elektrický proud. Ten je možné skladovat pomocí chemických reakcí v bateriích, či ve formě potenciální energii vody v přečerpávacích elektrárnách. Energie však může být ukládána také ve formě tepla. To může být v jaderné energetice skladováno přímo, bez nutnosti transformace na elektrickou energie. Spojením těchto dvou technologií tak může vzniknout jaderný systém, který je schopen variabilně měnit výstupní výkon v závislosti na poptávce po elektřině v síti.

Historie energetických zásobníků

První velký zásobník tepla byl postaven již v roce 1929 poblíž Berlína. Jeho nabíjení probíhalo pomocí nedaleké uhelné elektrárny v době, kdy byl přebytek elektřiny a její cena tak byla nízká. V době nedostatku elektřiny v síti zásobník dokázal produkovat páru pro turbínu o výkonu 50 MWe.

Ukládání energie může být nyní zajištěno pomocí šesti technologií. Dvě technologie jsou již nyní, nebo byly historicky, využívané a jedná se o využívání ohřáté kapaliny či ukládání páry. Zbylé koncepty využívají například ohřev pevného materiálu, zkapalňování vzduchu, termo-chemické reakce, či ohřev chemických sloučenin jako například ohřev roztavených solí.