Jaké jsou zkušenosti z provozu prvního jaderného reaktoru generace III+?

Novovoroněž 6 je první blok III+ generace v provozu. Nyní na něm proběhla první pravidelná odstávka pro výměnu paliva. Je tak dobré se podrobněji podívat na první zkušenosti s tímto blokem i na celkovou situaci okolo nových pokročilých ruských reaktorů. 

Výstavba reaktoru Novovoroněž 6 začala 24. června 2008 a dokončen byl v roce 2015. Po testech a zavezení paliva se v něm 20. května 2016 rozběhla štěpná řetězová reakce. K síti byl připojen a první elektřinu dodal 5. srpna 2016. Pak probíhaly velice důkladné testy a jeho výkon se postupně zvyšoval. V roce 2016 dodal do sítě už 873 GWh. Komerční provoz byl zahájen 27 února 2017.

Reaktor je typu VVER1200 a v tomto případě jde o model V-392M. Jeho tepelný výkon je 3200 MWt, hrubý elektrický výkon je 1180 MWe a čistý 1114 MWe. V aktivní zóně má reaktor 163 palivových souborů. Pro postupnou výměnu paliva se využívá 12 měsíční cyklus. V standardním režimu se tak každý rok dává 42 čerstvých palivových souborů a zóna se překonfiguruje. V současné době je zóna čerstvá, takže stačí provést její přestavění. A právě taková plánovaná odstávka pro výměnu paliva (rekonfiguraci aktivní zóny) a také údržbu a kontrolu byla zahájena 17. března 2018. Skončila 28. dubna 2018 a reaktor se znovu rozběhl. Že vše ještě není ideální, ukazuje i to, že hladký start byl narušen nutností dalších testů.

V roce 2017 reaktor vyrobil 6,49 TWh, což odpovídá ročnímu koeficientu využití 61 %. To je sice méně, než má být standardně, předpokládá se hodnota blízká 90 %. Je však třeba připomenout, že blok začal komerční provoz až koncem února, průběžně se dělala řada testů a stále se ještě ladí optimální režim provozování. Dosavadní průběh tak odpovídá situaci u podobných bloků. To, jestli se podaří vyladit zařízení a ekonomické parametry na předpokládanou úroveň, ukáží až následující léta. První cyklus mezi pravidelnými odstávkami však proběhl v podstatě podle očekávání, což je dobrým příslibem.

Na dokončení bloku Novovoroněž 7 se intenzivně pracuje. V březnu 2018 se začala montáž turbíny, která by měla být dokončena v květnu. Turbínu instaluje stejná firma jako u předchozího bloku a v realizovaných úpravách se promítly zkušenosti s předchozím zařízením. Zároveň probíhají postupně důležité testy všech systémů a příprava ke spouštění. To by mělo proběhnout už na přelomu tohoto a příštího roku.

Na Novovoroněžské elektrárně proběhla v dubnu ještě jedna zajímavá operace. Uskutečnilo se vyžíhání reaktorové nádoby u reaktoru Novovoroněž 4. Jde o jeden z prvních bloků VVER440. Vyžíhání probíhalo 150 hodin při teplotě 475˚C a umožnilo do značné míry obnovení původních vlastností použité oceli. Vyžíhání je součástí celkové rekonstrukce a modernizace tohoto bloku, který zahájil provoz v roce 1972. Rekonstrukce by měla umožnit prodloužit provozování ještě o dalších 15 let. Mohl by tak fungovat až do roku 2032, tedy celkově 60 let. Pro nás je to zajímavé i z toho hlediska, že modernější bloky tohoto typu máme v Dukovanech a není vyloučeno, že budeme potřebovat zajistit jejich využívání i po roce 2035.

Připomeňme, že ve fázi spouštění je první blok druhé fáze Leningradské jaderné elektrárny. Jedná se také o reaktor typu VVER1200, ale tentokrát o model V-491. Palivo se do něj začalo zavážet 8. prosince 2017, dne 6. února 2018 se dostal na minimální kontrolovaný výkon a 23. února se začal připravovat k dosažení dostatečného výkonu (zhruba 35 % nominálního) k připojení do sítě, ke kterému došlo 9. března, a postupné zvyšování na 50 % nominálního. Na tuto hodnotu se blok dostal 13. dubna. Reaktor by se měl do komerčního provozu zapojit v tomto roce. Druhý blok bude dokončen příští rok.

Dne 30. dubna došlo k první betonáži základu reaktorového ostrova prvního bloku druhé fáze Kurské jaderné elektrárny. Firma AEM Technology zároveň dokončila spodní část reaktorové nádoby pro první blok. Zde se budují nejdříve dva nové bloky VVER-1200 modelu VVER-TOI, což je optimalizovaná verze tohoto bloku III+ generace. Ta bude hlavním trumfem ruského jaderného průmyslu v následujících desetiletích. Rusko tak nejen reaktory dokončuje, ale zahajuje nové stavby. Budování dalších dvou bloků se zde chystá. Stejně jako v případě Leningradské elektrárny jde i zde o náhradu starých bloků RBMK.

Dva bloky VVER1200 se dokončují v běloruské jaderné elektrárně Ostrovec, první by se měl rozběhnout v roce 2019 a druhý v roce 2020. Budování řady těchto bloků se připravuje v několika zemí. Podrobněji se o tom lze dočíst v přehledu jaderné energetiky v minulém roce.

Je vidět, že Rusko dokáže zahajovat stavby jaderných bloků doma i v zahraničí. Zároveň se mu daří je i dokončovat a nové bloky úspěšně provozovat. Jako první výrobce reaktorů na světě začíná sbírat zkušenosti s využíváním reaktorů III+ generace. Do konce roku budou v Rusku v komerčním provozu dva a do konce roku 2020 už pak v Rusku a Bělorusku dohromady šest.

Ještě na závěr bych zmínil jednu zajímavou informaci o provozování nových reaktorů. U rychlého sodíkového reaktoru BN-800 (blok Bělojarsk 4), který se do komerčního provozu dostal v roce 2016, byl roční koeficient využití 72 %. To je velice dobrá hodnota na zahájení činnosti úplně nového prototypového reaktoru. Ještě to sice zaostává za hodnotami přes 86 %, na kterých se daří v posledních letech udržovat rychlý sodíkový reaktor BN-600 (Bělojarsk 3). Je to však hodnota blížícího se dlouhodobému standardu staršího bloku.

Psáno pro servery Oenergetice a Osel.

Úvodní fotografie: Výměna paliva v reaktoru Novovoroněž 6 (zdroj: Novovoroněžská elektrána/Rosenergoatom)