Jaderná energetika v roce 2024, 3. část: Čína je už druhá v počtu reaktorů

Ve třetí části našeho přehledu se zaměříme na státy, kde renesance jaderné energetiky už probíhá. Čína se na rozvoj jaderné energetiky stále více spoléhá. Počet čínských reaktorů je nyní 58. Čína se tak dostala na druhé místo a předstihla Francii, která spuštěním bloku Flamanville 3 zvýšila počet svých reaktorů na 57. Ve výstavbě má Čína 29 reaktorů a v plánu 36. Pokud se dokončí rozestavěné a alespoň některé plánované, dostane se na první místo před Spojené státy, které mají po spuštění bloku Vogtle 4 celkově 94 reaktorů. Čínská vláda se navíc zavázala, že do roku 2035 schválí plány na 10 nových reaktorů každý rok, to znamená v desetiletém období je to 100 nových plánovaných reaktorů.

V roce 2024 tuto vizi splnila, schválil pět jaderných projektů, které dohromady znamenají 11 reaktorů. Jde o první fázi elektrárny Sü-wej (Xuwei), první fáze elektrárny Lu-feng (Lufeng), první fáze Čao-jüan (Zhaoyuan), druhé fáze elektrárny San-ao (San'ao) a první fáze elektrárny Paj-lung (Bailong).

V elektrárně Sü-wej v provincii Ťiang-su (Jiangsu) by společnost CNNC chtěla postavit kombinaci tlakovodního reaktoru Hualong One a vysokoteplotního plynem chlazeného reaktoru. Kromě výroby elektřiny by byla zaměřena na produkci průmyslového tepla, a to i vysoce potentního. Součástí elektrárny bude i tepelná výměníková stanice. Odsolená voda bude předehřívána parou z bloku Hualong One, přemění se na nasycenou páru a ta bude poté dále ohřáta pomocí vysokoteplotní páry z vysokoteplotního plynem chlazeného reaktoru.

Společnost CNG chce v elektrárně Lu-feng dva bloky CAP1000, v elektrárně Čao-jüan pak dva bloky Hualong One a v druhé fázi elektrárny San-ao dva další bloky Hualong One. Společnost SPIC plánuje postavit dva bloky CAP1000 a později čtyři reaktory CAP1400.

V letech 2019 až 2023 byl počet schválených reaktorů postupně 6, 4, 5, 10 a 10. Je tedy vidět velmi dobrá vývojová tendence. Pokud se bude dařit realizovat výstavbu reaktorů standardně okolo pěti let, mohl by se počet reaktorů v Číně k roku 2040 blížit dvěma stům. Pokrývala by tak pomocí jaderných zdrojů 10 % produkce elektřiny. V roce 2060 by mohla mít až 400 GWe jaderného výkonu. Na základě dosavadních zkušeností jsou sice tyto čínské plány velmi ambiciózní, ale je docela pravděpodobné, že budou naplněny. Čína chce také nabízet jaderné technologie na mezinárodním trhu. Zatím je hlavním nabízeným modelem reaktor Hualong One, těch je nyní v Číně v provozu nebo ve výstavbě už 33. Předpokládá se, že se k vývozní nabídce přidá i malý modulární reaktor Linglong One.

Byla dokončena instalace portálového jeřábu u bloku San-ao 2 (zdroj CGN).

Podívejme se nyní na pokrok při realizaci jednotlivých typů reaktorů. Nejdříve na Hualong One (HPR1000), který je domácí vlajkovou lodí. Velice důležité bylo dokončení bloku Fang-čcheng-kang 4. Jde o poslední blok z první čtveřice reaktorů Hualong One (HPR1000). Jedna dvojice se budovala v elektrárně Fu-čching (Fuqing) A druhá byla v elektrárně Fang-čcheng-kang. A právě u dvojice v této elektrárně došlo ke zdržením. Dne 3. dubna 2024 se i v reaktoru Fang-čcheng-kang 4 rozběhla řetězová štěpná reakce, 9. dubna začal blok dodávat elektřinu a koncem května byl uveden do komerčního provozu. V této elektrárně by se měly postavit ještě bloky 5 a 6, půjde opět o reaktory Hualong One.

Pokračuje výstavba těchto reaktorů v elektrárně San-ao (San´ao) v provincii Če-ťiang (Zhejiang). Zde byly u prvního bloku v polovině listopadu zahájeny studené zkoušky. U druhého bloku byl koncem ledna 2024 instalován hlavní velký portálový jeřáb a začátkem srpna na staveniště dorazila reaktorová nádoba. Bloky San-ao 1 a 2 by se měly do provozu uvést v letech 2026 a 2027. V srpnu byla schválena výstavba bloků 3 a 4. Celkově by se v této elektrárně mělo vybudovat šest reaktorů.

Ke konci července 2024 se začal betonovat jaderný ostrov bloku Ning-te 5. Následovat bude i šestý blok. Tato dvojice je také typu Hualong One, Předchozí čtyři bloky v této elektrárně jsou typu CPR1000.

U prvního reaktoru Hualong One v elektrárně Š'-tao-wan se na konci července začal betonovat jaderný ostrov. I zde by mělo jít o dvojici reaktorů. V této elektrárně je již v provozu vysokoteplotní malý modulární reaktor HTR-PM200.

U bloku Čchan-ťiang 3 byla instalována vnější kopule kontejnmemntu (zdroj CNNC).

U bloku Čchan-ťiang (Changjiang) 3 byla 18. října instalovaná vnější kopuly kontejnmentu reaktoru Hualong One. Jeho průměr je 53 m, výška 13 m a celková hmotnost 415 tun. V této elektrárně jsou již v provozu dva bloky CNP-600 a dokončuje se tam malý modulární reaktor ACP100.

V elektrárně Čang-čou byl dokončen první blok, dne 20. června 2024 proběhl tlakový test integrity kontejnmentu, v polovině října do něj bylo zavezeno palivo v podobě 177 palivových souborů, v listopadu byl připojen k síti a 2. ledna 2025 byl uveden do komerčního provozu. U druhého bloku byl na konci října dokončen kontejnment. I tento blok by měl být uveden do provozu v roce 2025. Začala výstavba druhé fáze této elektrárny. U bloku Čang-čou 3 začala 22 února 2024 betonáž jaderného ostrova a v říjnu začala betonáž bloku Čang-čou 4. Celkově zde chce společnost CNNC postavit šest reaktorů Hualong One.

V elektrárně Lu-feng (Lufeng) postupují práce na pátém a šestém bloku, které jsou také typu Hualong One. V dubnu 2024 byla instalována kopule vnitřního kontejnmentu u pátého bloku. Dokončení bloků se očekává v letech 2028 až 2029. Prvními čtyřmi bloky této elektrárny by měly být typu CAP1000. Jejich výstavba však ještě nezačala.

V elektrárně Tchaj-pching-ling (Taipingling) se budují dva bloky Hualong One. O zahájení studených zkoušek u prvního z nich se psalo v předchozím přehledu. V první půli roku 2024 byly dokončeny a v polovině září se podařilo dokončit i následné horké zkoušky. V červnu byla zároveň dokončena betonáž vnější kopule kontejnmentu. V elektrárně se má celkově vybudovat šest bloků Hualong One.

V únoru 2024 začaly zemní práce na staveništi nové jaderné elektrárny Ťin-čchü-men (Jinquimen) v Ning-po (Ningbo) v provincii Če-ťiang (Zhejiang). V první fázi této elektrárny se mají postavit dva reaktory Hualong One. Celkově by pak mělo být šest bloků.

Instalace reaktorové nádoby u bloku u bloku Chaj-jang 4 (zdroj SPIC).

Pokračuje také výstavba reaktorů CAP1000, které jsou čínskou variantou projektu AP1000. V září byly instalovány vrchní části ocelové konstrukce kopule kontejnmentu u bloků San-men (Sanmen) 3 a Chaj-jang (Haiyang) 3. O instalaci reaktorové u bloku Chaj-jang 3 se psalo v předchozím přehledu, koncem listopadu 2024 byla reaktorová nádoba instalována u reaktoru Chaj-jang 4.  U reaktoru Chaj-jang 3 se postupně budoval kontejnment. Předpokládá se, že obě nové dvojice bloků v elektrárnách San-men a Chaj-jang poběží už v roce 2027.

Stejný typ reaktoru se buduje i v elektrárně Sü-ta-pao, jako bloky 1 a 2. U prvního bloku byl 24. ledna 2024 instalován největší modul CA20, jeho délka je 20,6 m, šířka 14,2 m, výška 21 m a hmotnost přes 1000 tun. Betonáž jaderného ostrova u druhého bloku byla zahájena v polovině července 2024 a začátkem listopadu se i u něj nainstaloval modul CA20. V této elektrárně se budují ještě dva reaktory VVER1200 jako třetí a čtvrtý blok. Plánují se tam postavit ještě dva další bloky 5 a 6, mělo by jít opět o reaktory CAP1000.

Koncem dubna 2024 začala betonáž jaderného ostrova reaktoru Liang-ťiang 2, ten následoval první blok CAP1000 v této elektrárně, o kterém se psalo v minulém roce. U tohoto prvního bloku byl v polovině dubna instalován supermodul CA01 s hmotností 1066 tun a v říjnu pak největší modul CA20, jehož hmotnost je také přes 1000 tun. U druhého bloku byl supermodul CA01 usazen začátkem ledna 2025. Celkově by zde nakonec mělo být šest bloků.

V roce 2024 se podařilo dokončit a spustit první čínskou variantu reaktoru AP1000 se zvětšeným výkonem CAP1400. První z dvojice těchto bloků se podařilo spustit v elektrárně Š’-tao-wan Guohe One. Na začátku listopadu začal dodávat elektřinu do sítě. Připomeňme, že budování reaktoru začalo v červnu 2019, spustit se jej tak podařilo za pět let. Čína plánuje reaktor CAP1400 stavět v Číně hromadně a nabízet jej i do zahraničí.

Bloky Hualong One jsou těmi, které Čína začala vyvážet. Dokončila a uvedla do provozu dvojici těchto bloků v pákistánské elektrárně Karáčí jako bloky 2 a 3. Úplně na začátku roku 2025 začala betonáž jaderného ostrova tohoto reaktoru jako bloku Čašma 5.

Ustavení hlavního modulu CA20 u bloku Sü-ta-pao 1 (zdroj Zhang Shuning / CNI23)

Indie je blíže uzavření palivového cyklu

V roce 2024 se postupně uvedl do provozu druhý indický těžkovodní reaktor s výkonem 700 MWe. Šlo o blok Kákrapar 4. Štěpná řetězová reakce se u něj spustila už v prosinci 2023 a v první polovině února už dosáhl 50 % svého nominálního výkonu.

Na začátku srpna 2024 bylo zavezeno palivo a v září 2024 se rozběhla štěpná řetězová reakce u bloku Rádžasthán 7. Ten se tak stal třetím těžkovodním reaktorem tohoto typu v provozu. Po čtyřech prvních těžkovodních reaktorů následuje realizace deseti dalších. První dvojice bude pátý a šestý blok elektrárny Kaiga. Pro tyto reaktory dorazily na stanoviště parogenerátory a tepelný výměník. Celkově se tak plánuje v této sérii šestnáct těchto reaktorů.

Rusko buduje v Indii postupně elektrárnu Kudankulam s využitím reaktorů VVER. V současné době jsou zde dva bloky v provozu a čtyři jsou ve výstavbě. U bloku Kudankulam 4 byla na konci 24. ledna 2024 umístěna na své místo reaktorová nádoba a dne 19. června byla dokončena instalace všech čtyřech parogenerátorů. Ve výstavbě jsou i bloky 5 a 6 a v přípravě projekt bloků 7 a 8.

V části o cestě za uzavřením palivového cyklu v závěru přehledu se budeme blíže věnovat pokroku u indického prototypového rychlého sodíkového reaktoru FBR v Kalpakkamu. Ten v roce 2024 dostal povolení k zahájení kritických experimentů a spuštění štěpné řetězové reakce. Reaktor se tak dostal do fáze spouštění. Indie tak pokračuje ve své cestě za realizací uzavřeného uranového a později i thoriového cyklu, jak je podrobně popsáno v článku z roku 2009. I srovnání situace před patnácti lety z tohoto článku a stavu nyní ukazuje, jak náročná tato cesta je. Zavádění indických těžkovodních reaktorů, a hlavně rychlých sodíkových reaktorů, má hodně velké zpoždění. Teď by však už mohlo jít o zásadní průlom a zrychlení cesty v tomto směru. Indie potřebuje rychle zvýšit výkon v jaderných zdrojích. To je důvod, proč se snaží přilákat zahraniční dodavatele pro výstavbu lehkovodních reaktorů. V současné době je to právě Rosatom a reaktory VVER1000 ve zmíněné elektrárně Kudankulam. V této oblasti by mohlo pomoci, že na začátku roku 2025 USA zrušily poslední omezení na spolupráci s Indii v oblasti civilního využití jaderné energie a technologií.

První dva reaktory VVER1200 druhé fáze Leningradské jaderné elektrárny (zdroj Rosatom).

Rusko pokračuje ve výstavbě jaderných zdrojů u sebe i v zahraničí

Jaderná energetika je jednou z mála technologických oblastí, ve kterých je Rusko v čele světového vývoje. Rosatom staví nejvíce reaktorů v zahraničí. I to je důvod, proč je to jedna z mála oblastí, kterých se sankce dotkly minimálně.

Na dokončovanou druhou fázi Kurské jaderné elektrárny, kde se budují dva reaktory VVER-TOI, bylo v polovině června dopraveno palivo. První reaktor se blíží dokončení. V polovině července byly do tlakové nádoby umístěny makety palivových souborů a postupně se začaly realizovat hydrotesty.

Pokračuje výstavba třetího a čtvrtého bloku druhé fáze Leningradské jaderné elektrárny. U bloku 7 byla v březnu 2024 zahájena betonáž jaderného ostrova. U bloku 8 byla začátkem srpna dokončena betonáž základové desky a betonáž jaderného ostrova by měla být zahájena v roce 2025. Do provozu by měly být uvedeny v letech 2030 až 2032.

Nyní se podívejme na výstavbu ruských reaktorů v zahraničí. K dokončení se blíží první blok elektrárny Akkuya. V únoru 2024 přestal být staveništěm a dostal se do fáze prací na sestavování vnitřních konstrukcí. Koncem září bylo dokončeno sestavování a usazování vnější kopule kontejnmentu. Poté pokračovala její betonáž, která byla dokončena v první polovině listopadu 2024. Ve strojovně začínalo sestavování turbíny, které bylo dokončeno v prosinci. Tím se otevřela cesta k přípravě a zahájení studených a horkých zkoušek Dokončení se plánuje v roce 2025. U druhého bloku byla v polovině května dokončena instalace střechy strojovny, která se skládá z devíti sekcí. Posléze začala instalace jednotlivých částí turbíny. U třetího bloku byla začátkem září dokončena betonáž strojovny. Všechny bloky by měly být v provozu v roce 2028.

U druhého bloku elektrárny Ruppur se instaloval systém pasivního odvodu tepla na vršku kontejnmentu (zdroj Rosatom).

V roce 2025 by měl být dokončen první ze dvou reaktorů VVER1200 bangladéšské jaderné elektrárny Ruppur (Rooppur). U něj se v polovině září do reaktoru vložily makety palivových souborů a byly zahájeny hydrotesty. V lednu 2024 byla dokončena betonáž vnější obálky kontejnmentu druhého bloku a na vršku kontejnmentu se instalovala konstrukce systému pasivního odvodu tepla. Výška reaktorové budovy tak je nyní téměř 75 m. Systém zajišťuje v případě výpadku proudu dlouhodobý odvod tepla z kontejnmentu do atmosféry v pasivním režimu založený na přirozené cirkulaci. V říjnu byla u druhého bloku dokončena instalace vnitřních konstrukcí v reaktorové nádobě, i tento reaktor se blíží k dokončení a zahájení příprav ke spuštění. Poté bude možné zahájit hydrotesty. Bangladéš uvažuje o rozšíření elektrárny o další dvojici bloků VVER1200.

U egyptské jaderné elektrárny El Dabaa jsou už rozestavěné všechny čtyři bloky. U prvního reaktoru se v polovině března 2024 začaly instalovat první prstence vnitřního kontejnmentu a v květnu byl dokončen. U druhého bloku začal vnitřní kontejnment získávat tvar v říjnu. U třetího bloku byl v říjnu instalován lapač aktivní zóny. Na konci ledna 2024 byla zahájena výstavby čtvrtého bloku a v listopadu pak byl instalován jeho lapač aktivní zóny. Na staveništi nyní pracuje již okolo 20 000 pracovníků.

Vnitřní kontejnment druhého bloku elektrárny El Dabaa začíná získávat tvar (zdroj NPP).

V čínské jaderné elektrárně Sü-ta-pao se jako třetí a čtvrtý blok buduje dvojice reaktorů typu VVER1200. V červnu 2024 byla u čtvrtého bloku umístěna na své místo kopule kontejnmentu a v polovině prosince byla uvnitř něj instalována tlaková nádoba reaktoru. Do provozu by se bloky Sü-ta-pao měly dostat v letech 2026 a 2027.

V elektrárně Tchien-wan (Tianwan) pokračovala výstavba dvou reaktorů VVER1200 jako bloků Tchien-wan 7 a 8. Vnitřní kopule kontejnmentu se u bloku Tchien-wan 7 usadil v roce 2023. U reaktoru Tchien-wan 8 se usazení dolní část vnitřní kopule realizovalo v březnu a horní části v dubnu 2024. V srpnu na staveniště dorazily parogenerátory a reaktorová nádoba. V září pak byla reaktorová nádoba instalována.

V iránské elektrárně Búšehr (Busehr) se postupně buduje jako druhý blok ruský reaktor VVER1000. V září 2024 byl u něj instalován lapač aktivní zóny. Jeho dokončení se čeká v roce 2029. U třetího bloku stejného typu by měla být v nejbližší době zahájena betonáž jaderného ostrova.