Jaderná fyzika a energetika

Článků v rubrice: 569

29. září 2022

První malé jaderné reaktory by mohly být v provozu už koncem desetiletí

Malé modulární jaderné reaktory (Small Modular Reactors - SMR), které jsou v současnosti velkým tématem jaderné energetiky, vyvíjí na celém světě řada firem, a podle některých z nich je velice pravděpodobné, že první komerčně využívané SMR by mohly být v provozu už koncem tohoto desetiletí. Mezi zeměmi, které se na rozvoji této nové oblasti jaderné energetiky významně podílejí, je i Česko.

Fotogalerie (1)

Řez budovou VOYGR6 firmy NuScale (zdroj Fact Sheet NuScale)

Zatím nejblíže realizaci uvedeného cíle je americká společnost NuScale, která už v roce 2020 získala od americké jaderné regulační komise schválení návrhu malého modulárního reaktoru. Bylo to vůbec poprvé na světě, kdy odpovědné úřady schválily návrh SMR. Společnost vyvíjí tlakovodní reaktor o výkonu 77 MW a počítá s jeho nasazením ve třech variantách. Elektrárna VOYGR-4 bude mít čtyři moduly a výkon 308 MW, šestimodulová VOYGR-6 má výkon 462 MW a nejvýkonnější dvanáctimodulová VOYGR-12 se bude výkonem 924 MW blížit klasickým současným blokům s jedním velkým reaktorem. Zahájení výroby se očekává ve druhé polovině roku 2023.

Plány v USA

S komerčním nasazením modulárních reaktorů NuScale počítá v Portlandu v Oregonu v rámci projektu Utah Associated Municipal Power Systems. Projekt podpořila americká federální vláda grantem ve výši 1,3 miliardy USD. Půjde o variantu VOYGR-6, první modul má být spuštěn v roce 2029 a dalších pět do konce roku 2030.

Na vývoji i výrobě SMR spolupracuje NuScale s korejskou skupinou Doosan, která už v lednu roku 2021 dokončila revize napájecího modulu NuScale a nyní pracuje na vývoji prototypů komponent.

SMR může být i v Temelíně

Už v roce 2019 uzavřela s NuScale dohodu o partnerství také energetická společnost ČEZ, která letos na jaře oznámila, že pro budoucí instalaci SMR vyčlenila prostor v areálu Jaderné elektrárny Temelín. Jihočeský kraj už pro to založil samostatnou společnost: Jihočeský kraj zakládá společnost po přípravu malého modulárního reaktoru | Náš REGION (nasregion.cz) . Prostřednictvím dceřiné společnosti ÚJV Řež vyvíjí malé modulární reaktory i ČEZ. V pokročilém stádiu výzkumu je například projekt HeFASTo nebo projekt Energywell (psali jsme o něm zde: Energy Well - studna energie | 3 pól - Magazín plný pozitivní energie (3pol.cz)).

Kromě partnerství s NuScale má ČEZ uzavřené dohody o spolupráci v oblasti SMR také se společným americko-japonským podnikem General Electric Hitachi, s britským RollsRoyce, francouzskou EdF, jihokorejskou KHNP a americkou společností Holtec International, která je výrobcem a dodavatelem zařízení a systémů pro energetický průmysl se zaměřením na komponenty jaderných reaktorů a zařízení pro manipulaci s použitým jaderným palivem.

Plány UK a Francie

Britská strojírenská společnost RollsRoyce chce první malý modulární jaderný reaktor spustit v roce 2029. Nedávno zahájila u národního jaderného regulátora schvalovací proces, který chce dokončit v polovině roku 2024. Britská vláda plánuje v příštích letech instalovat 16 GW jaderné kapacity, čímž ztrojnásobí svou současnou jadernou výrobu v zemi. Vývoj SMR v RollsRoyce vláda podpořila částkou 274 milionů USD, společnost pracuje na zařízení o výkonu 470 MW s provozními náklady kolem 68 USD/MWh.

Pozadu nezůstává ani jaderný gigant, francouzská energetická společnost EdF. Projekt Nuward SMR by ve dvou reaktorech generoval 340 MW. Na vývoji EdF spolupracuje s národní komisí pro alternativní energie a atomovou energii, námořní inženýrskou společností Naval Group a jaderným vývojářem Technic Atome. K projektu se také připojila dceřiná společnost EdF pro vývoj turbín Framatome. Letos v únoru francouzská vláda oznámila, že Nuward SMR bude součástí francouzského jaderného plánu, což umožní podporu SMR ve výši 1,1 miliardy USD. Prototyp by měl být hotový do roku 2030, do roku 2050 chce Francie dosáhnout 25 GW v nové jaderné energetice.

Polsko i další evropské státy se hlásí

Několik modulárních projektů vyvíjí také společný podnik GE Hitachi Nuclear Energy. V prosinci roku 2021 oznámil dohodu s Ontario Power Generation o instalaci prvního kanadského modulárního reaktoru v jaderné elektrárně Darlington, kde by zařízení BWRX-300 s kapacitou 300 MW fungovalo jako pátý blok. Vývojáři tvrdí, že s využitím stávající jaderné infrastruktury budou usilovat o náklady ve výši 2 250 USD/kW, což znamená celkové náklady 675 milionů USD. Společnost GE HNE nedávno oznámila také dohodu na vývoji 10 malých reaktorů v Polsku, kde by je provozovala polská společnost Synthos Green Energy.

Také NuScale už oznámila jeden konkrétní projekt v Evropě. Ve spolupráci s rumunskou energetickou společností Nuclearelectrica chce postavit SMR v areálu tepelné elektrárny Doicești asi 50 kilometrů severozápadně od Bukurešti. Na posouzení několika lokalit v Rumunsku včetně míst, kde by stávající uhelné elektrárny mohly být nahrazeny SMR, dostala Nuclearelectrica na začátku roku 2021 grant od Americké agentury pro obchod a rozvoj. Studii provedla americká firma Sargent & Lundy, která identifikovala několik vhodných lokalit včetně tepelné elektrárny Doicești.

Vlastně se zajímá celý svět

Mezinárodní agentura pro atomovou energii eviduje i další čtyři projekty SMR v areálech stávajících jaderných elektráren v Argentině, Číně a Rusku. Argentinský reaktor CAREM bude generovat 25 MW v sousedství jaderné elektrárny Atucha I. Čína chce vyrábět v modulární elektrárně 125 MW v jaderném zařízení Changjiang pomocí reaktoru Linglong One. Dva ruské reaktory mají kapacitu pod 75 MW. Rusové už mají s malými reaktory praktické zkušenosti, napájejí například zlatý důl Ust-Kuyga a loď Akademik Lomonosov (psali jsme o ní zde: Začalo energetické spouštění plovoucí jaderné elektrárny Akademik Lomonosov | 3 pól - Magazín plný pozitivní energie (3pol.cz).)

Zdroje:

https://newsroom.nuscalepower.com/press-releases/news-details/2022/NuScale-Power-Signs-Agreement-with-Nuclearelectrica-and-Owner-of-Preferred-Site-for-First-SMR-Site-in-Romania/default.aspx

https://ceenergynews.com/nuclear/romania-unveils-location-of-first-small-modular-reactor/

https://www.nuscalepower.com/projects/carbon-free-power-project

https://www.world-energy.org/article/24528.html

https://www.power-eng.com/nuclear/nuscale-doosan-agree-to-begin-smr-production/#gref

https://www.ge.com/news/press-releases/ge-hitachi-nuclear-energy-bwxt-canada-and-synthos-green-energy-announce-intention-to

https://www.world-energy.org/article/24397.html

https://www.iaea.org/newscenter/news/accelerating-smr-deployment-new-iaea-initiative-on-regulatory-and-industrial-harmonization

https://www.edf.fr/en/the-edf-group/dedicated-sections/journalists/all-press-releases/cea-edf-naval-group-and-technicatome-unveil-nuwardtm-jointly-developed-small-modular-reactor-smr-project

https://www.world-energy.org/article/23950.html

https://www.world-nuclear-news.org/Articles/Linglong-One-reactor-pit-installed-at-Changjiang