Aktuální číslo časopisu Ekonom
Martin PetříčekSvět hledá, čím nahradí fosilní zdroje energie, a stále více pošilhává po jádru. Na rozdíl od obnovitelných zdrojů, jako je větrná či sluneční energie, je jádro nezávislé na počasí, na denní a roční době i na geografické poloze. Jenže s konvenčními velkými jadernými zdroji je potíž. Zkušenosti z Evropy i jiných částí světa ukazují, že jejich stavba se prodlužuje a prodražuje. Firmy mají problém dostát naplánovaným harmonogramům. Příkladem je nedávno spuštěný blok ve finském Olkiluoto, kde se výstavba vlekla takřka 17 let. A proto jaderný průmysl, mnohde i za mohutné podpory státu, začal hledat cesty, jak dobu i objem peněz potřebných na investici snížit.
A našel – malé modulární reaktory. Tedy koncept reaktorů, které mají proti velkým jaderným blokům zhruba třetinový výkon. Jejich předností má být mnohem snadnější a rychlejší výroba velké části komponent ve větších sériích. Zkrácení výstavby pak přinese rychlejší návratnost investice.
„Malé reaktory představují cestu, jak redukovat vysoké jednorázové investiční náklady. Například rozložením v čase, postupnou výstavbou a spouštěním vícemodulového komplexu,“ říká Jiří Duspiva z ÚJV Řež, kde na vývoji několika typů malých jaderných reaktorů pracují.
Podle Mezinárodní agentury pro atomovou energii je nyní po celém světě ve vývoji zhruba sedm desítek různých typů malých modulárních reaktorů. Zatímco dosud se využívaly jako pohon pro ponorky nebo letadlové lodě, jejich plánované využití na souši má více podob. Nejde jen o výrobu elektřiny, ale také o dodávky tepla, případně o odsolování mořské vody či výrobu páry pro použití v průmyslu.
Malé stojí méně, ale elektřinu vyrábějí dráž
S malými modulárními reaktory se počítá i v Česku. Například ČEZ podepsal memoranda o spolupráci se sedmi firmami, které na jejich vývoji aktuálně pracují. Konkrétně jde o společnosti NuScale, GE Hitachi, Rolls‑Royce, EDF, Westinghouse, KHNP a Holtec. ČEZ chce mít do poloviny příštího roku jasno, s kým bude ve spolupráci pokračovat a s kým podle plánů do roku 2032 postaví první malý modulární reaktor v Temelíně.
Představitelé firmy opakují, že nechtějí stavět úplně první reaktor daného typu na světě. Logicky: bylo by to mnohem dražší. A je lepší, když cestu prošlape někdo jiný a pomůže odladit dětské nemoci. ČEZ má podepsanou dohodu o spolupráci také se svým kanadským protějškem Ontario Power Generation. Tam už partnera pro výstavbu malého modulárního reaktoru vybrali. Společně s GE Hitachi chtějí do roku 2028 postavit první reaktor svého druhu v Darlingtonu, přibližně 70 kilometrů východně od Toronta.
Malým modulárním reaktorům „možná a nadějně“ patří budoucnost jaderné energetiky. Jenže svou cestu si však musí teprve prošlapat.
Projekty, které ČEZ posuzuje, jsou v různé fázi rozpracovanosti. Například americká Komise pro jadernou regulaci koncem ledna certifikovala reaktor oregonské společnosti NuScale Power. Projekty se od sebe liší nejen designem, ale zároveň výší instalovaného elektrického výkonu. Nejmenší startují kolem sta megawattů a největší ze sedmičky firem, Rolls‑Royce, má 470 megawattů, což je dokonce víc než původní instalovaný výkon jednoho „standardního“ dukovanského bloku.
Jenže bude to všechno dávat smysl? Jaderný vědec Radek Škoda říká, že velká jaderná elektrárna bude vždy vyrábět elektřinu levněji než malá. „Obě potřebují stejné řídicí systémy, stejnou ochranu. U velkých elektráren se tyto náklady na jednu vyrobenou megawatthodinu rozmělní. Na druhou stranu, malé reaktory je možné postavit rychleji a není na ně potřeba tak vysoká investice jako na velký blok,“ tvrdí Škoda.
Ředitel Aliance české energetiky Josef Perlík říká, že by bylo krátkozraké spoléhat se na technologie, které zatím ještě nejsou vyvinuté – natož odzkoušené. „Platí to pro malé modulární reaktory i pro některé zelené technologie, o kterých se zatím pouze mluví. Na to už nemá Evropa ani Česko čas. Malým modulárním reaktorům ‚možná a nadějně‘ patří budoucnost jaderné energetiky – mohou být skutečně další technologickou variantou. Reálně je však třeba přiklonit se ke slovu ‚možná‘, svou cestu si musí teprve prošlapat,“ říká Perlík.
Jedním z důvodů je i to, že výstavba malého jaderného zdroje vyžaduje stejně náročný legislativní proces a schvalování regulačních orgánů pro jadernou bezpečnost jako stavba velkého zdroje. „Nedokážu si proto představit, že by malé modulární reaktory v dohledné době mohly reálně nahradit požadovaný objem výroby. Vnímáme je jako součást budoucího energetického mixu, nicméně pro zajištění potřeb českých domácností a firem je třeba primárně vybudovat standardní bloky, které zabezpečí výrobu požadovaného množství elektrické energie za rozumné ceny,“ tvrdí Perlík.
Kde by lidé akceptovali modulární reaktory
Profesor Škoda dokonce zastává názor, že země jako Česko malé modulární reaktory pro výrobu elektřiny vůbec nepotřebují. „Máme dobrou elektrickou síť, dokážeme elektřinu přenést z jednoho konce republiky na druhý. Ale teplo z Temelína do Ústí nad Labem nepřenesete,“ říká Škoda. Pro výrobu elektřiny se proto podle něj hodí třeba na ostrovy, odlehlé oblasti nebo do zemí se špatně propojenou sítí – to je příklad řady afrických zemí. Američané je mohou umístit na své vojenské základny, jako je třeba ostrov Guam v Tichomoří.
„Velké jaderné země o malých reaktorech na svém území ani příliš neuvažují. Soustředí se na velké bloky. Jedinou evropskou zemí, kde zatím malý modulární reaktor určený primárně pro výrobu elektřiny dává smysl, je Estonsko. A to kvůli své malé spotřebě a malé elektrické síti,“ myslí si Škoda.
Do malých jdou i velcí
Výrobci to pochopitelně vidí mnohem optimističtěji. V sedmičce možných dodavatelů malých modulárních reaktorů jsou i všechny tři společnosti, které se účastní tendru na velký dukovanský blok – francouzská EDF, korejská KHNP i severoamerický Westinghouse.
Například EDF plánuje uvést svůj malý modulární reaktor Nuward na trh již za dva roky. Do konce desetiletí pak chce vypracovat podrobný návrh a zahájit výstavbu v domovské zemi. „Plánujeme, že v roce 2030 bude ve Francii zahájena stavba první referenční elektrárny a že souběžně s ní budou realizovány projekty v zahraničí. Naším cílem je postavit elektrárnu během 40 měsíců, od prvního lití betonu až po spuštění komerčního provozu,“ sdělil týdeníku Ekonom viceprezident EDF Vakis Ramany.
KHNP disponuje jedním malým modulárním reaktorem Smart, má licenci od roku 2012. Nyní firma pracuje na technologicky pokročilejším malém reaktoru s názvem i‑SMR. „Jeho návrh je plánován do roku 2025, schválení do roku 2028 a výstavba do roku 2031. Vývoj i‑SMR je plně podporován korejskou vládou jako projekt národního významu – malé modulární reaktory jsou považovány za technologii budoucnosti. Nicméně nevěřím, že malé modulární reaktory zcela nahradí velké konvenční reaktory, tedy elektrárny základního zatížení, protože jejich využívání má odlišný účel,“ říká šéf pražské kanceláře KHNP Min Hwan Chang.
Budou podle něj užitečné jako náhrada stávajících uhelných elektráren a dále ve vysoce energeticky náročných průmyslových odvětvích, jako je výroba vodíku nebo těžba a výroba oceli.
Snesli byste ve svém městě modulární reaktor jako zdroj tepla pro vytápění (v %)
Westinghouse postavil svůj malý modulární reaktor AP300 na licencovaném a osvědčeném „velkém“ reaktoru AP1000. Firma usiluje, aby certifikace projektu proběhla v roce 2027 a první blok tak mohl vyrábět elektřinu pro distribuční síť již v roce 2033. „Někteří výrobci malých modulárních reaktorů pracují na certifikaci projektu již 15 let. Naše strategie vytvořit v podstatě minireaktor AP1000 zefektivňuje klíčové procesy, využívá stávající dodavatelské řetězce a umožní nám dostat se na trh dříve než ostatním,“ uvedlo na dotaz týdeníku Ekonom tiskové oddělení společnosti Westinghouse.
Ramany z EDF říká, že obchodní model malých modulárních reaktorů bude fungovat při standardizovaném designu, který lze bez zásadního přepracování replikovat ve více zemích. „Musíme také spolupracovat s regulačními orgány, abychom snížili riziko změny designu při licencování produktu v různých zemích. Právě o to se snažíme, když náš reaktor společně hodnotí regulátoři Francie, České republiky a Finska,“ dodává Ramany.
Falešná vidina rychlého a levného zdroje
Největší problém malých modulárních reaktorů podle Perlíka spočívá v tom, že mnoho lidí může skočit na vidinu rychlého a levného alternativního zdroje elektřiny proti standardním blokům. „To je faleš a potenciálně nebezpečné uvažování, které nás jako zemi může vrhnout do totální energetické závislosti na okolí,“ tvrdí Perlík.
Přesto by o malé jaderné bloky mělo Česko usilovat, protože mohou do budoucna otevřít prostor pro tuzemské výrobce. „Firmy, které tyto technologie vyvíjí, si definují svoje prvotní dodavatelské modely v závislosti na prvních lokalitách. Stejné je to u velkých reaktorů, dostat se do těchto dodavatelských řetězců je pak extrémně obtížné,“ říká Perlík.
Které oblasti by měl stát podporovat v oblasti jaderného výzkumu, vývoje a vzdělávání (v %)
Snaha stavět malé jaderné reaktory může navíc v Česku narazit na nedostatečné výrobní kapacity. „Modulární reaktory chtějí teď všichni a výrobu některých komponent je třeba rezervovat včas. Když budou investoři přešlapovat na místě, budou se muset zařadit na konec fronty a může trvat řadu let, než se na ně dostane řada,“ říká profesor Škoda. V tomto směru má ČEZ obrovskou výhodu, když od ruské strojírenské skupiny OMZ loni v létě odkoupil plzeňskou inženýrskou společnost Škoda JS.
Škoda, který stojí za projektem malého reaktoru Teplator, říká, že některé malé modulární reaktory jsou konstrukčně výrazně jednodušší než stávající velké reaktory. A tudíž i levnější. „Pracujeme s nižším tlakem i teplotou, například reaktorová nádoba nemusí mít tak tlusté stěny. Navíc, pro Teplator jednáme s firmami, které staví velké technologické celky pro chemii, například rafinerie, a jsou schopné dát výrazně nižší ceny než klasické jaderné firmy. Mají vysokou kvalitu a jsou zvyklé soutěžit cenou,“ říká Škoda.
Teplator není jediným projektem malého modulárního reaktoru, který v Česku vzniká. Ostravská společnost Witkowitz právě dokončuje koncepční studii a návrh reaktoru David s výkonem 175 megawattů a v Centru výzkumu Řež navrhli reaktor CR‑100 s elektrickým výkonem 100 megawattů. Oba počítají s výrobou elektřiny i tepla. Podle výzkumníků z Řeže by všechny komponenty, včetně tlakové nádoby, zvládli dodat tuzemští výrobci. Zatím však chybí investor, který by poskytl 2,5 miliardy korun na investice k získaní potřebných podkladů k výstavbě.
Newsletter týdeníku Ekonom.
Odhlásit se můžete kdykoliv.
Přihlášením k newsletteru beru na vědomí, že dochází ke sbírání a zpracování osobních údajů. Více informací o zásadách ochrany osobních údajů naleznete ZDE.
