Studie proveditelnosti, která je součástí projektu Phoenix financovaného USA, zkoumá potenciál malých modulárních reaktorů (SMR) na Slovensku s orientačním harmonogramem do roku 2035. Po úspěšném získání grantu od americké vlády zahájila skupina expertů úvodní návštěvy lokalit jednotlivých elektráren, které patří společnosti Slovenské elektrárne, jak oznámila energetická společnost.
Projekt Phoenix oznámil zvláštní prezidentský vyslanec USA pro klima John Kerry na klimatické konferenci COP27 v roce 2022. Jeho cílem je podpořit energetickou bezpečnost a klimatické cíle vytvořením cest pro přeměnu uhelných elektráren na elektrárny SMR při zachování místních pracovních míst prostřednictvím rekvalifikace pracovní síly.
Prvními příjemci, kteří byli oznámeni v září loňského roku, byly Česká republika, Polsko a Slovensko, na začátku tohoto měsíce se přidalo Slovinsko.
„Odborníci předpovídají, že v dlouhodobém horizontu naše spotřeba elektřiny poroste. Jedním z možných nízkouhlíkových a stabilních zdrojů pro uspokojení hladu po energii je výstavba malých modulárních reaktorů. Začátkem roku proto na Slovensko přijeli zástupci společnosti Sargent & Lundy, aby provedli úvodní fázi terénního průzkumu lokalit pro studii proveditelnosti výstavby malých modulárních reaktorů (SMR). Přestože jsme stále v předstihu před uvedením 4. reaktoru Mochovce do provozu, společnost Slovenské elektrárne musí již při plánování myslet za horizont roku 2030, protože výstavba a licencování nových energetických zdrojů je dlouhodobý a velmi složitý proces,“ uvedly ve svém komuniké Slovenské elektrárne.
Sargent & Lundy je jednou z nejdéle působících architektonických inženýrských firem na světě a je globálním lídrem v oblasti elektřiny, energetiky a dekarbonizace.
Studie začíná hodnocením či vyloučením lokalit z hlediska závažných omezení.
Slovenské elektrárne seznámily tři americké odborníky z této společnosti se specifickými podmínkami svých elektráren a provedly je lokalitami jaderných elektráren Bohunice a Mochovce, ale i tepelných elektráren Nováky a Vojany, kde spalování uhlí končí.
Proces zpracování studie je rozdělen do několika fází. Začíná se definováním tzv. KO kritérií – kritérií pro vyřazení lokality z výběru z důvodu závažného omezení, např. seismicity, nevhodnosti geologického podloží nebo okolí, nedostatku vody pro chlazení. Následuje průzkum vhodných lokalit a výběr těch nejvhodnějších.
V další fázi budou posouzeny nejvhodnější technologie SMR pro každou vybranou lokalitu. Na závěr je zpracován licenční plán a analýza kapitálových nákladů jednotlivých alternativ.
Do analýzy se promítá řada faktorů, jako je účel využití SMR – výroba elektřiny, vytápění nebo kogenerace, stávající infrastruktura, klimatické, geologické a geografické podmínky, ale i dostupnost vody pro chlazení. Existují však i další socioekonomické a environmentální faktory, které mohou ovlivnit konečný výběr lokalit.
Příprava a implementační plán
2023 – 2025 studie proveditelnosti
2026 – 2029 úvodní projekt SMR a licenční proces včetně procesu EIA
2030 – 2033 pořízení hlavních komponent
2035 prováděcí projekt, výstavba, uvedení do provozu
„Přestože žádná z uvažovaných technologií SMR zatím nemá licenci k provozu, studie bude zvažovat řadu projektů, které jsou v současné době ve fázi dokončování návrhu a v době dokončení naší studie by již měly být v procesu licencování některými státními jadernými dozorovými úřady. Vyvíjejí je společnosti NuScale, X-energy, Holtec, Kairos, KAERI, Westinghouse, GE-Hitachi, EDF, Terra Power a Rolls-Royce,“ uvádí dále Slovenské elektrárne.
Proč se Slováci zajímají o SMR?
Proč se Slovenské elektrárne zajímají o malé modulární reaktory? Prvním důvodem je měnící se energetický sektor – očekává se, že poptávka po elektřině a flexibilita ve výrobě elektřiny v nadcházejících desetiletích poroste. Rostoucí podíl obnovitelných zdrojů, a to ani v kombinaci s akumulací nebo výrobou vodíku, však nebude schopen tyto potřeby pokrýt, proto je nutné se poohlédnout po bezemisních zdrojích, které uspokojí poptávku v pásmu základního zatížení sítě a zároveň umožní lepší regulaci výkonu v elektrizační soustavě.
„Potřebujeme však snížit závislost Slovenska na dodavatelích pohonných hmot a technologií, a proto budeme diverzifikovat dodávky,“ konstatovaly Slovenské elektrárne.
Ochrana klimatu a snižování emisí – potenciální rozvoj SMR může pomoci dosáhnout klimatických cílů země a řešit budoucí energetické potřeby. Evropská unie byla mezi prvními, kdo deklaroval potřebu dekarbonizace a dosažení uhlíkové neutrality do roku 2050.
„Na Slovensku ukončujeme spalování uhlí a Slovenské elektrárne, a.s. odstavují všechny své uhelné zdroje – Nováky a Vojany. otřebujeme rozvíjet naše know-how – Slovenské elektrárne mají bohaté zkušenosti v oblasti jaderné energetiky. Jsme jednou z prvních zemí, která využívá jadernou energii pro mírové účely. Ambicí je zdokonalit a rozšířit znalosti i v oblasti SMR,“ podotýká energetická společnost.
V roce 2023 získaly Slovenské elektrárne společně se svými partnery – Ministerstvem hospodářství Slovenské republiky, U.S. Steel Košice, Slovenskou elektrotechnickou přenosovou soustavou, VUJE z Trnavy, Úřadem jaderného dozoru a Slovenskou technickou univerzitou v Bratislavě – finanční prostředky od vlády USA na přípravu studie proveditelnosti malých modulárních reaktorů (SMR) na Slovensku.
Cílem této studie je pomoci Slovensku při přechodu od spalování uhlí k zavádění civilních jaderných reaktorů, včetně SMR a dalších projektů pokročilých reaktorů, a to způsobem, který od počátku upřednostňuje jadernou bezpečnost, nešíření jaderných zbraní, bezpečnost dodávek energie a rozumné finanční úvahy.
Výhody malých modulárních reaktorů
Zkratka SMR původně znamenala malé a střední reaktory. Podle Mezinárodní agentury pro atomovou energii jsou za malé považovány ty s výkonem do 300 MW a střední do 700 MW. Ve světě se však zakořenila i jiná interpretace – malé modulární reaktory. Odráží změny, kterými jaderný průmysl a jeho koncepce prošly od 80. let.
Malé modulární reaktory (SMR) jsou technologií, která mění paradigma v energetickém průmyslu. Ve srovnání s tradičními jadernými bloky s kapacitou přes 1000 MW jsou opravdu malé. Například britský Rolls-Royce představuje malý modulární reaktor o výkonu 470 megawattů. Ačkoliv je srovnatelný s výkonem nového bloku v Mochovcích, jedná se o malý zdroj ve srovnání s reaktory EPR s výkonem 1600 MW. Velké reaktory se obtížně regulují a představují výzvu pro malé elektrické sítě, jako je ta slovenská. Oproti nim přinášejí SMR několik výhod.
SMR nejsou jen zmenšeninou původních velkých tlakovodních reaktorů. SMR nabízejí širokou škálu konceptů s vlastními výhodami a jedinečnými vlastnostmi, které jsou atraktivní pro měnící se evropský energetický trh, který hledá flexibilní, efektivní a udržitelná řešení pro budoucnost.
První z výhod je modularita. Umožňuje přizpůsobit počet reaktorů energetickým potřebám v jedné lokalitě – například v případě konceptu Nu-Scale, který počítá s moduly o jednotkové kapacitě 77 MW v uspořádání 4, 6 nebo 12 modulů. Modularita se odráží i ve způsobu výroby a přepravy jednotlivých komponent. Tato funkce snižuje náklady a zjednodušuje logistiku.
Další výhodou je flexibilita. Současné velké jaderné elektrárny mají omezenou schopnost pružně reagovat na změny poptávky na každodenním trhu s elektřinou. Koncepty SMR jsou v tomto ohledu lépe kontrolovatelné, což je důležitým příspěvkem ke stabilitě elektrických sítí.
Některé SMR jsou koncepty 4. generace a využívají vyhořelé jaderné palivo k výrobě elektřiny, což přispívá k efektivnějšímu využívání zdrojů, snížení objemů vyhořelého paliva a definitivním nákladům na skladování.
I pro malé modulární reaktory platí pravidlo úspory z rozsahu. To znamená, že stojí méně, ale pokud jde o jednotku výkonu, jsou prozatím drahé – alespoň do doby, než bude možné pocítít výhody modulární výstavby. Tedy dokud se nezačnou vyrábět ve velkém.
Kromě malých elektrických sítí, jako je například Slovensko v Evropě, mají malé reaktory perspektivu uplatnění i v odlehlých místech zemí, kam přenosová síť nedosáhne – vojenské základny, pro odsolování vody v pouštních oblastech s přístupem k moři nebo v teplárenství, pro výrobu vodíku nebo průzkum vesmíru.
(nik)
