Ceratizit SPS AMPER 2019 Schunk EuroBlech Murrelektronik

Rychlé reaktory umí vyrábět elektřinu, teplo i pitnou vodu

Na říjnové konferenci Atomex Europe 2012 v Praze představila společnost AKME-Engineering z portfolia Rosatomu i nový typ menšího jaderného reaktoru 4. generace SVBR-100, s nímž má ruský výrobce velké plány, a do jehož produkce, která se má rozběhnout v příštích letech, se může ve značné míře zapojit i český průmysl. TechMagazínu přiblížil tento unikátní projekt ředitel programů výstavby jaderných elektráren korporace Rosatom Sergej Bojarkin.

 

Co si můžeme pod touto novinkou představit?
Jde o reaktor 4. generace a proto bych rád přiblížil, v čem se liší od předcházejících generací. Současné nejmodernější jaderné reaktory se řadí do generace 3 a 3+. Mají velice spolehlivý systém bezpečnosti, který umožňuje jejich provozování za nejpřísnějších současných bezpečnostních standardů. Generace 3 a 3+ se od svých předchůdců liší v tom, že kromě klasického zabezpečení je tu ještě zvláštní systém, který v případě havárie umožňuje vyvést radioaktivitu do předem připravených prostor. Celý systém bezpečnosti včetně nového systému lokalizace radioaktivity představuje téměř polovinu ceny současných reaktorů. Odlišností reaktorů 4. generace je hlavně výhoda, že nepotřebují ani náročné bezpečnostní systémy, ani systém zadržování radioaktivity, protože jsou sestrojeny tak, že elementární fyzikální zákony nedovolují, aby v nich vůbec ke zmíněným reakcím došlo.

Můžete to blíže popsat?
Mezi nejnebezpečnější typy situací, které si dnes můžeme představit, patří případ ztráty chladiva, a tím dojde k přehřátí reaktoru. To pak většinou přerůstá v daleko nebezpečnější moment, a to je roztavení aktivní zóny, jádra reaktoru. Přesně k tomu došlo ve Fukušimě. To v rychlých reaktorech není možné, protože se chladí olovem, které se nemění v páru jako voda a navíc běží při běžném atmosférickém tlaku. Takže i pokud by došlo k porušení reaktoru, olověné chladivo by netěsnost samo zacelilo. A nemůže ani dojít k havárii kvůli roztavení aktivní zóny, protože zpětné vazby jsou u těchto reaktorů daleko silnější, než u těch současných. Palivo se nemůže zahřát do stupně, kdy by se roztavilo, takže reaktory 4. generace jsou ještě řádově bezpečnější, což je umožňuje v budoucnosti umístit třeba přímo ve městech. Tam lze využít i jejich další výhodu: nevyrábějí jen elektřinu, ale také teplo. Kromě toho mohou vyrábět energii potřebnou třeba pro odsolování mořské vody a její přepracování na pitnou.

Jak probíhal vývoj těch malých elektráren?
Máme obrovský náskok, protože když se ve světě kvůli vlně odporu vůči jaderné energii přerušily práce na vývoji rychlých reaktorů, my jsme pokračovali, a v současné době je Rusko jedinou zemí na světě, která je schopná vyrobit – a také vyrábí – reaktory 4. generace. Historie rychlých reaktorů pracujících na bázi chlazení olovem začala u jaderných ponorek. Ty pohání analogický reaktor, s jediným rozdílem, že jeho výkon je pouhých 10 MW. Vzhledem k tomu, že také tento systém jsme rozpracovali a uvedli do provozu, nemuseli jsme stavět experimentální zařízení, ale můžeme se spolehnout na zkušenosti a poznatky z praktického provozu. Reaktory z ponorek mají za sebou provoz ve velice náročných podmínkách. V technickém přepočtu máme zkušenost už z celkem 80 „reaktoroků“ provozu – a ne experimentálního, ale drsné praxe. Ponorka totiž musí mít velmi pohotové reakce, je potřeba, aby rychle nabrala rychlost. Ostatně byly to nejrychlejší ponorky na světě, dokonce rychlejší než torpéda! A za své parametry vděčí právě tomuto typu reaktoru, díky jehož specifickým vlastnostem mohly být uvedeny do pohybu okamžitě.
Zkušenosti, které jsme díky ponorkám získali, jsou neocenitelné a byly zásadním přínosem pro vývoj komerční podoby nových reaktorů. Tyto reaktory mohou pracovat prakticky s jakýmkoli jaderným palivem na bázi uranu, plutonia apod. a mohou se využívat i při recyklaci jaderného materiálu z atomových hlavic. To znamená, že ze zbraní dokážeme udělat energetický zdroj a Rusko je dnes jedinou zemí, která má tuto technologii. V současné době dokončujeme výstavbu bloku o výkonu 100 MW, projektová dokumentace je právě ve fázi, kdy prochází různými expertízami, a předpokládáme, že v roce 2014 získáme licenci na výrobu. První blok tohoto typu plánujeme uvést do provozu v roce 2017 v Dimitrovgradu v Uljanovské oblasti. Předpokládáme, že první blok se nám podaří vyrobit za tři roky, ale výroba dalších už bude probíhat mnohem rychleji.

V čem tkví tajemství toho urychlení?
Hlavní rozdíl je v tom, že zatímco u současných jaderných elektráren je poměrně vysoký podíl stavebních prací, tento typ je vlastně strojírenským projektem. Skládá se jako systém modulů, které se dají zapojit v různé konfiguraci a tak získat požadovaný energetický výkon. A díky tomu, že jde o reaktor 4. generace chlazený olovem, nepotřebuje, jak jsem už zmiňoval, tak složitý bezpečnostní systém. A díky tomu bude konkurenceschopný i přesto, že má mnohem menší výkon. To je právě hlavní důvod, proč začínáme rozpracovávat výrobní řetězec, do kterého chceme zapojit i výrobní kapacity českých firem.

Proč právě českých?
České firmy mají tři hlavní výhody. Tou první je, že mají velice vysokou úroveň výroby a kvality. Druhá výhoda je, že čeští inženýři a odborníci dobře znají naše standardy a jsou schopni vyrábět tyto komponenty. A tou třetí je to, že české firmy jsou na trhu konkurenceschopné co se týká ceny, a to mnohem více než třeba jich němečtí nebo japonští konkurenti. Právě proto jsme přesvědčeni, že ve spolupráci s českými partnery jsme schopni vytvořit velice úspěšný produkt. Přitom nebude mít konkurenci v jaderném segmentu i proto, že našimi soupeři jsou v tomto segmentu de facto uhelné elektrárny. Pokud jde o malé jaderné zdroje, je zbytek světa s vývojem o 30 let pozadu. Sériovou výrobu plánujeme zahájit v roce 2019. Nikdo jiný, ani v Evropě, ani v Japonsku nebo v USA není schopen sériové výroby dříve než kolem roku 2030. My jsme se touto problematikou na rozdíl od nich intenzivně zabývali posledních 20 let a máme tedy velký náskok. Jednak máme přesné údaje o provozu a chování těchto reaktorů, za druhé máme odborníky, kteří mají zkušenosti s jejich provozem, a také inženýry a projektanty, kteří jsou schopni je konstruovat.
Právě na pražské konferenci jsme podepsali memorandum o spolupráci v oblasti výroby reaktorů 4. generace a podle všeho příští rok už uzavřeme i smlouvy na konkrétní výrobu systémů pro tyto elektrárny. Jsme přesvědčeni, že máme všechny předpoklady k tomu, aby se tento projekt stal společným rusko-českým projektem.

Kolik takových reaktorů by se mohlo na globálním trhu uplatnit? Jaké máte plány?
MAAE odhaduje poptávku po těchto reaktorech asi v objemu 500 mld. dolarů. A jelikož máme všechny předpoklady se domnívat, že přijdeme na trh s tímto výrobkem daleko dříve než naše konkurence, chtěli bychom získat podstatnou část trhu.
Jak Evropané, tak Američané i Japonci se nyní snaží pracovat na vývoji rychlých reaktorů, ale na rozdíl od nás jsou ve fázi začínajícího projektu, zatímco my už máme desítky „reaktorlet“ provozních zkušeností. To jsou plody toho, že před 20 lety Rusko jako jediné nepřestalo s vývojem a výrobou těchto reaktorů. Ostatní se teď k nám do Dimitrovgradu, kde máme několik experimentálních rychlých reaktorů a související technologii, a kde mimochodem začneme budovat první SVBR-100, jezdí učit a získávat zkušenosti – a my jim tato zařízení pronajímáme, aby tam mohli provádět své výzkumy. Vyděláváme na tom slušné peníze.

Nebojíte se, že vaši technologii přitom “okopírují“?
S klidem je pustíme na náš reaktor, protože víme, že si to můžeme dovolit. Nebojíme se, že by okoukali něco, co je i v rámci patentů dobře chráněno, ale hlavní věc, know-how v této oblasti, vyžaduje čas, v čemž máme rozhodující náskok. Například vylaďování chodu je možné jen při dlouhodobém sledování široké škály nejrůznějších parametrů při různých zatíženích, a to vyžaduje tak dlouhou dobu, že nemáme obavy, že by nás v tom konkurence předběhla.
U první ponorky, na kterou jsme instalovali tento jaderný pohon, trvalo velice dlouho, než jsme vyladili výkon reaktoru tak, aby mohl reagovat přesně, jak bylo potřeba. Ale dalších 6 ponorek už pracovalo jako hodinky. A to jen díky tomu, že na té první se tak dlouho zkoušelo v provozu, za všech nuancí chodu. Několik let se tam ověřovaly technologie a prováděly modernizace. To, že na šesti už vyladěných ponorkách mohly reaktory pracovat v těch nejnáročnějších podmínkách, nám umožnilo vytvořit si takovou databázi technických informací, jaká nemá obdoby a nelze ji získat v kratším časovém úseku. Zajímavé je, že mnoho námořníků, kteří se podíleli na řízení těchto ponorek – jsou to vesměs kvalifikovaní inženýři – dnes pracuje v našich specializovaných závodech.

A výsledkem je nový reaktor, který byl prezentován na konferenci Atomex v Praze...
Ten produkt jsme právě začali nabízet a v Praze si odbyl svou oficiální světovou premiéru - plán komercionalizace byl odsouhlasen jen dva týdny před tím. Myslím, že i to mluví samo za sebe o našem vztahu k ČR, kterou jsme si vybrali jako první zemi na světě, kde jsme tuto novinku představili.
A protože další výhodou těchto reaktorů je, že kromě výroby elektřiny produkují ještě teplo a umí i přepracovávat slanou vodu na pitnou, můžeme s jistou nadsázkou říci, že Česko společně s Ruskem dokáže za pár let svět nejen rozsvěcet a zahřívat, ale také zajistit mu pitnou vodu. Je pravděpodobné, že v budoucnu bude trh s pitnou vodou možná významnější než trh s energií. A protože nový reaktor odpovídá všem nejpřísnějším pravidlům, nakládání s jaderným materiálem, dává nám to možnost exportovat jej do celého světa.


 

 
Publikováno: 8. 2. 2013 | Počet zobrazení: 2286 článek mě zaujal 340
Zaujal Vás tento článek?
Ano