SMR vlastní cestou
Čeští jaderní vědci vyvinuli vlastní verzi modulárního jaderného reaktoru. Projekt DAVID SMR, který se zaměřuje na kombinovanou výrobu elektřiny a tepla, úspěšně ukončil koncepční fázi a vstupuje do fáze Basic Design. Již jsou zpracovány ekonomické modely.
Práce na projektu, který se zaměřuje na minimalizaci emisí v teplárenství v bývalém východním bloku a Skandinávii, začaly v roce 2018, a letos v létě byla dokončena první fáze předlicenčního posouzení u technické podpory ukrajinského regulátora SSTC NRS. V globálním měřítku může SMR podle jeho tvůrců fungovat ve vybraných průmyslových odvětvích, ale nekonkuruje přímo technologiím velkých výrobců, které se primárně zaměřují na výrobu elektrické energie. Velké jaderné elektrárny nejsou vhodné k tomu, aby nahradily uhelné a plynové elektrárny a teplárny, které se používají pro dálkové vytápění, což bude spolu s výrobou vodíku a odsolováním jedním z hlavních přínosů provozu SMR. Jak uvedla společnost Czechatom, která je hlavním dodavatelem systému, fungovat může ve vybraných průmyslových odvětvích či k zajištění dodávek energie nebo chlazení pro datacentra. Zástupci projektu už podepsali společný záměr s vládou indického státu Maháráštra, která plánuje nasazení flotily těchto SMR.
Osvědčený princip v nové podobě
Modulární reaktor DAVID SMR je zařízení postavené na principu osvědčených tlakovodních reaktorů, které jsou využívány v českých jaderných elektrárnách Dukovany a Temelín i většině jaderných elektráren na světě. Poskytnout má výkon 50 MW a měl by být v praxi instalován v párech. Na jeho vývoji spolupracují Akademie věd ČR, FJFI ČVUT, Technická univerzita Ostrava, ale i firmy Bresson, Energoatom, Ukrajinský Institut pro bezpečnostní problémy a jaderné elektrárny, Státní vědecké a technické centrum pro jadernou a radiační bezpečnost Kyjev, Vědecko-technologické centrum na Ukrajině a Sumská vládní univerzita. Hlavním investorem projektu je společnost Witkowitz Atomica, dodavatelem firma Czechatom.
„České řešení DAVID SMR, které bude patřit mezi významné vývozní artikly, vzniká v široké mezinárodní spolupráci s globálním dopadem. Toto řešení energetiku decentralizuje, dekarbonizuje a všestranně posílí,“ říká předseda představenstva společnosti Czechatom Martin Groch.
Czechatom očekává, že se SMR začnou ve velkém dostávat na trh od roku 2035 a s využitím modulárních reaktorů počítá do budoucna i česká energetika, v jejímž mixu by měly nahradit stávající uhelné zdroje a doplňovat velké jaderné bloky. První modulární reaktor na výrobu elektřiny, na jehož vývoji bude společnost ČEZ spolupracovat s firmou Rolls-Royce, by měl být vybudován v Temelíně.
Modulární řešení s maximální životností i bezpečností
DAVID SMR má duální modularitu. První spočívá v tom, že samotná elektrárna je stavěna z technologických celků, které se vyrábějí v továrnách a skládají se jako moduly až na místě stavby, což výrazně zlevňuje a urychluje výstavbu. Druhá modularita je ve škálovatelnosti výkonu. Elektrárna může disponovat dvěma až osmi reaktory (tj. 50 až 400 MWe) podle potřeb zákazníka, teoreticky lze ale uvažovat i o počtu reaktorů vyšším než osm. Tento flexibilní design umožňuje efektivní využití elektrárny a její nasazení i do míst, kde je to dosud obtížně představitelné.
Životnost elektrárny je plánována na více než 100 let, při správném a efektivním provozování a údržbě je podle tvůrců de facto nekonečná. Vybrané části reaktoru, primárně ty vystavené vyšším neutronovým tokům, a tím pádem podléhající v důsledku radiačního křehnutí rychlejšímu materiálovému stárnutí, jsou navrženy tak, aby byly co nejjednodušeji vyměnitelné.
Mimořádná pozornost byla věnována problematice provozní bezpečnosti. Koncept DAVID SMR využívá šest ochranných bariér, čímž se stává jedním z nejbezpečnějších konceptů na světě. Řešení zahrnuje dvojitý kontejnment, vnitřní tlakovou nádobu reaktoru, meziokruh a mnoho dalších bezpečnostních prvků. Reaktor DAVID je rovněž navržen s mnoha pasivními bezpečnostními prvky, jako je např. přirozená cirkulace chladiva v primárním okruhu v případě havárie. Meziokruh a další bezpečnostní opatření umožňují omezit zónu havarijního plánování pouze na areál elektrárny – jakákoliv omezení bezpečnostního charakteru tak podle tvůrců reaktoru končí u plotu elektrárny, což prakticky znamená, že hned v okolí DAVID SMR mohou fungovat firmy a žít lidé, a to bez jakéhokoliv omezení.
Petr Sedlický
Foto: Czechatom
3
