Jaderná energetika po Fukušimě

Německé odstoupení od jádra už je jasné. A jak tomu bude jinde?

Vladimír Wagner

Německá vláda definitivně potvrdila odstoupení od jaderné energetiky a během deseti let zavře všechny své jaderné elektrárny. Přístup dalších evropských zemí je v této otázce značně nejednotný. Již nyní je zřejmé, že některé země budou ze situace těžit.

Události ve Fukušimě mají dohru. Řada zemí mění své energetické koncepce. Japonsko ke dvěma dosavadním pilířům své energetiky, fosilním zdrojům a jaderné energetice, chce přidat další, kterými by byly zdroje obnovitelné (hlavně vítr a slunce) a úspory energie. Jako přímou reakci na nedávné události požádal japonský premiér o vypnutí dvou reaktorů v jaderné elektrárně Hamaoka, která je v oblasti, kde hrozí asi největší riziko zemětřesení a cunami vyvolané stejným zlomem jako to nedávné. Plánují se úpravy, které by zvýšily jejich odolnost proti rozmarům přírody. Řada úprav se začala provádět nebo se připravují i v dalších jaderných elektrárnách. Je však jasné, že je třeba provést důkladnou analýzu příčin havárie a zjistit, jak by jí bylo možno zabránit. Teprve pak se pustit do náročnějších úprav. To je důvodem proč se zpožďuje spouštění bloků, které byly odstaveny pro revize či úpravy. Proto je v celé zemi vycházejícího slunce v činnosti pouze 21 reaktorů z celkových 54 před březnovým zemětřesením. Momentálně provozovaný výkon je okolo 18 GW ze 47 GW dostupných před zemětřesením, tedy necelých 40 procent. Část nutných úprav pro zvýšení bezpečnosti reaktorů bude nutné provést ještě před začátkem zimy, energeticky nejnáročnějšího období. Všechny plánované stavby nových reaktorů byly pozastaveny a určitě proběhne velice detailní analýza bezpečnostních aspektů všech projektů. Stejná analýza bude provedena i u projektů, které Japonsko realizuje v zahraničí. Zákonitě dojde ke zpoždění i omezení plánů, které Japonsko v oblasti jaderné energetiky mělo. Řada odborníků ale poukazuje na to, že se tato země, nejen vzhledem ke geografickým podmínkám, bez jaderné energie neobejde (viz zde).

Jaderná elektrárna Brokdorf ještě nějakou chvíli poběží (Kredit: Wikipedie).

Evropské státy odstupující od jaderné energetiky

V Německu v současné době vláda na základě doporučení tzv. etické komise rozhodla, že sedm nejstarších reaktorů a reaktor v Krümmelu, které jsou nyní odstavené, se už znovu nespustí. Dalších šest reaktorů bude odstaveno do roku 2021 a tři poslední nejmodernější pak nejpozději do roku 2022. Dopady, jaké to bude mít jsou v článku „Jak ovlivní Fukušima elektroenergetiku v Evropě“. http://www.osel.cz/index.php?clanek=5700 Kritická bude příští zima, než se dostaví alespoň některé z rozestavěných uhelných a plynových elektráren. Proto se předpokládá, že alespoň jeden ze zmíněných sedmi nejstarších jaderných bloků se nechá jako studená záloha, aby se v případě krize mohl spustit. V dalších letech se už s odstavováním těchto bloků počítalo a měl by se zpřístupnit dostatek fosilních zdrojů. I etická komise konstatuje, že hlavními zdroji, které v následujícím desetiletí mohou nahradit ty jaderné, jsou převážně moderní uhelné a plynové elektrárny spolu s větrnými. Jak bylo popsáno v předchozím článku, bude efektivita využití větrných, případně slunečních, zdrojů silně záviset na možnostech ukládání energie a jejím transportu ze severu Německa na dlouhé vzdálenosti nejen do průmyslového jihu ale také k vodním přečerpávacím elektrárnám v Rakousku nebo na severu Evropy. Etická komise navrhuje rozvinout ukládání energie v zásobnících vodíku a metanu. Je ovšem otázkou, do jaké míry je tato vize v příslušném časovém horizontu reálná. Zároveň konstatuje, že jsou nutné úspory energie v řádu desítek procent. Otázkou je, jak jsou takové plány realizovatelné. V každém případě bude velmi zajímavé sledovat, jak se podaří plánovaný přechod od jádra v Německu uskutečnit a které zdroje konkrétně úlohu jádra převezmou. Vzhledem k tomu, že Německo je ekonomicky stabilní a odstoupení od jádra má v této zemi silnou podporu obyvatelstva, přičemž zelení budou patřit k subjektům s největší politickou vahou, budeme se moci přesvědčit o tom, co lze v ideálních podmínkách opravdu v oblasti využití obnovitelných zdrojů uskutečnit.

Po zrychlení odstoupení od jádra v Německu se k postupnému utlumení jaderné energetiky přihlásilo i Švýcarsko. Tam byl v roce 2008 podíl elektřiny z jádra 40 % a z vodních elektráren 55 %. Díky tomu Švýcarsko k výrobě elektřiny téměř nevyužívá fosilní paliva ( jen okolo 1 %). Situace je v tomto směru velmi podobná Švédsku. Nyní chce tato země využívat jaderné zdroje jen do doby než skončí životnost těch stávajících, tedy do roku 2035. Postupně chce přecházet na jiné zdroje. Bude zajímavé sledovat, jaké zdroje to budou. Švýcarsko má výhodu vhodné geografické polohy s možností využívat hydroelektrárny a jejich potenciálu v zálohování proměnlivých obnovitelných zdrojů. Ale Alpy má i Rakousko, u něho však vede nevyužívání jaderné energetiky k nutnosti zajišťovat bilanci více než z pětiny fosilními zdroji a dovozem elektrické energie ze zahraničí. Další stát, který rychle reagoval na události ve Fukušimě, je Itálie. Ta trpí velkým nedostatkem elektrické energie a zároveň má největší část vlastní produkce z fosilních zdrojů (téměř 80 %). Je to země, která je silně závislá na dovozu elektřiny hlavně z francouzských jaderných zdrojů. Proto uvažovala, že na základě plánovaného referenda zruší zákaz výstavby jaderných elektráren. Po událostech ve Fukušimě ale zákaz zůstal v platnosti.

Jaderná elektrárna Isar 1 už je od události ve Fukušimě odstavena (Kredit: Wikipedie)

Evropské státy pokračující v rozvoji jaderných zdrojů

Finsko zůstává rozvoji jaderné energetiky věrné. Během května bylo odstartováno radikální vylepšení druhého bloku jaderné elektrárny Olkiluoto, při kterém dojde k výměně turbín, částí parogenerátorů, vylepšení chladícího systému a řady dalších komponent. Rekonstrukce povede nejen ke zvýšení bezpečnostních parametrů, ale také ke zvýšení elektrického výkonu o 20 MW, tedy více než o dvě procenta (elektrický výkon bude zvýšen z 860 MW na 880 MW). Připomeňme, že tyto dva bloky mají varné reaktory a byly připojeny k síti postupně v letech 1978 a 1980. Podobná rekonstrukce už úspěšně proběhla u prvního bloku této jaderné elektrárny. Ten byl začátkem května odstaven pro výměnu paliva, kterou zvládli během devíti dnů. Nyní už zase běží na plný výkon. Po spuštění mohla začít rekonstrukce druhého bloku. Ta by měla trvat čtyři týdny. Třetí blok této elektrárny se dokončuje a jedná se o premiéru reaktoru EPR. V současné době se přechází z fáze dokončování do etapy spouštění. Stává se tak postupně součástí provozní části jaderné elektrárny. Připojení k elektrické síti se plánuje v roce 2013. K fázi budování se posouvá projekt čtvrtého bloku, kde se intenzivně rozbíhá konkretizace projektu a výběr dodavatele reaktoru. Část postupně uvolňovaných kapacit z bloku tři se bude postupně přesouvat k bloku čtyři. Nakonec ještě připomeňme, že Finsko má ještě jednu jadernou elektrárnu Loviisa, kde jsou dva tlakovodní reaktory stejného typu jako v Dukovanech nebo Mochovcích. Finské jaderné elektrárny patří k těm nejlépe provozovaným a koeficient využití jejich instalovaného výkonu překračuje 90 %. V roce 2008 dodaly zmíněné čtyři reaktory téměř 23 TWh elektrické energie, což reprezentovalo téměř 30 % produkce Finska. Vodní elektrárny dodaly 22 %, biomasa a odpad téměř 14 % a vítr zatím jen něco přes 3 %. Dosud mají stále velký podíl, přes 33 %, fosilní elektrárny na uhlí a plyn a dovoz elektřiny (čistá hodnota okolo 10 % produkce) hlavně z Ruska. Ke snížení závislosti na fosilních palivech a dovozu elektřiny má přispět další zvýšení využití jaderné a větrné energie ve spolupráci s vodními elektrárnami a zdroji na biomasu. Za tímto účelem chce společnost Fennovoima vybudovat další jadernou elektrárnu. Záměr byl schválen finským parlamentem, v letošním roce má proběhnout výběr mezi dvěma uvažovanými lokalitami Simo a Pyhäjoki a v příštím roce pak výběr dodavatele reaktoru. Vybírá se ze tří možností. První je tlakovodní reaktor EPR firmy Areva, druhým pak varný reaktor Kerena stejné firmy a třetím varný reaktor ABWR firmy Toshiba. Uvidíme, jestli díky událostem ve Fukušimě nedojde k modifikaci těchto plánů.

Stejně tak se ústup od rozvoje jaderné energetiky neplánuje ve Francii. V polovině května uveřejnil francouzský jaderný regulační úřad podmínky pro bezpečnostní testy všech zhruba sto padesáti jaderných zařízení ve Francii. Pochopitelně se zkušenosti z Fukušimy uplatní pro zvýšení bezpečnosti těchto zařízení. Podporu veřejnosti jaderné energetice by mohlo podržet i to, že díky ní jsou ceny elektrické energie hluboko pod průměrem Evropské unie. Zvláště vysoký je rozdíl ve srovnání s cenou v Německu, kde cena po odstoupení od jádra dál poroste a to rozdíl ještě zvýrazní. I po událostech ve Fukušimě chce být státní energetická firma EDF, i právě díky jaderným zdrojům, jedním z nejvýznamnějších producentů elektrické energie v Evropě. Začátkem roku jsem v článku http://www.osel.cz/index.php?clanek=5556 o událostech v jaderné energetice v minulém roce psal, že v roce 2010 EDF vyrobila i díky efektivnějšímu využití jaderných bloků o pět procent více elektřiny. Při rekonstrukcích existujících jaderných bloků se postupně zvyšuje i jejich výkon a navíc se jaderné bloky využívají stále efektivněji. Francie je díky tomu největším vývozcem elektřiny, čímž podržela několik evropských států, které se potýkají s jejím nedostatkem. A tato její úloha se nyní ještě více zvýrazní. Celkový výkon francouzských elektráren je 116 GW, z nichž na jaderné zdroje připadá 63 GW, na vodní 25 GW a na fosilní 26 GW. Ovšem ve vyrobené elektřině je podíl jaderných zdrojů daleko vyšší a v roce 2008 dosahoval přes 76 %. Dominantní podíl na tom má zmíněná EDF, která je vlastníkem všech jaderných elektráren v této zemi.

Ta plánuje být energetickou jedničkou v Evropě i ve světě a i po událostech ve Fukušimě se chce v hlavní míře opírat o jaderné zdroje (v současné době má u ní na celkovém množství vyrobené energie podíl 90 %). V budoucnu chce výkon svých elektráren zvýšit tak, aby v roce 2020 měla k dispozici výkon 200 GW (proti současným 113 GW) po celém světě, ale hlavně v Evropě. Z toho by připadalo 100 GW na jaderné zdroje a po 50 GW na fosilní (hlavně plyn) a obnovitelné (kromě vodních elektráren by se mělo jednat o nově postavené větrné parky). Za zmínku asi stojí, že firma Areva, kromě jaderných energetických projektů, intenzivně rozšiřuje i výrobu větrných turbín. Poměr výroby v jednotlivých zdrojích by tak měl zhruba odpovídat současnému celkovému rozdělení výroby elektřiny ve Francii a zajišťovat i zachování velmi vysokého podílu jádra. Díky vývoji ve výrobě elektřiny v okolních státech a přechodem na fluktuující obnovitelné zdroje a plyn u nich, se pravděpodobně dramaticky zvýší vývoz elektřiny z Francie. Zvýší se také využití francouzských jaderných elektráren. Dosud se totiž během letních měsíců, kdy nebyla taková potřeba elektrické energie, část jaderných elektráren vypínala nebo se nevyužíval jejich plný výkon. Koeficient ročního využití tak byl tak u francouzských jaderných elektráren mnohem nižší než třeba ve zmíněném Finsku. Nyní by mohl být daleko větší zájem o levnou energii z Francie i v letních měsících. Zároveň by se tak mohla zvýšit i ekonomická váha Francie v Evropské unii.

V dostavbě dvou bloků jaderné elektrárny Mochovce (třetího a čtvrtého) pokračuje i Slovensko. První z nich by měl být spuštěn v roce 2012 a druhý o rok později. V květnu se podařilo získat důležitá povolení, která jsou nutná pro spuštění bloků a tak se zpoždění nepředpokládá. Ke zpoždění naopak téměř určitě dojde u zahájení stavby bloku v Jaslovských Bohunicích, na kterém se bude jako investor podílet i ČEZ. Mohlo by dosáhnout až pěti let. I když vše bude zřejmě záviset na průběhu dostavby Temelína a zkušenostech z této akce.

Budování reaktoru EPR v Olkiluoto 3 úspěšně pokračuje. Malý návrat do minulosti, instalace reaktorové nádoby (Kredit: AREVA).

Závěr

V Evropě se nyní řada států rozhodla jadernou energii nevyužívat a nahradit ji jinými zdroji. Stejně tak jsou tu státy, které jsou rozhodnuty jadernou energetiku rozvíjet. A to je dobře, protože rozvoj evropského regionu bude do velké míry záviset na tom jak dokáže využít všech jemu dostupných energetických zdrojů. Bude poučné sledovat, jak se budou energetika a ekonomika vyvíjet ve srovnatelných státech, které se vydaly různými cestami. A také zda se změní jejich postoj k sankcím za produkci oxidu uhličitého a drancování fosilních zdrojů. Také velká část světa o odstoupení od jádra neuvažuje. Jde například o Rusko, které intenzivně pracuje na dokončení svých prvních reaktorů III+ generace. Indie se připravuje na spouštění rychlého množivého reaktoru PFBR v Kalpakkamu o výkonu 500 MW. V Číně navázali na loňské spuštění dvou reaktorů a 5. května připojili k síti reaktor o výkonu 1000 MW Lingao 4. Postavili jej za necelých pět let.

Video: Instalace parního kompenzátoru objemu u třetího bloku elektrárny Olkiluoto ve Finsku. http://wn.com/SO_ON_PICTURES__Areva__Installation_du_pressuriseur__EPR_Olkiluoto3_Finlande

V Řeži 31. 5. 2011