Jaderná energetika v roce 2011

Vladimír Wagner

Jadernou energetiku v minulém roce velmi silně poznamenalo zejména zemětřesení s následnou cunami v Japonsku. Jedním z tragických důsledků této obrovské katastrofy byla i havárie v jaderné elektrárně Fukušima I. Následovaly odstávky a vypínání elektráren nejen v Japonsku ale také v Německu. Přesto se zdá, že v dlouhodobém horizontu nemusí být negativní vliv Fukušimy na jadernou energetiku příliš velký.

Odstavené elektrárny

Oficiálně jsou v Japonsku odepsány první čtyři bloky z elektrárny Fukušima I, které byly postaveny v letech 1971 až 1978 a byly zničeny během cunami a následné havárie. Je však otázkou, zda bude možné a účelné opětné spuštění dalších bloků zasažených cunami. To se týká hlavně zbývající dvojice reaktorů v elektrárně Fukušima I a čtveřice ve Fukušimě II. O tom, že samospráva perfektury Fukušima chce uzavření všech reaktorů na svém území, se psalo v posledním článku z cyklu o vývoji situace v Jaderné elektrárně Fukušima I. V celém tomto cyklu (viz související články) se pak sleduje postupné vypínání japonských reaktorů k pravidelným kontrolním odstávkám. Jejich znovuspuštění je podmíněno výsledky stres testů a schválením místními samosprávami. I když stres testy na některých blocích už byly dokončeny, je otázka spuštění alespoň některého z odstavených reaktorů stále otevřená. V tomto týdnu bylo zahájeno odstavování druhého reaktoru Jaderné elektrárny Ikata k pravidelné kontrole a v provozu tak zůstane pouze 5 z 54 japonských reaktorů.

V Japonsku jsou v současné době rozestavěny dva bloky. Prvním je třetí reaktor Jaderné elektrárny Shimane, který je ve velkém stupni rozestavěnosti a měl být dokončen v tomto roce. Druhým je první reaktor Jaderné elektrárny Ohma 1. Jejich budování bylo v březnu 2011 pozastaveno. Odložena byla také příprava zahájení staveb nových bloků, kterých původně bylo plánováno 12. Šest z nich se mělo začít stavět v minulém a letošním roce. Je otázka, jak se tyto plány změní po událostech ve Fukušimě. Důvody, proč se Japonsko jen těžko může bez využití jaderné energetiky obejít, jsou popsány v tomto článku. Tato ostrovní země má navíc ve své flotile čtrnáct reaktorů, které byly postaveny před rokem 1980 a tři jsou dokonce starší než čtyřicet let. Ty bude třeba brzy nahradit, jestliže Japonsko bude i nadále jadernou energetiku využívat.

Nejdéle fungující reaktor v Německu byl v Jaderné elektrárně Obrighein v provozu od roku 1968 do roku 2005 (Zdroj P.Schmelzle)

Německo, jako odezvu na havárii ve Fukušimě, zavřelo sedm nejstarších reaktorů, které byly postaveny mezi léty 1974 až 1980: Biblis A a B, Isar 1, Brunsbüttel, Neckarwestheim 1, Philippsburg 1 a Unterweser. Navíc byl odstaven reaktor v Jaderné elektrárně Krümmel, jenž byl spuštěn v roce 1984, ale v poslední době se v této elektrárně objevovaly problémy. Je třeba připomenout, že kromě Krümmelu je stáří zavřených reaktorů více než třicet let. Původně se u žádného jaderného reaktoru nepočítalo, že bude jejich životnost překračovat pětadvacet či třicet let. Dva zatím nejdéle fungující reaktory v Německu z těch, které byly odstaveny před rokem 2011, byly v jaderných elektrárnách Obrighein a Stade. Ty fungovaly celkově 37 a 31 let.

Odstupování Německa od jaderné energetiky už trvá dlouho a podle původního plánu z roku 2001, mělo být všech zmíněných sedm starých reaktorů odstaveno do roku 2012, přičemž od roku 2008 do roku 2011 pět. I bez Fukušimy by tak nyní pracovaly jen dva a to jen necelý rok. Pro ulehčení přechodu od jádra k jiným zdrojům, a aby se získali prostředky na budování obnovitelných zdrojů, bylo ještě koncem minulého desetiletí rozhodnuto o prodloužení životnosti všech bloků zhruba o osm let a více. Podle konkrétní situace by tak jejich doba provozu byla mezi 40 a 45 let. Po událostech ve Fukušimě se Německo v podstatě jen vrátilo k původnímu plánu. O tom, které zdroje reálně nahradí ty jaderné a jak bude s největší pravděpodobností probíhat vývoj německé energetiky, přibližuje tento článek.

Stavba třetího bloku v Jaderné elektrárny Flamanville v létě roku 2011(zdroj EDF).

Kromě již zmíněných neplánovaně odstavených japonských a německých reaktorů byl v loňském roce plánovaně definitivně odstaven druhý reaktor v jaderné elektrárně Oldbury ve Velké Británii. Zde jsou dva reaktory Magnox, které jsou chlazené plynem – oxidem uhličitým. Stavba elektrárny byla zahájena v roce 1961. První reaktor byl spuštěn v roce 1967 a druhý v roce 1968. Plánovaný výkon těchto reaktorů byl 300 MW. Ten však musel být brzy po spuštění bloků snížen. Ukázalo se, že při příliš vysoké teplotě chladícího plynu dochází ke korozi použité oceli. Skutečný využívaný výkon se tak pohyboval mezi 200 až 217 MW. Druhý blok tak byl odstaven po 43 letech provozu, první blok po 44 letech provozu čeká stejný osud v únoru letošního roku. Předpokládá se, že tyto odstavené bloky budou nahrazeny novými. Mělo by se jednat buď o dva bloky EPR nebo o tři bloky AP1000. Oldbury je tak mezi osmi místy ve velké Británii, kde se plánuje výstavba nových jaderných reaktorů.

Zařízení pro manipulaci s vyhořelým palivem v bloku Olkilluoto 3 bylo dopraveno v prosinci 2012 (zdroj TVO/Hannu Huovila)

Plány na obměnu jaderných bloků ve Velké Británii

Už z předchozí části je vidět, že velká část reaktorů v Evropě, Spojených Státech a Japonsku je starších. Celkově je z 435 reaktorů fungujících ve světě okolo 41 % v provozu třicet let a více, třicet čtyři funguje čtyřicet nebo více let. Po havárii v Černobylu nastal útlum ve stavbě jaderných reaktorů. Zároveň však byl v rozvinuté části světa v provozu značný počet v té době nových reaktorů. Ukázalo se také, že jejich životnost je mnohem větší, než se předpokládalo. Namísto původně předpokládané doby provozu okolo 25 let dosahuje životnost i více než 40 let. Nyní je však situace jiná. Většina reaktorů je starších a rezervy v prodlužování jejich životnosti se již vyčerpávají. Také z bezpečnostního hlediska by bylo vhodné staré bloky co nejdříve nahradit moderními s lepšími bezpečnostními parametry.

To je i důvod, proč například ve Velké Británii události ve Fukušimě paradoxně snahu postavit nové jaderné bloky spíše podpořily. O odstavování reaktorů Magnox v Oldbury se psalo v předchozí části. Dva poslední reaktory tohoto typu jsou v elektrárně Wylfa a jejich odstavení se plánuje nejpozději do konce roku 2014. Do roku 2016 by měla být odstavena nejstarší čtveřice modernějších reaktorů chlazených plynem AGR. Dva z nich jsou v elektrárně Hinkley Point B a dva v elektrárně Huterston B.

Pro výstavbu nových bloků, která se má uskutečnit do roku 2025, bylo vybráno a schváleno osm míst, kterými jsou kromě zmíněného Oldbury také Hinkley Point, Sellafield, Sizewell, Wylfa, Bradwell, Hartlepool a Heysham. Do britské jaderné energetiky se významně zapojila francouzská společnost EDF. Ta v současné době připravuje stavbu v Hinkley Point a Sizewell, jednalo by se o dvě dvojice reaktorů EPR. Probíhá schvalovací řízení na projekt elektráren i licenční řízení pro konkrétní typ reaktorů. Jejich dokončení se plánuje do roku 2020. Celkově se plánuje do zmíněného roku 2025 postavit bloky o celkovém výkonu zhruba 19 GW, které by nejen nahradily výkon 11 GW současných bloků.

Dokončení betonáže vnější části kontejnmentu bloku Olkilluoto 3 chránící zařízení i před pádem velkých letadel bylo dokončeno v květnu 2011 (zdroj AREVA / Päivi Bourdon)

Stavba nových bloků ve Francii

Francie je z pohledu stáří bloků v relativně velmi dobré situaci. Bloky se tam stavěly postupně celou dobu i v devadesátých letech minulého století. Nejstarší reaktor je z roku 1977 v Jaderné elektrárně Fessenheim. Je tak ještě poměrně dost času pro jejich obměnu. Postupně by je měly nahradit právě bloky EPR firmy AREVA. Jako testovací projekt má sloužit v současnosti budovaný reaktor Flamanville 3. Jeho stavba byla zahájena v roce 2007 a nyní je z 80 % dokončena. Již se instaluje potrubí a zavádí elektrické vedení. Stavba se však potýkala s problémy spojenými hlavně s kvalitou stavebních prací dodavatelských firem, které využívaly nepříliš kvalifikované pracovníky ze zahraničí. Je to podobná situace, jaká se objevila při stavbě bloku Olkiluoto 3 ve Finsku. Nedodržování pracovní kázně u dodavatelských firem mělo za následek dva smrtelné úrazy a způsobilo zdržení výstavby. Další časový posun v minulém roce si vyžádalo posouzení projektu z hlediska zkušeností z rozboru příčin havárie ve Fukušimě I. Zdrojem problémů jsou i spory mezi firmami EDF a AREVA. To vše vedlo k přehodnocení projektu i změně termínů. Důraz je teď kladen hlavně na kvalitu, ekonomii a získání zkušeností při organizování dalších staveb těchto bloků. Ne už tolik na rychlost výstavby. Podle původního plánu měl být blok Flamanville 3 spuštěn v letošním roce, po druhém posunu termínu by se tak mělo stát až v roce 2016. Tedy později než je termín dokončení dvojice reaktorů EPR v čínské Jaderné elektrárně Taishan.

Letos má být zahájena výstavba jaderného reaktoru EPR jako třetího bloku francouzské jaderné elektrárny Penly. Je otázka, jestli tomu tak bude, v říjnu totiž firma EDF požádala francouzskou vládu o prodloužení termínů pro přípravu projektu. Její pracovníci byli totiž plně vytíženi zátěžovými testy 58 reaktorů, které tato firma ve Francii provozuje. Podle výsledků testů, publikovaných koncem loňského roku, není potřeba žádný reaktor okamžitě vypínat. Budou se ale provádět úpravy pro zlepšení jejich bezpečnostních parametrů. Francie si v tomto ohledu dává záležet, zvyšuje bezpečnost i výkon svých reaktorů a také díky méně častým a kratším odstávkám roste její roční produkce elektřiny z jaderných elektráren. Francie je tak jednou z mála zemí v Evropě, která má přebytek zdrojů elektřiny v základním režimu. Tím získala i potenciál pro zvýšení využívání proměnných obnovitelných zdrojů a jejich efektivního začlenění do energetického mixu. Díky této situaci v Itálii, jež nemá žádnou vlastní jadernou elektrárnu, až deset procent spotřebované elektřiny z jádra pochází. Chybějící energii totiž dováží právě z Francie.

Poslední instalovanou částí je v říjnu 2011 ventilační zařízení, stavba je tak téměř dokončena (zdroj TVO).

Jaderný blok Olkilluoto 3

První reaktor EPR se začal stavět v roce 2005. Jde o již zmíněný blok Olkilluoto 3 ve Finsku. Stavební práce jsou zde už dokončeny, včetně instalace všech těžkých komponentů. O postupu výstavby se psalo v článku o vývoji jaderné energetiky v roce 2010. V současné době se instalují elektrorozvody a potrubí. Firma AREVA slibuje, že palivo do reaktoru zaveze koncem tohoto roku. Objevují se však náznaky zpožďování a podle novějších informací, by se spuštění komerčního provozu mohlo posunout až do začátku roku 2014. V tomto roce se ale jistě ukáže, zda AREVA při výběru dodavatele bloků pro Temelín bude v roce 2013 schopna předvést fungující reaktor EPR.

Finsko hodlá pokračovat ve využívání jaderné energetiky. Vysokou podporu obyvatelstva, vlády i vlastníků Jaderné elektrárny Olkilluoto má stavba jejího čtvrtého bloku. Ta by navázala na dokončovanou výstavbu třetího bloku a měla by být zahájena už v tomto roce. Dodavatel a typ reaktoru zatím nejsou vybrány. Již padlo i rozhodnutí o umístění nové finské jaderné elektrárny, která doplní dvě fungující v Olkilluoto a Loviisa. Koncem roku 2011 firma Fennovoima vybrala oblast Pyhäjoki na finském západním pobřeží. Firma se nyní snaží získat potřebná povolení a pro příští rok připravuje výběr dodavatele. První terénní práce na staveniště by se měly rozběhnout nejdříve na konci tohoto roku. Dokončení se pak plánuje okolo roku 2020.

Snímek z budování čtvrtého bloku Kalininské jaderné elektrárny (zdroj Rosatom).

Další budované jaderné bloky v Evropské unii

V Evropské unii se v současnosti staví nové bloky ještě na třech dalších místech. Výstavba dvojice bloků VVER-440 v Jaderné elektrárně Mochovce intenzivně pokračuje. Doplní už fungující dva bloky této elektrárny. V přehledu jaderné energetiky za rok 2010 jsou zveřejněny fotografie z instalace reaktorové nádoby, kterou vyrobila česká firma Škoda JS. Na stavbě se podílejí i další české firmy. Potrubí bude instalovat Modřanská potrubní a.s., která pracovala i na Jaderné elektrárně Temelín. První z bloků by měl být dokončen v tomto nebo příštím roce.

Už delší dobu pokračuje snaha dokončit Jadernou elektrárnu Belena v Bulharsku, do jejíž výstavby je zapojena ruská firma Atomstrojexport. Ta zde plánuje nový model reaktoru VVER, který splňuje bezpečnostní parametry pro reaktory III. generace. Zdá se, že v loňském roce se ukončilo jednání o realizaci výstavby a projekt byl posouzen i z pohledu zkušeností z havárie ve Fukušimě I. Jsou dobré předpoklady k tomu, aby se výstavba obou plánovaných bloků v tomto roce rozběhla.

U dostavby třetího a čtvrtého bloku v Jaderné elektrárně Cernavoda se stále řeší otázka financování. V letech 2010 a 2011 čtyři ze sedmi investorů zúčastněných na projektu odstoupili. Zdá se, že se za ně najde náhrada z Číny a Jižní Koreje. Se zahájením dostavby reaktorů typu CANDU-6 se počítá v roce 2013 nebo 2014.

Zavážení prvního paliva do čtvrtého jaderného reaktoru Kalininské elektrárny (zdroj Rosatom).

Situace po odstoupení Německa od jádra a uzavření německých jaderných elektráren by mohla všechny tyto dostavby urychlit. V Evropě a hlavně v její jižní, střední i východní části se prohlubuje nedostatek stabilních zdrojů elektřiny. I z tohoto důvodu o postavení své první jaderné elektrárny stále intenzivněji uvažuje Polsko. To mělo rozestavěnou jadernou elektrárnu v oblasti Zarnowiec, kde se budovaly čtyři reaktory VVER-440. Projekt však byl na základě intenzivní kampaně protijaderného hnutí i politických a ekonomických změn v osmdesátých letech v roce 1990 zastaven a rozestavěný areál z velké části zlikvidován. To přispělo k prohloubení ekologických problémů Polska, které 91 % elektrické energie produkuje ve starých uhelných elektrárnách. Důsledky pociťujeme i u nás. Koncem minulého roku však již v rámci nového projektu výstavby jaderné elektrárny byly navrhnuty tři potenciální lokality - Zarnowiec, Choczewo a Gaski. O konečném výběru místa by mělo být rozhodnuto v roce 2013. Pak také proběhne výběr dodavatele.

Nedostatek elektrické energie pociťují i pobaltské státy. Litva se snaží o snížení energetické závislosti na Rusku a pokračuje v přípravě stavby Jaderné elektrárny Visaginas, která nahradí odstavenou Jadernou elektrárnu Ignalina. Na financování tohoto projektu se podílí všechny pobaltské státy. Jako dodavatel byla vybrána japonská firma Hitachi, která koncem minulého roku podepsala předběžnou smlouvu. Dodá moderní varný reaktor ABWR. Bloky tohoto typu už pracují v Japonsku a dva byly právě dokončeny na Tchajvanu. Probíhají u nich závěrečné testy a do komerčního provozu by měly být spuštěny v tomto roce v tchajvanské Elektrárně Lungmen.

Celkový pohled na Kalininskou jadernou elektrárnu (zdroj Rosatom).

Jaderná energetika v Rusku

I v Rusku se nedávno, v listopadu 2011, podařilo spustit nový reaktor. Je jim čtvrtý blok Kalininské jaderné elektrárny, která se nachází v Tverské oblasti, asi 200 km od Moskvy. Stavět se začal v polovině osmdesátých let, stejně jako třetí blok, který však byl spuštěn dříve, v roce 2004. Výstavba obou bloků byla po havárii v Černobylské jaderné elektrárně pozastavena a obnovena až po roce 2000. V nyní spuštěném čtvrtém bloku pracuje reaktor typu VVER-1000, který dobře známe i u nás z Jaderné elektrárny Temelín. Konkrétně jde o variantu V-320. Rusové v něm využili řadu komponent připravených pro Jadernou elektrárnu Belene v Maďarsku. Tam se rozhodli, že místo reaktorů VVER-1000, jejichž budování bylo také zahájeno v osmdesátých letech, postaví reaktory III. generace s vyšším bezpečnostním standardem a životností. Ruská firma Atomstrojexport, která v soutěži o zakázku na dostavbu této elektrárny zvítězila, slíbila odkoupit a využít maximum už připraveného původního zařízení. Mezi těmito převezenými komponenty byla i reaktorová nádoba vyrobena v plzeňské Škodovce. Nyní je hlavní částí bloku Kalinin 4. Je potěšitelné, že i současná následnická firma Škoda jaderné strojírenství a.s., dodává komponenty pro několik budovaných reaktorů a připravuje podmínky pro obnovení výroby i reaktorových nádob.

Reaktorová nádoba pro Jadernou elektrárnu Novovoroněž II dorazila na místo v červnu 2011 (zdroj Rosatom).

Stejný typ bloků z osmdesátých let se dostavuje i jako 3. a 4. blok Jaderné elektrárny Rostov. Jejich dokončení se očekává v roce 2014 a 2016. S finanční pomocí Ruska by měla být obnovena v tomto roce i dostavba 3. a 4. bloku Chmelnické jaderné elektrárny na Ukrajině. Jde o dokončení již rozestavěných objektů. V roce 1990 zde byla pozastavena realizace stavby tlakovodních reaktorů VVER1000, které se začaly stavět v osmdesátých letech.

Pro nás je velmi zajímavé hlavně pokračování stavby reaktorů VVER1200 nové III+ generace. Ty jsou zapojeny do tendru na dva bloky pro Jadernou elektrárnu Temelín. Při nabídce do zahraničí se tento blok označuje jako MIR1200, někdy také jako AES-2006. Dva reaktory se budují v Jaderné elektrárně Novovoroněž II. Jedná se o variantu 392M. Jejich výstavba byla zahájena v letech 2008 a 2009, nyní jsou už blízko dokončení a jejich spuštění se předpokládá koncem tohoto roku a v roce příštím. V Jaderné elektrárně Leningrad II se k budovaným dvěma blokům připojil i blok třetí. A právě v Leningradské elektrárně se staví přesně ta varianta bloků (varianta 491), které se nabízí pro Temelín. První blok se začal stavět v roce 2008 a druhý v roce 2010. I zde se nepodařilo předejít všem problémům. Loni, 17. července, došlo k nehodě při betonáži vnější ochranné obálky. U nově dokončované části se začala deformovat a bortit výztuž. K ohrožení lidí ani poškození techniky nedošlo, bylo však nevyhnutné vyměnit část armatury a danou část předělat. To způsobilo zdržení. Přesto však konstrukce pokračuje poměrně rychle a spuštění prvního bloku se předpokládá v roce 2014.

První blok Jaderné elektrárny Leningrad II v únoru minulého roku (zdroj Rosatom)

Dva bloky typu VVER1200 se budou také využívat v nové Jaderné elektrárně Baltik, která vzniká v Kaliningradské oblasti. V roce 2011 pokračovaly zemní práce, příprava staveniště a první betonáž. Koncem roku obdržel Rosatom povolení ke stavbě této elektrárny. Elektřina z ní by měla řešit nedostatek zdrojů, který vznikl odstavením litevské Jaderné elektrárny Ignalina a stárnutím polských uhelných elektráren. Je tak do jisté míry konkurencí už zmíněnému novému projektu pobaltských republik.

Druhý blok Jaderné elektrárny Leningrad II v dubnu minulého roku (zdroj Rosatom)

Zdroje v této oblasti by měly doplnit i další dva bloky stejného typu, jaký je nabízen pro Temelín. Měly by se začít budovat v nejbližší době v nové běloruské Ostrovetské elektrárně. Podle plánů by obě elektrárny, Baltská i Ostrovetská, měly větší část své produkce vyvážet do Evropské unie. Potřeba těchto zdrojů bezpochyby po odstoupení Německa od jádra vzroste. Polsko bude muset nejen z ekologických důvodů odstavovat své staré uhelné elektrárny. Německo Polákům sice posílá přebytky své nestabilní větrné energie, ale to spíše ohrožuje rozvodné systémy nejen v Polsku, ale i Česku a představuje ve stabilním zásobování elektřinou spíš problém. V současné době se Polsko reálně připravuje na instalaci zařízení, které by v případě potřeby zabránilo přelévání tohoto elektrického proudu z větrných zdrojů do své rozvodné sítě. Pokud to udělá, ke stejnému kroku bude muset přistoupit i Česko. Stabilních zdrojů bude naopak velký nedostatek, a tak lze předpokládat, že bude snaha zmíněné bloky dokončit v termínu, tedy kolem rok 2017.

Příprava staveniště Jaderné elektrárny Baltik (zdroj Rosatom)

Rozpracována je příprava dalších čtrnácti bloků a návrhy padly na ještě dalších 27. Většinou by mělo jít o reaktory typu VVER1200. Opravdu je možno říci, že v Rusku prožívá výstavba jaderných elektráren renesanci. Tato velká země rozumně plánuje se kromě zásobení svých území zaměřit i na dodávky elektřiny do Evropské unie. Je tak velmi pravděpodobné, že díky váhání jednotlivých států EU v řešení energetické situace se bude její závislost na Rusku v této oblasti stále zvyšovat.

Rusko je také úspěšné při získávání a realizaci zakázek na stavbu jaderných elektráren v zahraničí. Vždyť kromě jaderného bloku v Kalininské elektrárně na svém území se podílelo i na stavbě dalších dvou loni spuštěných bloků. O jeho zapojení se do budování čínského rychlého reaktoru chlazeného sodíkem se už na Oslovi psalo (zde, zde a zde). Druhým pak byl reaktor v íránské Jaderné elektrárně Búšehr. Doba její výstavby se protáhla na více než třicet pět let. Původně německý projekt rozestavěný v sedmdesátých letech dokončili právě Rusové a umístili sem reaktor VVER-1000. Íránský jaderný program vzbuzuje značné politické pochybnosti. Ovšem Jaderná elektrárna v Búšehru byla postavena a je provozována přesně podle pravidel Mezinárodní atomové agentury. Irán má zájem o postavení jejich dalších bloků a příslušná jednání s ruskou stranou už probíhají.

V Turecku ruská firma Atomstrojexport připravuje stavbu prvního bloku Jaderné elektrárny Akkuyu u města Mersin. V současné době připravuje staveniště a snaží se získat všechna povolení a posudky o vlivu na životní prostředí. V plánu má zahájení výstavby v roce 2013. Celkově by u Mersinu měla vybudovat čtyři bloky typu VVER1200. Řadu dalších zakázek má ruský jaderný průmysl v rozvíjejících se zemích.

Zavezení paliva do čtvrtého bloku druhé fáze Jaderné elektrárny Qinshan (zdroj CNNC)

Jaderná energetika v rozvíjejících se zemích

Zdá se, že podpora, kterou má jaderná energetika v rozvíjejících se zemích, hlavně Číně a Indii, již řadu let, nebude událostmi ve Fukušimě I příliš ovlivněna. Je jasné, že hlavně země, kde také hrozí zemětřesení a cunami, budou posuzovat přísněji možná rizika a zvýší bezpečnostní parametry svých zařízení. Od rozvoje využívání energie z jádra však neustoupí. Renesance v těchto zemích se projevuje i v tom, že ze sedmi reaktorů připojených v minulém roce do sítě, jsou kromě zmíněného ruského reaktoru v Kalininské jaderné elektrárně všechny v rozvíjejících se zemích. Za pomoci čínských firem i čínských financí byl dokončen již druhý blok Jaderné elektrárny Chasnupp v Pákistánu. Jedná se o tlakovodní reaktor s výkonem 300 MW. Letos byla také zahájena výstavba třetího bloku stejného typu. V plánu jsou ještě další dva bloky.

V samotné Číně byly loni připojeny do sítě tři reaktory. Prvním z nich byl již zmiňovaný rychlý reaktor CEFR. Dalším je čtvrtý blok Jaderné elektrárny Ling Ao, který představuje druhý blok druhé fáze její výstavby, první byl spuštěn v roce 2010. Oba jsou čínskou variantou původně francouzské konstrukce tlakovodních reaktorů s výkonem 1000 MW a označují se jako CPR-1000. Jejich výstavba začala v roce 2005 a Čína ukázala, že je schopna současně budovat několik bloků a dokončit je za pět let. Třetím v uplynulém roce spuštěným reaktorem v Číně je čtvrtý blok druhé fáze Jaderné elektrárny Qinshan. Jedná se o tlakovodní reaktor typu CNP-600 s výkonem 600 MW. Jeho stavba byla zahájena v roce 2007. Třetí blok byl zprovozněn předminulý rok. Lze obrazně říci, že uvádění nových jaderných bloků do provozu v Číně začíná probíhat jak na běžícím pásu. I v tomto roce by měly být spuštěny další nové bloky.

Budování bloku EPR v Jaderné elektrárně Taishan významně pokročilo. Stav prvního bloku v říjnu roku 2011 (zdroj CNECC)

Nejenže pokročily práce na několika rozestavěných blocích, ale připravuje se zahájení výstavby dalších. V říjnu minulého roku byla podepsána dohoda o stavbě druhé fáze Jaderné elektrárny Tianwan, v rámci které se rozšíří o třetí a čtvrtý blok s reaktory typu VVER1000, jaké fungují i v prvních dvou blocích. Nyní bude následovat schvalování projektu a získávání potřebných povolení. To již mají za sebou dva bloky třetí fáze této elektrárny. Ty jsou stejného typu a zahájení jejich výstavby by mělo proběhnout v tomto a příštím roce. Po událostech ve Fukušimě začala i Čína prověřovat bezpečnost všech pracujících, budovaných i plánovaných jaderných elektráren. Proto se pozastavilo schvalování zahájení výstavby nových bloků. Obnovení schvalovacího procesu se očekává v tomto roce.

Úspěšně pokračuje i výstavba dvojice bloků třetí generace EPR firmy AREVA v Jaderné elektrárně Taishan, které mají být dokončeny v roce 2013 a 2014. Firma Westinghouse stejně rychle buduje čtyři nové bloky typu AP1000, dva v Jaderné elektrárně Sanmen a další dvojici v JE Haiyang. Dostavba všech je plánována do období 2013 - 2015. Úspěšnost realizace těchto projektů může být využita při výběru dodavatele pro dostavbu Jaderné elektrárny Temelín.

Čína má ve výstavbě zhruba čtvrt stovky bloků a dohromady s plánovanými je jich téměř osmdesát. Navrhovaných je dalších sto padesát. Nakolik události ve Fukušimě tyto plány pozmění, je otevřenou otázkou. Čína si však i z ekologických důvodů jen těžko může dovolit od využívání jaderných zdrojů odstoupit.

Posledním spuštěným reaktorem v roce 2011 byl čtvrtý blok Jaderné elektrárny Kaiga v Indii. Jde o indický tlakovodní reaktor s výkonem 202 MW, který využívá těžkou vodu. V letošním roce se zde plánuje spuštění tří bloků. Dva bloky VVER1000 by měly zahájit provoz v Jaderné elektrárně Kudankulam. Třetím by měl konečně být rychlý reaktor chlazený sodíkem s výkonem 500 MW v Jaderné elektrárně Kalpakkam, o němž se už na Oslovi několikrát psalo. Na základě zkušeností s výstavbou a provozem tohoto prototypu by se v roce 2014 měly začít na stejném místě stavět dvě plně komerční jednotky. V současné době se v Indii buduje šest reaktorů a dalších téměř 40 projektů se připravuje. Některé z nich už přecházejí do stavební fáze.

Rychlý množivý reaktor v Kalpakkamu (zdroj S.R. Raghunathan, Hindu Times)

Další zemí s intenzivním rozvojem jaderné energetiky je Jižní Korea. O spuštění prvního bloku Jaderné elektrárny Shin Kori se psalo před rokem, v minulém přehledu. Do druhého bloku bylo v roce 2011 zavezeno palivo a uvedení do komerčního provozu probíhá nyní. Je to tedy první, v letošním roce spuštěný reaktor. Stejně jako v prvním bloku jde o tlakovodní typ APR1400 s výkonem 1400 MW. Korejské reaktory tohoto typu by se měly stavět i v první, zatím jenom plánované jaderné elektrárně ve Spojených arabských emirátech. Samotná Jižní Korea má ve výstavbě nebo v plánu dalších deset takových bloků.

Stavba dalších jaderných energetických zařízení bloků probíhá nebo se plánuje i v jiných rozvíjejících se zemích. I v loňském roce byla podepsána řada smluv, které mají podpořit rozvoj jaderné energetiky v různých zemích. Nezdá se, že by události ve Fukušimě na to měly příliš velký dopad.

Dokončování spuštění nového bloku v USA po více než patnácti letech

Po dlouhé době by se mělo zahájit spouštění nových reaktorů i ve Spojených státech. Letos by se měl dokončit druhý blok Jaderné elektrárny Watts Bar v Tennessee. Její první blok byl dokončen v roce 1996 a byl posledním spuštěným jaderným blokem v USA. Výstavba druhého bloku byla zastavena v roce 1988, kdy byl objekt zhruba z 80 % dokončen. V roce 2007 bylo budování tohoto tlakovodního reaktoru firmy Westinghouse znovu obnoveno a v roce 2013 by měl být předán do komerčního provozu. Bude to tak prvním jaderným blokem uvedeným v USA do provozu po více než patnácti letech.

Stejná energetická společnost bude dokončovat i rozestavěnou Jadernou elektrárnu Bellefonte. Jedná se o dva tlakovodní reaktory firmy B&W ve vysokém stupni rozestavěnosti, jejichž realizace byla také zastavena v roce 1988. Před několika měsíci padlo rozhodnutí dokončit první blok. Jeho výstavba by měla být obnovena po zavezení paliva do reaktoru Watts Bar 2. Dokončení a spuštění se předpokládá v roce 2020. Případné dobudování druhého bloku se zváží v době, kdy bude dokončena nejméně polovina prací potřebných pro finalizaci prvního reaktoru. V této elektrárně se navrhovala výstavba třetího a čtvrtého bloku, kterými by měly být bloky III+ generace AP1000, ovšem tyto plány se po obnově dostavby rozestavěných bloků zrušily.

Pohled na nedokončenou Jadernou elektrárnu Bellefonte (zdroj TVA).

Probíhá však příprava dalších lokalit pro výstavbu bloků AP1000. Plánují se postavit po dvojicích a v elektrárnách Vogtle (bloky 3 a 4), Summer (bloky 2 a 3) a Levy County už příprava staveniště a získávání potřebných povolení významně pokročily. Dalších 14 projektů pro výstavbu 27 bloků je v plánu. Vždy jde o nejmodernější bloky III+ generace. Probíhají potřebná licenční a přípravná řízení. Následující dva roky ukáží, které z plánovaných projektů se reálně rozběhnou a jakým způsobem se začnou postupně nahrazovat nejstarší ze 104 amerických v současnosti provozovaných reaktorů. Velký vliv na to bude mít i situace s těžbou břidlicového plynu. Pokud se ukáže být tak ekonomicky výhodná, jak někteří doufají, můžou být plynové elektrárny vážným konkurentem těch jaderných a některé z projektů se nemusí z ekonomických důvodů uskutečnit.

Závěr

V loňském roce bylo k síti připojeno sedm reaktorů. To je největší roční přírůstek za posledních sedmnáct let. Naznačuje to, že by mohlo docházet k renesanci jaderné energetiky. Je to však stále relativně malé číslo a mohlo by představovat jenom jistou fluktuaci. O podpoře jaderné energetiky tak spíše svědčí počet rozestavěných bloků a plánů na stavbu nových. K rozběhnuté Číně a Indii se přidalo i Rusko a zdá se, že v těchto zemích události ve Fukušimě tento trend příliš neovlivní. Průběh havárie a její sanace byly, jsou a ještě dlouho budou všemi provozovateli jaderných zdrojů a hlavně dozory nad jadernou bezpečností velice pečlivě posuzovány. To jistě přispěje ke zvýšení bezpečnosti provozu stávajících i budoucích jaderných zařízení. Důležité jsou tak také zátěžové testy, kterými procházejí reaktory nejen v Evropě. Už jsme zmínily, že francouzské reaktory testy prošly a stejně tak byly úspěšné i reaktory ve Finsku, Česku a na Slovensku.

V současnosti je úplně jiná situace, než byla v období havárie v Černobylu. Tehdy byl postaven v Evropě a USA velký počet nových reaktorů. Jejich životnost se ukázala být daleko delší, než se předpokládalo. Navíc bylo možné zvyšovat jejich efektivitu. Nebyl tak příliš silný tlak na stavbu zdrojů nových. Nyní je většina reaktorů ve vyspělém světě už starších než 25 let. Cena fosilních zdrojů roste a jejich zásoby ubývají. Možnosti využití obnovitelných zdrojů jsou stále omezené, stejně tak i metody skladování energie. V rozvíjejícím se světě pak velmi rychle roste spotřeba elektřiny. Bude tak velmi těžké obejít se bez výstavby nových jaderných zdrojů. Do jaké míry se na energetickém mixu bude jaderná energetika podílet, závisí na několika základních podmínkách.

Na závislosti počtů fungujících reaktorů na délce jejich dosavadního provozu je vidět důsledektoho, že před rokem spouštělo ročně přes 20 a až 30 reaktorů ročně. Část z nich už je odstavená. (zdroj WNA).

Velice důležitý bude vývoj ekonomických parametrů energetických zdrojů. Například Mexiko v současnosti hlavně z ekonomických důvodů ustupuje od plánu postavit v následujícím desetiletí deset nových jaderných bloků. Důvodem je objev nových ložisek plynu v Mexickém zálivu a zkušenostmi s těžbou plynu z břidlic v USA. To tlačí cenu tohoto paliva dolů. Předpokládá se, že Mexiko místo jaderných postaví zdroje plynové. Dostatek levnějších fosilních zdrojů tak může být pro jádro silnou konkurencí. Velký vliv budou mít zkušenosti s výstavbou a provozem nových moderních bloků III+ generace. Pokud se ukáží být ekonomicky atraktivní, pokud rychlost i kvalita jejich výstavby se bude zvyšovat a jejich provoz bude spolehlivý a efektivní, tak by měly mít budoucnost zajištěnou a přispějí i k dalšímu rozvoji jaderné energetiky.

Významný vliv na směrování rozvoje energetiky bude mít postoj společnosti k ekologickým dopadům hlavně fosilních zdrojů. Zde nejde jen o případná rizika plynoucí z klimatických změn, ale i okamžitá zdravotní rizika plynoucí z emisí. Zatím je to tak, že hnutí, která se označují za ekologická, ve skutečnosti prosazují fosilní paliva, jen aby zabránily využívání jaderných. To se však může změnit, pokud začnou posuzovat rizika jen trochu více realisticky. Další vývoj závisí také od toho, jak se Německu bude dařit nahrazovat jaderné elektrárny a jaký dosáhnou reálný poměr výroby elektřiny z fosilních a obnovitelných zdrojů. Ale zejména jaký to bude mít dopad na německou ekonomiku a s ní související politické preference voličů.

Také zrychlení přechodu od ropy k elektřině v dopravě pravděpodobně vyvine větší tlak na využití elektřiny z jaderných zdrojů. V případě výroby energie z fosilních paliv totiž ztrácí přechod k elektřině v této oblasti do značné míry svůj smysl. V současné době produkuje jádro zhruba 13,8 % elektřiny a 6,5 % celkové energie. Představme si, že by se měly nahradit fosilní zdroje jadernými. Ty nyní produkují přes 80 % celkové energie. Výkon jaderných reaktorů by musel být nejméně téměř 13krát větší. Protože by bylo třeba pokrýt stoupající spotřebu energie v rozvojových zemích, musel by být vybudovaný výkon nových jaderných elektráren ještě vyšší. Na druhé straně se bude zvyšovat i podíl obnovitelných zdrojů, které se budou na náhradě fosilních zdrojů také podílet. Nezanedbatelný dopad bude mít i nevyhnutná snaha o efektivní úspory. Řekněme, že bychom potřebovali vybudovat kapacitu jaderných bloků 20krát větší, než je ta současná. To by bylo třeba uskutečnit během šedesáti let, což má být životnost nových bloků, a pak už bude třeba obnovovat dosluhující zdroje. Nynější výkon jaderných bloků je 370 GW. Takže by bylo potřeba 7400 GW. To znamená každý rok postavit 120 bloků, neboť ty současné mají průměrně výkon okolo 1 GW. To se může zdát být velkým číslem. Jak ale naznačuje i graf vpravo, do poloviny osmdesátých let bylo poměrně dlouhou dobu pravidelně každý rok spouštěno přes 20 až 30 reaktorů, přičemž jejich výstavba probíhala v relativně omezeném počtu zemí. Předpoklad, že by v dnešním světě při zvýšení sériovosti staveb bylo možné v případě potřeby stavět ročně i násobně více reaktorů než před třiceti lety, není vůbec přehnaný. Problém dostatku a ceny paliva v případě násobného zvětšení počtu reaktorů ve světě by se musel řešit využitím rychlých množivých reaktorů. Na druhé straně, pokud mohla Francie poměrně rychle zajistit pokrytí 75 % své produkce elektrické energie z jádra, není důvod si myslet, že by to nedokázala libovolná průmyslově vyspělá oblast. Navíc je možné očekávat zlepšení parametrů obnovitelných zdrojů i zařízení pro uchovávání energie. Postupné nahrazení fosilních zdrojů by tak mohlo být reálné.

Vývoj produkce elektrické energie v jaderných elektrárnách v období od roku 1971 do roku 2009. Je vidět velmi rychlý nárůst mezi léty 1980 až 1990 (zdroj WNA).

Pochopitelně však nejsou jaderné zdroje samospasitelné a je nutné efektivně, ekologicky a účelně využívat všechny dostupné zdroje výroby energie i jejich úspor. Ale jaderné zdroje budou podle mého názoru i po Fukušimě velmi důležitou součástí energetického mixu. Jen tak se může zlepšit kvalita dostupnosti energie pro všechny obyvatele na Zemi a bez toho nelze zajistit přijatelnou životní úroveň i pro dnes chudé oblasti.

V Řeži 18. 1. 2012

---