Atom na vlnách. Ruská plovoucí jaderná elektrárna konečně dostane palivo

  10:00aktualizováno  10:00
Po letech se v Rusku konečně blíží do konečné fáze projekt nezvyklé plovoucí atomové elektrárny. Dorazila do přístavu, kde se bude na palubu nakládat uranové palivo.

Rusko má ambiciózní program rozvoje jaderné energetiky, kterou chce řešit jak vlastní energetické potřeby (což mu mimochodem má umožnit udržet vysoké vývozy fosilních paliv), tak nabízet na export. I proto se v zemi zkouší řešení, která dnes v jiných částech světa k vidění příliš nejsou. 

Jedním takovým nezvyklým řešením je plovoucí jaderná elektrárna pro zásobování odlehlých oblastí teplem i elektřinou. Takzvaný „Projekt 20870“ se v těchto dnech po dlouhých letech pomalého pokroku konečně dostává do fáze, kdy by mohly být k dispozici praktické výsledky.

První plovoucí elektrárna nové generace (ne první, viz box) se v těchto dnech chystá na zavážení jaderného paliva – a začíná se tedy opravdu připravovat na „ostrý start“. Plavidlo nese název Akademik Lomonosov po zakladateli ruské moderní vědy Michailovi Lomonosovovi, jenž žil v 18. století. Podle zprávy ruské jaderné agentury Rosatom plavidlo po dlouhé cestě z petrohradských loděnic, kde ho postavili (včetně reaktorů), dorazilo 17. května do Murmansku na Kolském poloostrově na severu Ruska. Murmansk slouží jako základna ruských jaderných ledoborců (a také vojenských ponorek), a tak je samozřejmě vhodný i pro nakládku paliva do plovoucí elektrárny.

Neumí pohánět jen sám sebe

Akademik Lomonosov je plavidlo bez vlastního pohonu o délce 140 metrů a šířce 30 metrů. Hotová loď by měla mít výtlak cca 21 tisíc tun, takže jde skutečně o bachratou bárku s velmi špatnými plavebními schopnostmi (pro srovnání, o zhruba 20 metrů kratší křižník Aurora má výtlak zhruba třetinový).

Výrobu energie obstarávají dva tlakovodní reaktory KLT-40S o celkovém elektrickém výkonu 70 MW, tepelný je dohromady zhruba 300 MW. Jde o upravenou verzi reaktorů, které se dnes používají v ruských ledoborcích. Používá ovšem méně obohacené palivo: na 14 % místo 30-40 nebo dokonce 90 % u ledoborců. Snížení obohacení je sice z čistě technického hlediska nevýhodné, protože vysoce obohacené palivo velmi jednoduše řečeno obsahuje více energie, ale mezinárodní dohody diktované do značné míry bezpečnostními ohledy si v tomto případě žádají technický kompromis.

Americké jádro v Panamě

Akademik Lomonosov není první plovoucí jadernou elektrárnou. Primát drží USA. V 60. a 70. letech Američané pracovali na palubě speciálně upravené nákladní vojenské lodě Sturgis. V jejích „vnitřnostech“ byl tlakovodní reaktor, který měl elektrický výkon zhruba 10 MW. Vývoj probíhal od začátku 60. let ve firmě Martin Marietta, stavba byla zahájena v roce 1963 a reaktor byl poprvé spuštěn na začátku roku 1967. Zhruba rok se loď zkoušela u pobřeží USA, pak mezi lety 1968 a 1975 dodávala elektřinu pro potřeby Zóny Panamského průplavu. Za tu dobu byla pětkrát odstavena kvůli výměně paliva.

V roce 1976 byla definitivně vyřazena z provozu a od následujícího roku se čekalo, až se i jaderná zařízení „vyzáří“ a může se začít s konečnou likvidací. Demontáž jaderné části začala podle US Navy v roce 2014, skončit by měla letos.

Zatím jsou ovšem reaktory „studené“. Zavážení paliva má podle plánu začít v červenci 2018 a poté budou následovat několikaměsíční zkoušky správné funkce všech systémů plavidla. Přeprava na místo určení u města Pevěk na Čukotce, tedy v severovýchodním cípu Ruské federace, proběhne až v příštím roce. Na místě určení už v současnosti údajně probíhá výstavba pobřežní infrastruktury, která umožní bezpečné zakotvení elektrárny a vyvedení jejího výkonu na břeh, jako je molo, vodohospodářské stavby, trafostanice atd.

Akademik Lomonosov má na místě nahradit Čaunskou uhelnou teplárnu a také jiný jaderný zdroj, jehož životnost se blíží konci či který ještě přesněji řečeno už přesluhuje, a to Bilibinskou jadernou elektrárnu. To je jedna z nejzajímavějších komerčních jaderných instalací na světě.

Má čtyři malé bloky z let 1974 až 1977 od té doby vyrábějí každý zhruba 11 MW elektrické energie a také páru pro místní systém ústředního topení (jejich tepelný výkon je 62 MW). Jde o zmenšené verze reaktoru RMBK (lehkou vodou chlazený reaktor s grafitem jako moderátorem jaderné reakce), který nechvalně proslul v Černobylu. V Bilibinu systém pracoval bez větších problémů a dodával zhruba 80 procent celkové spotřebované energie v oblasti, ale v posledních letech se přece jen projevuje stáří systému a přibývá neplánovaných odstávek, a tak se o náhradě hovoří již roky.

Dlouhé ruské roky

Ale abychom se vrátili k projektu plovoucí elektrárny. Stavba prvního typu probíhala velmi nerovnoměrným tempem: kýl byl položen už 15. dubna 2007, v roce 2010 byl spuštěný na vodu už údajně i včetně jaderné technologie, ale připravený k cestě byl až o dalších osm let později, příčinou byly podle všeho ekonomické obtíže. Z Petrohradu tak nakonec Lomonosov vyrazil až 28. dubna letošního roku. 

Zadavatel, státní firma Rosatom, samozřejmě doufá, že budoucnost projektu je světlejší. Jak dokládá i příklad Bilibinské jaderné elektrárny, kterou projekt nahrazuje, jaderné reaktory v podmínkách Dálného severu dávají smysl - už proto, že vhodně kombinují výrobu tepla a elektřiny. Vzhledem ke svému výkonu tak mohou posloužit například jako vhodný zdroj pro pohon provozů na odsolování mořské vody. (S tím počítá i projekt Akademik Lomonosov, který by měl dodávat dost energie pro odsolení cca 250 tisíc kubíků vody denně.)

Rosatom zatím mluvil o několika možnostech délky palivových cyklů (jednou se mluvilo o nutnosti výměny jednou za sedm, jindy za 12 let, ale podle posledních údajů bude spíše platit první zmíněný údaj). Pevěk se tak zřejmě bude muset vypořádat s obdobími, kdy „jeho“ elektrárna zmizí na měsíce za obzorem - výměna paliva totiž podle všeho bude znovu probíhat v Murmansku.

Řešením má být střídání elektráren na jednom místě. Zatím sice žádná neexistuje, podle Rosatomu by ovšem měla v Petrohradě začít stavba další „atomové bárky“. V Pevěku musejí doufat, že tentokrát stavba bude probíhat bez zdržení – Lomonosov měl totiž podle původních plánů začít na místě fungovat v roce 2012 a zatím se tedy zdá, že zpoždění projektu bude zhruba sedmileté.

Kdo si koupí?

Rotace dvou elektráren na jediném místě by ovšem znamenala, že jedna z nich bude dlouhé roky stát ladem, a to samozřejmě plán Rosatomu není. Akademik Lomonosov má být příkladem „produktu“, který otevře zcela nový trh. Podle odhadů citovaných ruskou agenturou jsou na celém světě zhruba dvě stovky ostrovních komunit s počtem obyvatel přesahujícím 100 tisíc. Odhaduje se, že 30 % těchto společenství je kvůli vysokým nákladům na výrobu elektřiny závislých na státních dotacích a jaderná energie by v těchto podmínkách mohla být tedy konkurenceschopná.

I když podrobné finanční odhady a údaje o nákladech na stavbu podobných strojů nejsou k dispozici, je prakticky jisté, že to bude platit jen za určitých okolností. Podobné malé jaderné reaktory, o kterých kromě Ruska uvažuje vážně například i Čína, jsou cenově výhodné jen při výrobě ve větších sériích (což tedy znamená, že zatím vůbec výhodné nejsou, protože se sériově nevyrábějí). Studie OECD před dvěma lety odhadovala, že bez sériové výroby je cena jednoho malého reaktoru na jednotku výkonu zhruba o 50 až 100 % vyšší než u velkých tlakovodních reaktorů. Aby se tedy koncept mohl uchytit, muselo by se nejdříve podařit sehnat dostatek objednávek a výroba by musela běžet tedy víceméně kontinuálně.

Rosatom zatím nemá žádnou závaznou objednávku z jiné země, byť „zájem“ podle ruské agentury projevilo už několik států (ovšem minimálně některé z nich tak zřejmě učinily už před deseti lety, kdy projekt začínal). Ruský stát prý plánuje nakoupit sedm plovoucích elektráren. Pět z nich má být určeno pro Gazprom a jeho aktivity na Dálném severu, poslední by snad měl zamířit na Kamčatku či poloostrov Tajmyr na pobřeží Severního ledového oceánu.

Půjde to?

Rosatom pracuje na vývoji druhé generace plovoucích jaderných elektráren, které označuje jako optimalizované plovoucí energetické bloky (OPEB). Ponesou dva reaktory RITM-200, každý o výkonu 50 MW elektrického výkonu a tepelným výkonem kolem 200 MW. Mělo by jít o lépe optimalizovaná plavidla menších rozměrů a snad i s lepšími provozními charakteristikami (třeba delšími periodami výměny paliva) než Akademik Lomonosov.

Asi je to zbytečné říkat, ale ruský postoj k jádru také není univerzální. V celé řadě zemí světa, a to se týká i ostrovních oblastí, není problém ani tak technický, jako v postoji úřadu a obyvatel. To je asi hlavní důvod, proč je Bilibinská elektrárna i přes své zajímavé provozní charakteristiky unikátem. 

Technicky i na první pohled ekonomicky by dávalo například smysl, aby podobné zařízení stálo třeba na Aljašce, která má velmi podobné přírodní podmínky jako Čukotka – a skutečně japonská Toshiba plánovala v tomto severoamerickém státě postavit malý reaktor, označovaný jako 4S. V podstatě jde znovu o velký kontejner, který výrobce zaveze na místo, zabetonuje do podzemní kaverny, zajistí proti cizímu zásahu a pak nechá pracovat. Mělo jít o malý reaktor o výkonu zhruba 10 MW elektrického výkonu a 30 MW tepelného výkonu. Mělo jít o typ chlazený a moderovaný tekutým kovem (sodíkem), který podle plánů konstruktérů měl pracovat zhruba 30 let bez výměny paliva a zásahu personálu. Vyhořelé palivo se má skladovat přímo v obalu reaktoru. (I to je snížení bezpečnostních nároků, manipulace s vyhořelým palivem je drahá a nebezpečná.)

Čínská cesta

Jeden slibný trh se ovšem Rusům s dosti vysokou pravděpodobností uzavře, a to Čína. Její energetická koncepce spoléhá na „jádro“ ve značné míře a čínské firmy i úřady údajně Projekt 20870 sledovaly se zájmem, země se však nakonec vydá zřejmě cestou vlastních malých reaktorů a podle kusých zpráv, které z Číny přicházejí, by země údajně měla mít vlastní plovoucí jadernou elektrárnu hotovou někdy v roce 2020. Nebo možná dokonce elektrárny. Zatím totiž na projektu pracují dvě čínské společnosti s jadernými zkušenostmi: China National Nuclear Corporation (CNNC) a China General Nuclear Power Group (CGN).

Společnost CNG pracuje na projektu známém jako ACPR50S, což je znovu tlakovodní reaktor s elektrickým výkonem zhruba 60 MW a tepelném výkonu zhruba 200 MW. Podrobněji technické parametry najdete v materiálu dostupném na stránkách Mezinárodní agentury pro atomovou energii (IAAE). CNNC údajně připravuje reaktor ještě o něco větší, typ nazvaný ACP100S o elektrickém výkonu 100 MW a tepelném zhruba 300 MW. Vážným „fandům“ znovu doporučujeme materiál na stránkách IAAE. Oba mají sloužit jako zdroje energie především pro těžební plošiny a další zařízení v mořích okolo Číny.

Reaktor měl stát v aljašském městečku Gallen a měl začít podle původních plánů fungovat někdy v roce 2012 nebo 2013. Aljaška by byla opravdu vhodná laboratoř. I ve velkém městě Fairbanks stále kvůli dovozu fosilních paliv kilowatthodina silové elektřiny stojí kolem čtyř korun - silová elektřina v ČR dnes stojí domácnosti necelých 1,50 Kč i s DPH, zbytek ceny tvoří tvoří jiné složky jako náklady na dopravu ke spotřebiteli. Na odlehlejších místech Aljašky je proud samozřejmě ještě dražší. I přes tuto ekonomicky příznivou situaci však projekt zkolaboval.

Místní samospráva plány podpořila, ale ty se nakonec zarazily na regulačních a bezpečnostních požadavcích (ty koneckonců prodražují i novou generaci velkých elektráren o desítky procent proti jejím předchůdcům). Schválení typu do provozu, výběr, příprava a schválení místa pro stavbu jaderného reaktoru by stály v tomto případě desítky milionů dolarů. Projekt tak s absolutní jistotou odsuzují k ekonomickému neúspěchu. Podobné výdaje mohou být únosné v případě velké jaderné elektrárny, ale ta by na Aljašce nenašla dost zákazníků.

Ruský projekt do jisté míry problémy s certifikací obchází díky tomu, že používá reaktor s běžnější technologií, navíc vyvinutý již na základě zavedeného typu, který už schvalováním prošel. Lomonosov tedy prošel i veledůležitou certifikací u Mezinárodní agentury pro atomovou energii, a je tedy připraven k provozu (a tedy i vývozu) i podle mezinárodní standardů. Koupit jaderný reaktor, byť malý, ovšem není totéž jako koupit „housku na krámě“, a zatím nic nenasvědčuje tomu, že by se zahraniční zákazníci o zařízení přetahovali ve velkém. Ovšem energetika vyžaduje plánování na roky dopředu a za 10-15 let může být situace jiná. 



Nejčtenější

Nelíbí se mi, kam se internet vydal, říká vynálezce WWW. Chce to změnit

Tim Berners-Lee představuje vizi nového, decentralizovaného internetu...

V roce 1990 spustil první webový server a odstartoval tak revoluci. Díky němu se internet rozšířil do celého světa, do...

Mučení a vraždu novináře prý nahrály hodinky Apple. Nejspíš to bylo jinak

Apple Watch 2

Údajná vražda opozičního saúdskoarabského novináře Džamála Chášakdžího na konzulátu v Turecku vyvolává mezinárodní...



Rusové ztrácejí u partnerů kredit, říká český odborník k nehodě Sojuzu

Start lodě Sojuz MS-10 se nezdařil, posádka musela přistát nouzově přistát....

Porucha nosiče Sojuz bude mít největší dopad na provoz ISS, říká Michal Václavík z České kosmické kanceláře. Mimo jiné...

Ve věku 65 let zemřel na rakovinu Paul Allen, s Gatesem založil Microsoft

Paul Allen na snímku z prosince 2017.

Ve věku 65 letech zemřel v pondělí spoluzakladatel firmy Microsoft Paul Allen. Miliardář, filantrop a hledač lodních...

Návrat „imperialistického brouka“? Výzkumný program USA vzbudil obavy

Program „Hmyzí spojenci“ má změnit škůdce v pomocníky v zemědělství.

Skupina vědců v časopise Science varuje před možným zneužitím amerického výzkumného programu, který vyvíjí zcela nový...

Další z rubriky

Alexa se naučí rozpoznávat emoce. Lépe vám pak vnutí, co si máte koupit

Amazon Echo Look.s digitální asistentkou Alexa

Digitální asistentka Alexa se má naučit nové triky. Nový patent Amazonu jí má umožnit rozpoznávat emoce a zdravotní...

Na papíře skvělá, v reálu však není autokamera A5 Pro WiFi žádná sláva

Kamera TrueCam A5 Pro Wifi

Nad počínáním některých řidičů zůstává rozum stát a záznam z palubní kamery může být rozhodujícím důkazem při...

Radioaktivnější voda je i v lázních, řekla o nehodě v Temelíně Dana Drábová

Šéfka českého státního jaderného dozoru Dana Drábová v diskusním pořadu...

O malé provozní havárii Temelína i obecných otázkách kolem jaderné energetiky hovořila v pořadu Rozstřel šéfka českého...



Najdete na iDNES.cz