V oblasti jadrovej energetiky sa čoraz častejšie hovorí o malých modulárnych reaktoroch (SMR, small modular reactor). V porovnaní s konvenčným jadrovým reaktorom je SMR menší a možno ho budovať ako skladačku z jednotlivých komponentov.
Medzinárodná agentúra pre atómovú energiu (IAEA) za jednu z výhod označuje práve jeho modulárnosť. Teda systémy a komponenty SMR sa zmontujú vo výrobe a následne sa môžu ako celok prepraviť na miesto inštalácie. „Malé modulárne reaktory sú pokročilé jadrové reaktory s výkonom 300 megawattov (MW) na blok, čo je asi jedna tretina výrobnej kapacity tradičných jadrových reaktorov,“ uvádza IAEA.
Na ďalšom vývoji SMR v súčasnosti pracuje viacero krajín vrátane Spojeného kráľovstva, USA, Francúzska,Kanady alebo Číny. Ako pripomína Svetová nukleárna asociácia (WNA), na rozvoji SMR sa v uplynulých rokoch vo výraznej miere podieľali súkromné investície.
„Zapojenie týchto nových investorov naznačuje posun od vládou riadeného a financovaného jadrového výskumu a vývoja k výskumu, ktorý vedie súkromný sektor.“ Od malých modulárnych reaktorov si mnohí sľubujú, že budú riešením, ako dosiahnuť cenovo dostupnú energiu bez emisií oxidu uhličitého.
Inštitút energetickej politiky na Chicagskej univerzite vo svojej analýze už v decembri 2011 označil SMR za možný kľúč k budúcnosti výroby jadrovej energie. Riaditeľ inštitútu Robert Rosner vtedy pre Chicago News zdôrazňoval, že z ekonomického hľadiska bude dôležité, ako rýchlo sa výrobcovia naučia SMR stavať. WNA za jednu z hlavných výziev označuje licenciovanie tejto jadrovej technológie.
Slovensko a možnosti SMR
O prípadnej budúcej spolupráci v oblasti SMR Slovensko komunikuje s francúzskou spoločnosťou Électricité de France (EDF) či americkou spoločnosťou Westinghouse Electric Company. S oboma vlani Jadrová a vyraďovacia spoločnosť (JAVYS) podpísala memorandá o spolupráci, ktoré zahŕňajú okrem možnej spolupráce pri výstavbe klasických jadrových zariadení možnosti spolupráce v oblasti SMR.
Francúzi vyvíjajú malý modulárny reaktor NUWARD SMR. „To je trochu iný príbeh ako pri klasických veľkých reaktoroch. V prvom rade sa musíme uistiť, že na rozvoj trhu SMR sú vhodné podmienky. Na tento modulárny dizajn sa musí pripraviť celý priemyselný dodávateľský reťazec. Hlavnou myšlienkou pri SMR je vyrobiť ich čo najviac priamo v továrni, zostaviť tam moduly a potom už priamo na mieste len poskladať. Najprv musí byť zrejmý celkový prehľad o počte blokov, ktoré sa v krajine majú postaviť na základe rozhodnutí vlád a bezpečnostných orgánov. Potom môžeme hovoriť, kedy sa môže stať skutočnosťou SMR,“ uviedol pre TREND senior viceprezident zodpovedný za nové jadrové aktivity EDF Vakisasai Ramany.
Americká spoločnosť Westinghouse oficiálne predstavila svoju najnovšiu jadrovú technológiu SMR v máji 2023. Podľa prezidenta Westinghouse pre Česko a Slovensko Petra Brzezinu by prvý SMR mal stáť okolo roku 2035. „Práve SMR sú vhodné aj pre lokality, ktoré budú čeliť zvýšenej spotrebe elektriny a kde bude potrebné nahradiť súčasné zdroje bezemisnými a spoľahlivými zdrojmi,“ uviedol pre TREND. Podľa jeho slov sa menšie jadrové bloky budú dať použiť ako náhrada za uhoľné zdroje.
Certifikáciu projektu malého modulárneho reaktora AP300 SMR, ktorý by zabezpečoval energiu pre 300-tisíc domácností, spoločnosť plánuje do roku 2027. Do prevádzky by ju mali uviesť v prvej polovici 30. rokov. Takýto reaktor by mal stáť na ploche menej než 0,16 hektára, čo by zároveň malo skrátiť čas a znížiť náklady na výstavbu. Aj v prípade výpadku energie môže takýto reaktor fungovať viac ako 72 hodín. „Reaktor nevyžaduje zásah zvonka ani dieselový generátor. Chladenie prebieha pomocou kontajnera s vodou, ktorý ho ochladzuje pomocou gravitácie,“ povedala viceprezidentka pre SMR vo Westinghouse Rita Baranwal.
Preverujú sa náklady i lokality
Na rozvoji podmienok podpory možnej budúcej výstavby SMR na Slovensku sa vlani dohodli Slovenské elektrárne, Ministerstvo hospodárstva SR, U. S. Steel Košice, Slovenská elektrizačná prenosová sústava, Výskumný ústav jadrovej energetiky, Úrad jadrového dozoru SR a Slovenská technická univerzita v Bratislave. Na to, aby sa určila vhodná lokalita, kde môžu v budúcnosti stáť SMR, sa sústreďujú štúdie realizovateľnosti. Slovensko bude na nasadenie SMR posudzovať päť lokalít: Elektráreň Nováky, Jaslovské Bohunice, Mochovce, Elektráreň Vojany a areál U. S. Steel Košice.
Slovensko začiatkom septembra minulého roka získalo v rámci projektu Phoenix grant na financovanie takejto štúdie vo výške dvoch miliónov eur so spolufinancovaním v sume pol milióna eur. Podľa generálneho riaditeľa Slovenských elektrární Branislava Strýčka to znamená, že Slovensko sa priblížilo k výstavbe SMR. „Budú doplnením nášho energetického mixu s cieľom zabezpečiť dostatok energie a chrániť životné prostredie.“
Odborník na jadrovú energetiku profesor Vladimír Slugeň pre TREND už vlani na jeseň upozornil, že vhodnosť lokalít pre budúce SMR treba dôkladne zvážiť. „Zatiaľ čo Jaslovské Bohunice a Mochovce sú preskúmané, o vhodnosti iných lokalít si to dnes nedovolím tvrdiť.“ Zdôraznil, že hoci budú SMR menšie, čaká ich rovnaký postup. „Každý jadrový reaktor je jadrové zariadenie, takisto aj malý modulárny reaktor. Umiestňovanie i výstavba jadrových zariadení preto musia byť v súlade nielen so stavebným zákonom, ale aj so zákonom 541/2004 Zb. z, v ktorom sú definované aj požiadavky spadajúce do pôsobnosti Úradu jadrového dozoru SR. Ten má pri schvaľovaní lokality dominantné slovo.“
Podľa V. Slugeňa bude dôležité, ako si prípadné budúce využitie SMR zadefinuje Slovenská republika a na čo konkrétne ich bude chcieť primárne využívať. „Kombinované využitie popri výrobe elektriny (priemyselné teplo, vodík, odsoľovanie morskej vody, petrochémia, ťažba diamantov, oceliarstvo) je pri SMR spravidla hlavným kritériom,“ uviedol odborník. S týmto typom reaktorov sa spája jednoduchá obsluha s minimálnou údržbou. Pri výmene paliva by išlo o viacročné cykly.
Znížené požiadavky na palivo pri SMR zdôrazňuje IAEA. „Elektrárne, ktoré budú fungovať na malých modulárnych reaktoroch, môžu vyžadovať menej časté dopĺňanie paliva, každé tri až sedem rokov,“ uviedla medzinárodná agentúra s tým, že niektoré modulárne reaktory budú navrhnuté tak, aby fungovali bez dopĺňania paliva ešte dlhšie.
Podpredseda Slovenskej akadémie vied a jadrový fyzik Martin Venhart pre TREND potvrdil, že SMR majú v porovnaní s veľkými reaktormi výhodu v nižších nákladoch a spôsobe výmeny paliva. „Modulárne reaktory majú veľký potenciál. Možno nie ako zariadenia na výrobu elektrickej energie, i keď ani to nie je vylúčené, ale na výrobu tepla. Nemyslím si, že sme tak ďaleko, aby sme mohli malým reaktorom vykurovať sídliská. Veľký potenciál však vidím v produkcii priemyselného tepla.“ Podľa odborníka sa pri SMR mnohé otázky v oblasti bezpečnosti zjednodušujú. „Napríklad otázka dochladzovania po odstavení. Nie je to univerzálne riešenie na všetko, ale malé modulárne reaktory v mnohých smeroch majú budúcnosť,“ uviedol.
Ak krajiny zvažujú budúcu výstavbu malých modulárnych reaktorov, musia mať, podobne ako pri klasických reaktoroch, dostatočnú časovú rezervu. Do nej totiž musia zahrnúť termíny na prieskumné práce, licenciovanie celého projektu či posudzovanie vplyvov na životné prostredie.
- Plán nasadenia SMR na Slovensku
2024 až 2025: štúdia realizovateľnosti
2026 až 2027: hĺbkové prieskumy lokality a tender na dodávateľa SMR
2028 až 2030: základný dizajn, EIA a licenciovanie
2030 až 2032: podrobnosti projektu a stavebné povolenie
2033 až 2036: konštrukcia a uvedenie do prevádzky
PRAMEŇ: Aktuálny stav a stratégia SMR v SE, Ing. Stanislav Pecko, PhD., senior manažér pre rozvojový projekt SMR, Slovenské elektrárne, a . s ., SMR konferencia, Praha, 28.5.2 024
Tento článok označovaný ako We Know How vznikol v spolupráci s komerčným partnerom.
