fbpx

Partneři sekce

Jaderná energetika a obnovitelné zdroje energie – překvapivě výhodné spojení0

Vzhledem k současné energetické krizi začínají některé státy přehodnocovat svůj postoj k jaderné energetice a zdá se, že máme před sebou rozvoj malých modulárních jaderných reaktorů. Ty by mohly sloužit jako pohotový a stabilní zdroj energie a tím i dobře řešit nestabilitu dodávek energie ze solárních a větrných elektráren. První takové projekty už vznikají.

Vizualizace SMR reaktoru společnosti NuScale. Zdroj: NuScale

Jeden z prvních průmyslových projektů tohoto druhu má vzniknout v severním Walesu poblíž přístavu Wylfa. Britská společnost Shearwater Energy a americká NuScale předpokládají, že hybridní elektrárna tvořená malými modulárním jadernými reaktory (SMR) a větrným parkem o výkonu 3 GWe začne vyrábět elektřinu už v roce 2027. Náklady mají být výrazně nižší než u klasické jaderné elektrárny a výkonnostní charakteristiky srovnatelné s nejmodernějšími tepelnými elektrárnami. Vedlejším produktem má být výroba více než 300 tisíc tun zeleného vodíku ročně určeného k využití v dopravě (termínem „zelený“ se označuje vodík vyrobený elektrolýzou, při které je použita elektřina z bezemisního zdroje).

První SMR projekty startují snad už letos

Svůj první projekt chystá NuScale odstartovat již letos v americkém státě Idaho. Technologie je založená na tlakovodním reaktoru s komponenty pro výrobu páry a s výměníkem tepla, které jsou umístěné v jednom integrovaném modulu. Modul má generovat 77 MWe, dvanáctimodulová elektrárna počítá s výkonem 924 MWe. NuScale má v současnosti podepsaných 18 dohod s potenciálními partnery v 11 zemích po celém světě, mezi nimi i s českou energetickou společností ČEZ.

Reklama

Sodíkem chlazené reaktory

Kombinaci SMR a obnovitelných zdrojů předpokládá i technologie společnosti TerraPower, kterou založil miliardář Bill Gates a která vyvíjí SMR na bázi kapalného sodíkového chladiva. Investici ve výši 250 milionů USD do této společnosti nedávno oznámila SK Group, což je druhý největší jihokorejský průmyslový koncern. Skupina, která se zavázala snížit do roku 2030 emise uhlíku o 200 milionů tun (1 % celosvětového cíle), tak získá možnost realizovat komerční projekty Natrium SFR společnosti TerraPower v Koreji a v celé jihovýchodní Asii.

Technologie Natrium SFR přenáší teplo uvolněné při jaderném štěpení do kapalného sodíkového chladiva, vzniklá pára poté slouží k výrobě elektřiny. TerraPower tvrdí, že tato technologie čtvrté generace nabízí výrazné zlepšení bezpečnosti a snížení nákladů ve srovnání se současnými jadernými reaktory. Natrium SFR navíc umožňuje skladovat přebytečnou energii v roztavené soli, což reaktoru dovolí rychle měnit výkon a tím celý systém kombinovat právě s obnovitelnými zdroji.

Pozadu ve vývoji SMR technologií není ani Čína, která zahájila výstavbu Linglong One, svého prvního komerčního projektu SMR. Šanghajský institut aplikované fyziky, který je součástí Čínské akademie věd, kromě toho získal souhlas ministerstva ekologie a životního prostředí pro spuštění experimentálního malého reaktoru na bázi roztavené soli, do jehož vývoje Čína investovala už 444 milionů USD.

Design SMR reaktoru Teplátor. Zdroj: www.teplator.cz/

Jde o reaktor s tekutým fluoridem thoria označený jako TMSR. Dokončení jeho prototypu o výkonu 2 MWt ve městě Wuwei v provincii Gans se plánuje na rok 2024. Zařízení bude používat palivo obohacené na méně než 20 % U-235 a thorium o hmotnosti asi 50 kilogramů. Palivová sůl by měla vydržet 5 až 8 let. Pokud se provoz TMSR-LF1 osvědčí, chce Čína postavit do roku 2030 reaktor s kapacitou 373 MWt. Vzhledem k tomu, že tento typ reaktoru nepotřebuje k chlazení vodu, bude schopen fungovat například i v pouštních oblastech západní Číny, kde doplní větrné a solární elektrárny.

Mezinárodní energetická agentura ve svém scénáři nulových emisí počítá s tím, že v komerčním měřítku se první SMR začnou uplatňovat do konce tohoto desetiletí a trhy naplno zasáhnou kolem roku 2035, kdy významně přispějí k dekarbonizaci výroby elektřiny, tepla a vodíku.

V Česku vzniká Teplátor – SMR reaktor pro výrobu tepla

Vývoj malých jaderných reaktorů probíhá i v Česku. Příkladem je zařízení s názvem Teplátor, které vyvíjí vědci ze Západočeské univerzity a pražské ČVUT, duchovním otcem je profesor Radek Škoda. Na rozdíl třeba od reaktorů zmíněné americké firmy NuScale má Teplátor sloužit k produkci tepla. Jedná se o malý těžkovodní reaktor s tepelným výkonem od 50 do 150 MW, který by mohl vytápět střední a velká města. Projekt je nyní ve fázi koncepčního návrhu a čeká a licencování. Pokud licenci – nejspíše ve Francii nebo v Kanadě dostane – vznikne detailní projektová dokumentace a Teplátor by se mohlo dostat až do fáze realizace. Podle tvůrců Teplátoru má výroba tepla v SMR reaktorech v Česku daleko větší potenciál než výroba elektřiny.

Autor: Michal Doležel

Pro Nazeleno.cz píše články hlavně s tematikou energetiky, obnovitelných energií, chytrých domácností a dalších nejrůznějších zajímavostí.