Jádro může přispět k řešení energetické a klimatické krize

ABSTRACT: “In Europe, we should be able to build new nuclear units on time and within the project budget, but projects must have access to a strong supply chain and a workforce with the right skills,” says Yves Desbazeille, Director General of nucleareurope in an interview.

Pane Desbazeille, mohl byste na úvod několika větami představit vaše sdružení?

Nucleareurope zastupuje jaderný sektor na evropské úrovni. Členy je 15 národních jaderných organizací a 5 společností. V podstatě vystupujeme jako hlas evropského jaderného průmyslu v příslušných politických diskusích s institucemi EU a dalšími klíčovými zúčastněnými stranami a poskytujeme například informace a odborné znalosti o významu jaderné energetiky.

Veřejné mínění v České republice se již řadu let v drtivé většině vyslovuje pro výstavbu nových jaderných bloků. Stále však existuje mnoho „zarytých“ zastánců a mnoho odpůrců výstavby nového jaderného bloku. Asi největší problém vidí odpůrci v obrovském riziku spojeném s celkovými náklady a dobou výstavby a jako příklad uvádějí výstavbu nedávných jaderných bloků ve Finsku a Francii. Nakolik je podle vás reálné, že by se v České republice podařilo postavit jaderný blok (bloky) v předpokládaném rozpočtu a časovém horizontu?

Ano, je pravda, že nedávné jaderné projekty měly zpoždění a překročení nákladů. Je však třeba mít na paměti, že je lze považovat za první projekty svého druhu, neboť v Evropě již několik desetiletí neprobíhá rozsáhlá výstavba nových reaktorů. Jak se ukázalo ve Velké Británii a Francii v 70. a 80. letech minulého století, je možné postavit řadu jaderných reaktorů včas a v rámci rozpočtu.

Mohl byste uvést příklady staveb jaderných elektráren ve světě, kde byl tento postup dodržen?

Vezmeme-li si za příklad nedávno schválený projekt Sizewell C ve Spojeném království, pak se očekává, že uplatněním zkušeností získaných z projektu Hinkley Point C v tomto druhém projektu svého druhu budou náklady na tento projekt o +/-30 % nižší. V zájmu urychlení výstavby a snížení rizik je důležité zajistit, aby měl projekt přístup k silnému dodavatelskému řetězci i k pracovní síle se správnou kvalifikací.

Druhou velkou neznámou, na kterou poukazují odpůrci jaderné energetiky, je radioaktivní odpad a neexistence trvalého úložiště vyhořelého paliva. Jak se tento problém řeší v jiných evropských zemích, případně kde se můžeme inspirovat ve světě?

Stejně jako všechna průmyslová odvětví i jaderná energetika produkuje odpad. Například stavební odpad, jako je ocel a beton použitý v jaderné elektrárně, nebo radioaktivní odpad, který vzniká vyhořením jaderného paliva. Na rozdíl od jiných odvětví je jaderné odvětví jedním z mála průmyslových odvětví, které přebírá plnou odpovědnost za nakládání s odpady a jejich sledovatelnost. Řídí se také zásadou „znečišťovatel platí“. S odpady proto nakládá tak, aby chránilo lidi a životní prostředí.

V tomto ohledu uplatňuje evropský jaderný sektor při nakládání s radioaktivním odpadem přístup založený na oběhovém hospodářství:

• Snižování objemu produkovaného odpadu: V životním cyklu jaderného zařízení bylo provedeno několik zlepšení, která vedla ke snížení objemu produkovaného odpadu.
• Opětovné využití odpadu v rámci vlastního odvětví: Velká část vyhořelého jaderného paliva zůstává cenným zdrojem pro jaderný průmysl. Například separace uranu a plutonia z vyhořelého paliva umožňuje výrobu nového paliva.
• Recyklace radioaktivního odpadu v jiných aplikacích: V průmyslu se uplatňují dobře vyvinuté technologie separace odpadu. Díky tomu lze to, co by jinak mohlo být považováno za odpad, ve skutečnosti recyklovat mnoha různými způsoby. Pokud jde o radioaktivní odpady, jako je americium a pluto­nium, lze je využít v mnoha aplikacích, včetně zdroje energie v kosmických aplikacích.

Pokud jde o zbytkový odpad, v současné době se používá dočasné skladování vyhořelého paliva. To umožňuje, aby se teplo a rozpad postupně snižovaly, a v některých zemích takové skladování umožní budoucí vyzvednutí a přepracování vyhořelého paliva. Kromě toho se v současné době v několika zemích připravují projekty hlubinných úložišť. Výzkum ukázal, že tato úložiště nezpůsobují významné škody lidem a životnímu prostředí. Například jedno úložiště, které se připravuje ve Finsku (má být uvedeno do provozu v roce 2025), se nachází na ostrově Olkiluoto v blízkosti lokality Natura 2000 a provedené hodnocení dopadu na životní prostředí dospělo k závěru, že se nepředpokládají žádné nepříznivé účinky na flóru a faunu v této oblasti. Kromě toho jsou v nich integrována pasivní bezpečnostní opatření, což znamená, že nevyžadují další lidské zásahy. Například geologická stabilita vybraných lokalit zajišťuje, že tato úložiště zůstanou po staletí neškodná pro lidské zdraví a životní prostředí. Některé země rovněž umožní budoucí vyzvednutí odpadu z těchto úložišť, což znamená, že se tento odpad stane zdrojem pro budoucí generace.

Možným řešením nakládání s radioaktivním odpadem může být přepracování radioaktivního odpadu, nejlépe v jaderných reaktorech, které mohou vyhořelé palivo znovu použít. V jakém stavu je příprava těchto technologií pro komerční využití?

Jak jsem již řekl, velká část vyhořelého jaderného paliva zůstává cenným zdrojem pro jaderný průmysl. Oddělení uranu a plutonia z vyhořelého paliva totiž umožňuje výrobu nového paliva. Kromě toho se očekává, že inovace v oblasti „uzavírání cyklu“ umožní opakované využití vyhořelého paliva.

Havárie v jaderné elektrárně Fukušima zásadně změnila pohled světa na jadernou energii. Některé země, například Německo, dokonce své jaderné elektrárny uzavřely. Jak se od té doby změnily bezpečnostní standardy jaderných elektráren?

Evropský jaderný průmysl podpořil ini­ciativu Evropské komise (EK), kterou schválila Rada a která se týkala zavedení hodnocení bezpečnosti („zátěžových testů“) za účelem přehodnocení bezpečnosti provozovaných jaderných elektráren (JE). Těchto testů se účastnil na dobrovolné bázi. Evropští provozovatelé jaderných elektráren provedli hodnocení bezpečnosti v každé JE a národní bezpečnostní úřady na základě těchto hodnocení vypracovaly zprávy, které prošly procesem vzájemného hodnocení. Na základě tohoto procesu nebylo doporučeno uzavření žádné evropské jaderné elektrárny, což svědčí o vysoké celkové úrovni bezpečnosti evropských jaderných zařízení. Národní dozorné orgány zveřejnily národní akční plány (NAP) s cílem realizovat doporučení vyplývající z hodnocení bezpečnosti, včetně doplnění zařízení pro kompenzaci ztráty veškerého elektrického napájení a ztráty konečného chladiče pro chlazení, instalace nebo zlepšení seismických přístrojů na místě a dostupnosti záložního havarijního velínu. Akční plány byly vzájemně přezkoumány skupinou ENSREG (Skupina evropských dozorných orgánů pro jadernou bezpečnost) a každá země je povinna aktualizovat svůj původní NAP tak, aby odrážel vývoj od jeho vydání a aktuální stav opatření a jejich provádění.

YVES DESBAZEILLE

Dnešní doba je obzvláště příznivá pro výstavbu obnovitelných zdrojů energie, které jsou však závislé na počasí a nedodržují plánovaný diagram. Navíc se jedná o takzvané „měkké“ zdroje, neboli při jejich zatížení může dojít k poklesu napětí, a proto je třeba mít v soustavě točivé stroje pro regulaci frekvence a napětí. Jaderné zdroje jsou obecně koncipovány jako zdroje základního zatížení. Do jaké míry jsou jaderné zdroje využívány v pružných režimech (Load Following, Heat Following)? Mohl byste uvést příklady zemí, kde se jaderné zdroje používají v pružných režimech? Jaké s tím mají zkušenosti?

Navzdory rozšířenému názoru, že jaderné elektrárny jsou nepružné zdroje základního zatížení, je skutečností, že jaderná energie může rovněž poskytnout rozsáhlá řešení, která v některých členských státech rea­gují na požadavek flexibility a stability sítě. Z technického hlediska mohou stávající jaderné elektrárny i nové projekty provádět jak regulaci frekvence, tak i provoz podle zatížení, ale praxe v EU je různorodá. V některých členských státech nebo regionech v současné době neexistuje potřeba flexibilního provozu JE ani pobídky k takovému provozu. V jiných členských státech je flexibilní provoz JE stálou a osvědčenou praxí. Pružný provoz JE závisí na:

• platném regulačním rámci, který se může v jednotlivých členských státech lišit a který zahrnuje podmínky stanovené provozovatelem soustavy a dozorným orgánem pro jadernou bezpečnost (ve fázi projektu a provozu),
• obchodním rozhodnutí provozovatele s ohledem na tržní prostředí; jaderné elektrárny mají vysoké počáteční kapitálové náklady a relativně nízké náklady na palivo a provoz ve srovnání s výrobními jednotkami na fosilní paliva. Provoz jaderných elektráren na plný výkon je proto obecně považován za nejlepší variantu.

Jaderná energie je v EU dlouhodobě potřebná jako významný příspěvek k dekarbonizovanému energetickému systému EU. Z tohoto důvodu EU potřebuje dobře fungující trh s elektřinou, který by zohledňoval specifika dlouhodobých investic do nízkouhlíkových zdrojů energie, a fungující systém EU pro obchodování s emisemi (EU-ETS), který by zajišťoval dlouhodobou a předvídatelnou cenu uhlíku. S rostoucím požadavkem na flexibilní provoz jaderných elektráren bude třeba, aby koncepce trhu s elektřinou zahrnovala vhodné mechanismy odměňující flexibilní provoz v systému obsahujícím rostoucí podíl nestálých obnovitelných zdrojů.

V několika evropských zemích (Francie, Německo, Slovensko, Česká republika atd.) mají jaderné elektrárny skutečné a znatelné možnosti sledování zatížení a flexibilního manévrování.

Mnoho odborníků se přiklání spíše k malým modulárním reaktorům (SMR) než k velkým reaktorům s elektrickým výkonem nad 1000 MW. Malé jaderné reaktory se používají již řadu let, např. v ponorkách, takže z laického pohledu by neměl být problém je použít pro stacionární aplikace... V čem vidíte problémové oblasti, které omezují jejich široké nasazení?

Vývoj a komercializace SMR v nadcházejících letech budou podmíněny různými výzvami, včetně jejich technické připravenosti, vytvoření dodavatelského řetězce, doby realizace, harmonizovaných předpisů a licencí, jakož i finančních nákladů a požadavků.

Z technického hlediska bude především nutné, aby výzkum a vývoj uspokojivě vyřešil všechny technologické nedostatky, a umožnil tak stavbu spolehlivého prototypu. Kromě toho by konstrukce SMR měly být schopny rychle reagovat na výkyvy v síti způsobené proměnlivými obnovitelnými zdroji závislými na počasí (tj. když během bouřky dramaticky zesílí vítr, což může jak zvýšit výrobu větrné energie, tak ji donutit k vypnutí) a budou muset pracovat s vysokou mírou manévrovatelnosti. Konkurenční výhoda SMR oproti velkým jaderným reaktorům je založena na masové výrobě v továrně oproti stavbě na lokalitě. Pro snížení rizika zpoždění projektu je nezbytné zajistit, aby nové projekty byly pečlivě naplánovány a aby všechny prvky projektu byly plně integrovány. V současné době může být modulární výstavba jedním z nejdůležitějších faktorů pro dosažení výrazného zkrácení doby výstavby.

Jaký je váš názor na SMR? Kdy si myslíte, že budou použitelné pro komerční využití?

Svět v současné době čelí energetické a klimatické krizi. Prodloužení životnosti stávajícího jaderného parku pomůže dosáhnout cílů EU pro rok 2030. Nové jaderné projekty – jak velké reaktory, tak SMR – přispějí k dosažení cílů nulové spotřeby do roku 2050. Celé odvětví energetiky čelí v současném geopolitickém kontextu strukturálním změnám. Nejistota ohledně dodávek ropy a plynu do Evropy může vést orgány EU a členské státy k přehodnocení podílu jaderné energie v evropském energetickém mixu, a to jak ve střednědobém (2030), tak v dlouhodobém (2050) scénáři. Tyto nejistoty spolu s dopadem systému EU pro obchodování s emisemi a proměnlivou povahou obnovitelných zdrojů energie vyvolaly masivní nárůst cen energie. Některé země se navíc uchýlily k opětovnému otevření špinavých elektráren na fosilní paliva.

Řešení některých z těchto problémů mohou přinést malé a střední zdroje energie. Konstrukce SMR zahrnuje vyšší modularizaci, standardizaci a tovární výstavbu, aby se maximalizovaly úspory ze sériové výroby.

SMR mají potenciál nabídnout řadu výhod členským státům a komunitám, v nichž budou nasazeny, včetně pomoci při řešení změny klimatu, zajištění bezpečnosti dodávek energie, stability energetického trhu a sítě a potenciálu pro průmyslový rozvoj a tvorbu pracovních míst.

V příštích letech se pozornost zaměří na lehkovodní SMR vzhledem k jejich mnohem vyšší technologické vyspělosti. Nicméně v blízké budoucnosti bude k dispozici několik dalších slibných technologií. Patří mezi ně vysokoteplotní reaktory chlazené plynem, rea­ktory s rychlým spektrem kapalných kovů, reaktory s roztavenými solemi a mobilní mikroreaktory.

Řada evropských zemí projevila o SMR zájem a některé z nich již podepsaly dohody s dodavateli za účelem jejich nasazení. Například francouzská a belgická vláda rovněž investují značné prostředky do technologií SMR.

Co byste chtěl vzkázat našim čtenářům na závěr?

Nacházíme se uprostřed energetické krize spojené s klimatickou krizí. Udržení stávajícího jaderného parku a zahájení přípravy nových jaderných projektů pomůže Evropě překonat tuto krizi a vrátit se na správnou cestu, pokud jde o řešení změny klimatu a zajištění bezpečnosti dodávek.

O DOTAZOVANÉM

Yves Desbazeille – generální ředitel, nucleareurope

Yves Desbazeille je Francouz a v roce 1991 absolvoval elektrotechniku na Ecole Supérieure d‘Electricité („SUPELEC“) ve Francii a na začátku roku 2000 studoval program MBA. Během své kariéry se podílel na různých činnostech a zodpovědnostech ve společnosti EDF: jaderné inženýrství, řízení projektů vodní a tepelné energetiky ve Francii, USA i v Asii, kde působil 5 let. Jeho předchozí pozice zástupce EDF pro energetiku v Bruselu mu poskytla hluboké znalosti institucí EU a bruselských zainteresovaných stran a energetických a klimatických sázek pro Evropu.

nucleareurope (dříve FORATOM) je bruselské obchodní sdružení pro jadernou energetiku v Evropě. FORATOM vystupuje jako hlas evropského jaderného průmyslu v diskusích o energetické politice s institucemi EU a dalšími klíčovými zúčastněnými stranami. Členy nucleareurope je 15 národních jaderných asociací.