98

jAdE

rNá

ENEr

gETi

KA

číslo 2 | 2020 | ročník 70

1. Úvod k blokům SMRČeská republika je tak malá, tak prosíťovaná, že v  ní není místo tak vzdálené a opuštěné, které by opravňo-valo k využití decentralizovaných SMR pro výrobu elek-třiny nebo tepla (jako je tomu například v Rusku, USA, Kanadě nebo Číně).Situace by v ČR vypadala tak, že každé krajské město (13x), možná i každé okresní město (76x) vybuduje „ja-dernou teplárnu“ a bude ošetřovat „jadernou lokalitu“. Tak by to vypadalo, pokud bychom předřazovali mix „SMR a OZE“ před velkými bloky 1 200 MW VVER.Realita je taková, že žádný SMR ještě ani není vypro-jektován na  prováděcí úrovni, žádný pilotní projekt není ani v  dohledu nejbližších let, stávající legislativa výstavbě SMR vůbec nepřispívá a těžko budou v nové „SMR legislativě“ snižovány požadavky na radiační bez-pečnost a spolehlivost bloků.

2. Jaderné bloky s odběrem tepla (JEOT) a dálkové vytápění SCZTV  ČR bychom se měli soustředit na  výstavbu velkých bloků VVER 1 200 a nezdržovat se na jaderné cestě uve-deným „předřazováním“ dosud „zcela nezralých“ SMR.

Stávající a nové velké bloky VVER 1 200 by zajišťovaly i dálkové vytápění CZT (z každého bloku lze realizovat až cca 1 000 MWt). Budeme-li důvěřovat velkým systé-movým blokům VVER 1 000 až 1 200 MWe, využijeme-li energeticky efektivní kombinovanou výrobu KVET v  jaderných elektrárnách, můžeme teoreticky zajistit „celou ČR“ dodávkami jaderného tepla, a to následným způsobem:» první oblast: 25 km od  jaderného zdroje (povinnost

vytápět vyplývající ze zákona), » druhá oblast: 60 km od jaderného zdroje (povinnost,

není-li nepřekonatelná jiná překážka), » třetí oblast: 100 km od  jaderného zdroje (je-li velký

odběr tepla a lze ekonomicky zdůvodnit).Všechny tři oblasti dosažitelnosti viz obr. 1.Lze uvažovat takto: Nevadí, když zasíťujeme ČR infra-strukturami (dálnice, železnice, plynové sítě, elektrizač-ní soustava), dokonce je to velmi žádoucí. Proč by tedy měla vadit teplárenská soustava? Navíc by bylo výhod-né stavět potrubí horkovodů souběžně s  dálnicemi, ať již provozovanými, nebo teprve připravovanými, např. dálnice D3 v úseku Tábor–Praha, jako součást tra-sy JETE–Praha (100 km). Dílčí závěr je ten, že požadavky

státy Eu s podobnými podmínkami jako Čr připravují velké jaderné bloky s dálkovým vytápěním, jenom Čr „spí a sní“ o malých modulárních reaktorech smr

Velká část zemí EU s obdobnými podmínkami jako Česká republika plánuje a připravuje jaderné elektrárny s vý-robou elektrické energie a  s  masivním odběrem tepla pro zajištění dálkového vytápění blízkých a  vzdálených městských aglomerací, kde systémy dálkového vytápění již fungují. Při využití velkých systémových bloků VVER (PWR, LWR) je to v časově přijatelném horizontu 10 až 20 let realizovatelný způsob, jak využít stávající provozo-vané topné systémy, do nichž byly investovány obrovské finanční prostředky. V ČR je pro toto řešení mimořádně příznivá technologická a inženýrská situace, daná zkušenostmi s výstavbou a dlouhodobým provozem, servisem, údržbou a postupnou modernizací JE Temelín 1 000 MW. V České republice jsou také dlouhodobé zkušenosti s ja-derným vytápěním z JE Temelín (JETE) do nedalekého města Týn nad Vltavou a od zimní topné sezóny 2020/2021 bude vytápěno také krajské město České Budějovice. V článku budou uvedeny základní podmínky a parametry systémů dálkového vytápění z Polska: JE Wisla – Warszawa, JE Zarnowiec – Gdyně, Sopoty, Gdaňsk, finský systém dálkového vytápění JE Loviisa – Velké Helsinky, JE Leningrad – Sosnovyj Bor, Petrohrad a z Číny.

Petr NeumanSdružení NEUREG

jAdE

rNá

ENEr

gETi

KA

99 číslo 2 | 2020 | ročník 70

na  masivní využití tepla z  JEDU5 by měly být jedno-značně v připravovaných dokumentech VŘ NJZ JEDU5.

3. Zahraniční projekty velkých jaderných bloků pro dálkové vytápěníZ mnoha podkladů budou uvedeny příklady připravo-vaných projektů dálkového jaderného vytápění z  EU, Finska a Polska (3 lokality JE), mimo EU z Ruska a Číny.

3. 1. polsko; Warszawa district heating system – Warszawski System Ciepłowniczy. Vlastník a  provozo-vatel – Veolia Energia Warszawa S.A. Prioritní polské projekty (obr. 3):1.1. NPP Vistula (Wisla) – Warszawa (2 x 1 000 – 1 700 MWe)1.2. NPP Zarnowiec – Gdaňsk (tab. 1) (1 x 1 000 – 1 700 MWe)1.3. NPP Warta / Klempicz – Poznaň (1 x 1 000 – 1 700 MWe)Teplárenská síť Warszawa zásobuje oblast cca 510 km2

(SCZT 30 až 36 PJ) a pokrývá 80 % potřeb města pro vy-tápění. V tomto ohledu zaujímá Warszawa druhé místo v EU po kodaňské teplárenské síti, která uspokojuje až 90 % spotřeby tepla v dánském hlavním městě.Praha má 310 km2 (1,2 mil. obyvatel), SCZT 14 až 18 PJ, délka potrubní sítě – 700 km hustota vytápění při-bližně stejná.

Zdroje tepla ve varšavském topném systému (obr. 2):» dvě kombinované teplárny – Siekierki (1961,

2  100 MWt, 656 MWe) a  Żerań (1954, 1  600 MWt, 350 MWe) – fungující po celý rok a vyrábějí teplo a elek-třinu v kombinovaném procesu (tzv. kogenerace – KVET);

» dvě výtopny – Kawęczyn (550 MWt) a  Wola (1973, 385 MWt, 1  500 h/rok) – špičkové zdroje, spuštěné pouze v obdobích největší poptávky po teple pro zá-kazníky;

» malá spalovna komunálního odpadu ZUO-2 vyrábě-jící elektřinu a teplo, která patří městskému podniku.

Tyto zdroje mají celkový tepelný výkon 4  635 MWt a elektrický výkon 1 006 MWe.Využití kombinovaných tepláren a  elektráren jako hlavních zdrojů dálkového tepla v  hlavním městě je prospěšné z  pohledu správy města. Výroba tepla

a  elektřiny v  centrální kogeneraci umožňuje snížení emisí přibližně o 30 % ve srovnání s výrobou v samo-statných zařízeních. To se promítá nejen do ekologie, ale také do příznivé ceny vyrobeného tepla.Jedna zřejmá lokalita pro JE je 40 kilometrů od Varšavy (1,8 milionu obyvatel, městská aglomerace 2,8 milionu obyvatel). Potřeba elektrické energie i tepla roste kvůli rychle rostoucímu městu. To dává mimořádně cennou šanci na  velmi vysokou termodynamickou účinnost – 80 % v kogeneraci namísto 33 % (max. 36 % v případě EPR-1600) pouze u elektrické energie vyrobené z JE.Varšavská tepelná soustava má kapacitu 3  900 MWt a  je největší mezi zeměmi EU (další v  pořadí: Berlín, Hamburk, Helsinky, Stockholm, Kodaň, Paříž, Praha, Sofie, Bukurešť, Vídeň, Milán) a čtvrtá největší na světě (Moskva, Peking, New York).V roce 2005 byly vypočítány ztráty způsobené emise-mi ve  výši 24 euro a  délka života lidí byla stanovena

Obr. 1: Teoretické pokrytí ČR dodávkou jaderného tepla

Obr. 2: Varšavská teplárenská soustava – SCZT Warszawa

Obr. 3: Navrhované lokalizace pro JE, vyhodnocené polským ministerstvem hospodářství v roce 2009 (zdroj: Odborné posouzení kritérií umístění jaderných elektráren a počáteční hodnocení dohodnutých lokalit, Energoprojekt­Warszawa S.A., Warsaw, 2009.)

o 8 měsíců kratší. Varšavská atmosféra je velmi znečiš-těná také proto, že zde existují čtyři elektrárny na výro-bu tepla a elektřiny: tři uhelné a jedna na těžký topný olej (TTO). V těchto teplárnách se ročně spaluje 3,5 mi-lionu tun černého uhlí.Plány na výstavbu polských jaderných zdrojů zahrnují ve všech případech také napojení na soustavy dálkové-ho vytápění SCZT.V  Polsku, kde je energetický sektor v  současné době ve fázi restrukturalizace, je schválena výstavba prvních dvou až tří jaderných energetických reaktorů. Obecně platí, že nové národní programy (energetická politika Polska do roku 2030, polský program jaderné energie) odpovídající očekávaným mezinárodním předpisům (různé směrnice EU o  průmyslových emisích a  trhu s  emisemi) předpokládají, že polský jaderný sektor bude pokrývat 21,1–31,6 TWh elektřiny do roku 2030. To odpovídá 12–16 % vnitrostátní spotřeby v posuzo-vaném období a celkové jmenovité kapacitě jaderných reaktorů na úrovni 3 200–4 800 MW.V  nabídkovém řízení by mělo být zváženo použi-tí tlakovodních reaktorů VVER-PWR (Westinghouse AP-1000, EdF EPR-1650) a varných reaktorů BWR (eko-nomický zjednodušený varný reaktor – ESBWR, Advan-ce Boiling Water Reactor – ABWR). Stejné typy zvažuje ve VŘ i Finsko. V rámci studií vhodných lokalit byly zkoumány tři hlav-ní lokality pro první polskou jadernou elektrárnu: (1) Żarnowiec (obr. 4, obr. 5, obr. 6) (město Krokowa), (2) Lubiatowo-Kopalino (město Choczewo, 15 km vý-chodně od Żarnowiec), (3) Gąski (město Mielno na po-břeží u  Koszalin). Všechny mají dobré technické pod-mínky díky blízkosti Baltského moře. Kromě toho se u lokality Żarnowiec zdá, že díky nedaleké přečerpáva-cí vodní elektrárně PVE o výkonu 716 MW má největší potenciál pro výrobu a obchodování s elektřinou.Mimořádně zajímavé je využití jaderné energie spoje-né s velkým počtem spotřebitelů elektrické a  tepelné energie, v těsné blízkosti JE může být využito také dál-kové teplo.Existuje řada významných technických výzev v oblasti technologií PWR a BWR, klíčové aspekty jsou: (1) možná stálá potřeba tepla – jak vysoká účinnost

přenosu tepla, tak stabilní parametry provozu JE jsou vyžadovány pro pozitivní faktory nákladové efektivity, včetně budoucího růstu spotřeby tepla, (2) vysoce efektivní, měla by být navržena odolná te-pelná síť (dlouhodobý provoz), (3) měla by být rozpoznána a  zavedena nejpříznivěj-ší tepelná extrakce (z  různých odběrů páry z  turbíny, vnitřních regeneračních výměníků tepla), což má vliv na  konstrukci parní turbíny a  podmínky tepelného toku s  minimálním narušením; očekávaný vztah mezi dodatečnou tepelnou kapacitou a  snížením výroby elektřiny je 6 : 1, tzn. na každých 6 MWt tepla získaného z extrahované páry se sníží vyrobená elektrická energie o 1 MWe.

3. 2. finsko; helsinki city heating systemHelsinský městský systém vytápění z JE Loviisa bloku 3.Společnost FORTUM Heat Division, Nuclear Power Dpt. je 100% vlastník a provozovatel JE Loviisa.

100

jAdE

rNá

ENEr

gETi

KA

číslo 2 | 2020 | ročník 70

Obr. 4: Posouzení spotřebitelů tepla a dopravních vzdáleností v případě JE Żarnowiec

Obr. 5: Hlavní potrubní segment pro JE Żarnowiec

Obr. 6: Zjednodušený model potrubí horkovodu, JE Żarnowiec

Tab. 1: Trasa horkovodu JE Zarnowiec–GdaňskSegment of a network Distance (km) Heat extraction (%)NPP Wejherowo 19,2 8,7

Wejherowo Rumia 11,2 53,0

Rumia Gdynia 11,1 4,4

Gdynia Sopot 9,2 5,5

Sopot Gdańsk 11,2 28,5

jAdE

rNá

ENEr

gETi

KA

101 číslo 2 | 2020 | ročník 70

Projekt je velmi podobný připravovanému NJZ JEDU5 v  ČR. V  obou JE jsou původní dva/čtyři bloky 2/4 x VVER 500 MW (440), a  3./5. blok bude vyššího výkonu (obr. 8). Ve Finsku 1 200 až 1 700 MW, v ČR se nově uvažuje pouze do 1 200 MW. Z tohoto pohledu je průnik pouze v ruském bloku PWR 1 200 MW (Fin-sko: AES 2006; ČR: MIR 1200). Finové připouštějí i va-riantu BWR (2/6, T-W 1 600, GE-H 1 650), v ČR pouze VVER = PWR. Z hlediska S.O. je u BWR navíc INTERME-DIATE CIRCUIT – viz obr. 10.Obecným požadavkem na konstrukci JE Loviisa bloku 3 byl odběr tepla přes tepelné výměníky a meziobvo-dy, v případě:» PWR: výměníky tepla v místě JE a připojení k síti, vytá-

pění městských částí přes předávací stanice (obr. 9),» BWR: navíc se předpokládá meziobvod v JE – viz obr. 10.Studie provedené společností Fortum v  letech 2008–2010 (podobná studie byla provedena již na za-čátku 80. let, ale byla vyhodnocena jako nepraktic-ká), uvažující kombinovanou výrobu tepla a  elektřiny

(KVET) z  bloku 3 JE Loviisa, předpokládaly přepravu tepla do  helsinské metropolitní oblasti na  vzdálenost asi 80 km, s tepelnou přenosovou kapacitou do 1 000 MW. Vypracovaná studie popisuje obecný koncept ko-generace KVET Loviisa 3; řeší technické výchozí body, jakož i obecné požadavky na konstrukci a bezpečnost s ohledem na kogenerační zařízení a systém dálkového přenosu tepla.Varianta KVET JE Loviisa 3 má následující synergické účinky:a) výměna jaderného tepla za  fosilní paliva, spotřeba

tepelné energie (dálkové teplo) 11–12 TWh/r,b) velké snížení emisí oxidu uhličitého, až 4 miliony tun

ročně (6 % celkových emisí CO2 ve Finsku),c) vyšší účinnost zařízení, snížení úniku tepla do Finské-

ho zálivu, čistá ztráta elektrické energie v poměru asi 1/6 k vyrobené tepelné energii,

d) odběr páry z turbíny, z vysokotlakých dílů nebo ně-kolika odběry z  nízkotlakých turbín, optimalizace a  přepracování stávající turbíny nebo návrh nové turbíny.

Odběr tepla z  JE Loviisa 3 bude použit pro základní spotřebu tepla (5 700 h/rok = 65% plné vytížení hor-kovodu, zbývajících 3 060 h/rok ф na 60% = 600 MW). Výkonově podobný projekt jako DHS/CZT Warszawa.Z pohledu ČR lze poznamenat, že na konci roku 2020 (před topnou sezónou 2020/2021) bude, podle uzavře-ných smluv mezi společností ČEZ, městem České Bu-dějovice a společností TENZA, uvedena do provozu do-dávka tepla JETE–České Budějovice (25 km) v  rozsahu

210 [GWh/rok], tj. tepelná kapacita cca 30 MW (srov. s  vytápěním Helsi-nek v tab. 2).Projekt Loviisa blok 3 – KVET je vel-mi podobný českému nově při-pravenému 5. bloku JE Dukovany s  dálkovým vytápěním do  Brna (40 km) a  dále do  Kroměříže (60 km, „chladovod“), Otrokovic, Zlína, mož-ná také na  západ do  měst Třebíče (25 km) a  Jihlavy (70 km). V  obou JE jsou původně dva/čtyři bloky 2/4 x VVER 500 MW (440) a 3./5. blok bude mít vyšší výkon. Ve Finsku 1 200 až 1 700 MW, v  České republice se uvažuje pouze o 1 200 MW. Z tohoto hlediska je průnik parametrů u ruské jednotky VVER 1200 MW (Finsko – AES 2006; Česká republika – MIR 1200). Ve  Finsku se také zvažují alternativ-ní BWR (Westinghouse 1 600 MW, General Electric – Hitachi 1 650 MW). V České republice pouze VVER = PWR bloky.V  současné době je oblast výroby tepla v  Helsinkách v  metropolitní

Obr. 8: Typy a dodavatelé jaderných bloků pro výběrové řízení

Obr. 9: Uvažovaný typ PWR – Pressurized Water Reactor (lehkovodní reaktor VVER, LWR), dvouokruhový (primární okruh – reaktorový radioaktivní; sekundární okruh – parní)

Obr. 10: Další uvažovaný typ BWR – Boiling Water Reactor (varný reaktor), jednookruhový (Nevýhoda z hlediska bezpečnosti: radioaktivní pára jde přímo na turbínu. Výhoda: vyšší parametry páry než u VVER: tlak vody 7 MPa, teplota páry na výstupu z reaktoru 286 °C.)

oblasti založená na  uhlí a  zemním plynu a  produkuje přibližně pět až sedm milionů tun emisí oxidu uhliči-tého ročně. Velké množství kombinované výroby tepla a  elektři-ny (KVET) v bloku Loviisa 3 by mohlo toto číslo snížit až o čtyři miliony tun. To by snížilo finské emise oxidu uhličitého až o  šest procent. Kromě toho by rozsáhlá kombinovaná výroba tepla a elektřiny významně zvýši-la celkovou účinnost nové jednotky, a snížila by tak do-pad na místní mořské prostředí omezením vypouštění tepla do vod Finského zálivu.Jaderná energie byla využívána pro dálkové vytápění v  několika zemích, a  to jak ve  vyhrazených jaderných teplárnách, tak v zařízeních na výrobu tepla a elektřiny. Kapacita výroby tepla v  jaderných elektrárnách je však obvykle spíše omezená, maximální je kolem 250 MWth na jednotku. Proti tomu je koncepce kombinované výro-by tepla a elektřiny Loviisa 3 mnohem ambicióznější, a to nejen kvůli předpokládané mnohem větší produkci tep-la, ale také proto, že voda pro dálkové vytápění by muse-la být přepravována na poměrně velkou vzdálenost.

3. 3. Rusko; JE leningrad ii (unit 1) – sosnovyj Bor - petrohradJE Leningrad II, podle zprávy provozovatele Rosener-goatom ze dne 2. prosince 2019, poskytuje první blok ruské jaderné elektrárny Leningrad II dálkové vytápění tím, že byl integrován do  systému zásobování teplem města Sosnovy Bor (obr. 12). Reaktor VVER-1200 nahra-dí dodávky elektřiny a topné kapacity po uzavření první ze čtyř jednotek RBMK-1000 v nedaleké JE Leningrad I.Všechny výrobní společnosti umístěné v  průmys-lovém parku v  Sosnovy Bor byly první, které získaly teplo vyrobené Leningradem II-1, uvedla společnost Rosenergoatom. Další fází bude integrace dodávky tepla reaktoru do  městského systému vytápění. Čis-té náklady na  teplo vyrobené v  jaderné elektrárně Leningrad jsou mnohem nižší než náklady na výrobu kotelen na  fosilní palivo. Týmy turbínové haly JE Le-ningrad a kotelny na dálkové zásobování teplem plně zajistily spolehlivé a bezproblémové zásobování měs-ta a  průmyslového parku pomocí velkokapacitního energetického bloku, který může produkovat dvakrát více než blok RBMK.Leningradská jaderná elektrárna je základním zdrojem tepla pro Sosnovoborský městský okruh (žije v  něm přes 68 tisíc obyvatel). Náklady na  teplo, produkova-né jadernou elektrárnou, jsou ve srovnání s klasickými teplárnami spalujícími fosilní paliva výrazně nižší. Tepelný výkon nového energetického bloku je 3 200 MWt, resp. 250 Gcal/h, což je dost na to, aby dodával teplo průmyslovému parku a spotřebitelům ve městě Sosno-vy Bor (5 km). Později se předpokládá dodávka tepla přes Petrodvorec i do Petrohradu (88 km). V současné době využívají pouze jednu třetinu kapacity zařízení a uspokojují 60 % potřeby tepla v lokalitě.

Stávající elektrárna Leningrad I zahrnuje čtyři jednotky RBMK-1000, zatímco Leningrad II bude mít čtyři jed-notky VVER-1200. Leningradský blok 1 byl odstaven z  provozu 21. prosince 2018, další tři bloky by měly být uzavřeny do  roku 2025. Jednotka 1 Leningradu II byla připojena k rozvodné síti 9. března 2018, čímž se stal druhým reaktorem VVER-1200, který byl uveden do provozu, po uvedení do provozu bloku Novovoro-nezh II/1 v  roce 2016. Spouštění bloku JE Leningradu II-2 VVER-1200 se očekává v březnu roku 2020.Jadernou elektrárnu Leningradská II staví Rosatom asi 40 kilometrů západně od Petrohradu. Projekt VVER-1200 si vybraly pro své nové jaderné blo-ky i  země jako Bělorusko (Ostrověcká JE), Maďarsko (JE Paks II), Finsko (JE Hanhikivi), Egypt (JE El Dabaa) ad.

3. 4. Čína – vytápění z  jaderné elektrárny haiyang v provincii šan-tungČínský projekt jaderného vytápění v jaderné elektrárně Haiyang v provincii Šan-tung.Dne 18. listopadu 2019 bylo oznámeno, že dva bloky Westinghouse AP1000 (CAP1000) v  elektrárně zpo-čátku zajistí vytápění 700  000 m2 (celkem pro 70 tis. obyvatel, za  předpokladu byt 50 m2 pro 5 osob, při

102

jAdE

rNá

ENEr

gETi

KA

číslo 2 | 2020 | ročník 70

Tab. 2: Tepelná dodávka pro metropolitní oblast Helsinki

TownDistrict heat

consumption (GWh/rok)Distric heat operator

Helsinki 7 500 helsingin EnergiaEspoo 2 500 fortum

Vantaa 2 000Vantaan Energia oy

(40% owned by helsingin Energia)

Obr. 11: Čínský projekt vytápění v jaderné elektrárně Haiyang v provincii Šan-tung Design jaderné elektrárny AP-1000 (zdroj: Westinghouse)

Obr. 12: Horkovod vyvedený z prvního bloku Leningradské JE-II

jAdE

rNá

ENEr

gETi

KA

103 číslo 2 | 2020 | ročník 70

spotřebě 100 kWh/m2 je to 70 GWh, kapacita horko-vodu 10 [MWt]). Systém bude v  první zimní sezóně 2019/2020 vytápět 700  000 m2 bytové plochy, včet-ně ubytoven SDNPC a  části obyvatel města Haiyang (700 tis. obyvatel, 5 km od  JE). Očekává se, že toto využití jaderné energie k  ohřevu zamezí použití 23  200 tun uhlí ročně, čímž se sníží emise sazí o 222 tun, oxidu siřičitého o 382 tun, oxidu dusičitého o 362 tun a oxidu uhličitého o 60 000 tun. Projekt vytá-pění jaderné energie v Haiyangu zajistí vytápění celé-ho města Haiyang do sezony 2021/2022.Společnost Shandong Nuclear Power Company (SDNPC) – dceřiná společnost Státní energetické inves-tiční společnosti (SPIC) a  majitel elektrárny Haiyang, oznámila, že po  několika dnech zkušebního provozu byl oficiálně uveden do provozu demonstrační systém dálkového vytápění.Podle SDNPC by s mírnými úpravami mohly využít jed-notky 1 a  2 Haiyang kapacitu pro vytápění až 30 mi- lionů metrů čtverečních (při spotřebě 100 kWh/m2 je to kapacita horkovodu 430 MWt). Z  jednoho bloku AP 1000 odběr cca 250 MWt. Po  zprovoznění dalších jednotek v  Haiyangu by závod mohl nakonec zajistit vytápění více než 200 milionů metrů čtverečních (cel-kem pro 20 mil. obyvatel), při spotřebě 100 kWh/m2 je to kapacita horkovodu 2 900 [MWt], bydlení v okruhu 100 kilometrů (město Qingtao 8,72 mil. obyvatel, 80 km, další město Ji-nan s 6,8 mil. obyvatel je vzdáleno 440 km), čímž by se zabránilo použití asi 6,62 milionu tun uhlí. Pro elektrárnu Haiyang je plánováno až 6 jednotek CAP1000 (tepelný výkon jednoho bloku 3  000 : 6 = 500 MWt). Využívání vytápění jadernou energií nezvyšuje cenu, kterou spotřebitelé platí, a zájmy tepelných společnos-tí nejsou narušeny, uvedla SDNPC. Ekologické a  eko-nomické přínosy jsou navíc „obrovské“, účinnost ja-derných tepláren s kombinovanou výrobou je zvýšena a jsou stimulována nová průmyslová odvětví.První blok závodu Haiyang vstoupil do  komerčního provozu v  říjnu 2018, druhý blok následoval v  lednu 2019. Jednotky 1 a  2 Haiyang společně poskytnou do  sítě přibližně 20 TWh elektřiny ročně, což je do-stačující k pokrytí jedné třetiny poptávky domácností v provincii Šan-tung.Zde zdůrazníme fakt, že se jedná o možnost v EU a ČR nepříliš medializovanou, a  to jak reálně dekarbonizo-vat soustavy centrálního vytápění, kterých je v Evropě velké množství, zejména ve  vazbě na  sovětskou éru ve  střední a  východní Evropě. Město Haiyang může být příkladem ekologického vytápění celého velkého města (z  hlediska Číny spíše menšího) z  přilehlé ja-derné elektrárny do  2021. Město Haiyang je více než dvakrát větší než Ostrava, vzpomeňme tedy na projekt JE Blahutovice, který je z  hlediska územních plá-nů stále „živý“. Kromě uvedených projektů je třeba říci, že kromě několika východoevropských zemí

Česká republika, Slovensko, Bulharsko), také Švýcarsko a Švédsko mají systémy dálkového vytápění využívají-cí teplo z  jaderných elektráren, které je dopravováno nejen obyvatelům, ale i do průmyslových areálů v ně-kolika zemích.

4. Malé modulární reaktory SMRPodle kategorizace Mezinárodní agentury pro atomo-vou energii (International Atomic Energy Agency, IAEA) jsou za  malé považovány reaktory s  výkonem pod 300 MWe (cca 1  000 MWt). Až do  nedávné doby se do  této kategorie řadily téměř výhradně modulár-ní reaktory tzv. čtvrté generace GIV (Small Modular Reactors, SMR). V  současnosti pod tlakem EU na  co nejrychlejší dosažení uhlíkové neutrality a  vzhledem k nespornému faktu, že jaderné elektrárny patří do be-zemisních energetických zdrojů, se strategie EU po-stupně a nenápadně mění. Hloubka rozpracovanosti projektů SMR i stadia realiza-ce jsou různé – obecně málo pokročilé. Důvody jsou různé, u některých projektů chybí na dokončení pení-ze, a tak zainteresovaní „investoři – vývojáři – dodava-telé – obchodníci“ jednak vhodným marketingem shá-nějí sponzory pro pokračování vývoje projektů, nebo se snaží aspoň přesvědčit potenciální kupce, aby spon-zorům mohli sdělit, že obchodní zájem o reaktory SMR bude a rovněž že projekty budou ekonomicky efektivní a ziskové. Jinými slovy, producenti malých reaktorů (nejen mo-dulárních) lákají na nízké pořizovací náklady, na mož-nost rozložení investic postupně do  řady let. To je však jen krátkodobý pohled. O  dvou z  nich – ruský RITM-200 a  americký NuScale – a  jejich vhodnosti pro ČR se velice fundovaně zamýšlí článek [L1]. Au-tor článku je uznávaný odborník v  oboru a  je to je-den z ředitelů JETE v době výstavby dvou bloků VVER 1  000 MW, který má nezpochybnitelnou zásluhu na úspěšné výstavbě a uvedení do provozu v letech 2002 a  2003. JETE je totiž stále poslední nová JE uvedená do provozu v Evropě. Česká republika má tak „poslední možnost“ využít „temelínských“ odborníků i pro připra-vovaný NJZ JEDU5, není jich už mnoho.Z článku plyne, jaké výhody či nevýhody od SMR mů-žeme očekávat v případném provozu a údržbě v našem národním hospodářství, pokud by se Česká republika rozhodla malé modulární reaktory stavět. V  článku je upozorněno na pouze dvouokruhové schéma energe-tické jednotky NuScale, ale zároveň i na fakt, že v růz-ných materiálech NuScale se uvádí výkon 47 MWe, 50 MWe, nebo i 60 MWe, ale ani teplota, ani tlak nejsou dosud finálně stanoveny. Takováto „vývojová neukon-čenost“ jasně ukazuje, že komerční realizace jsou ještě hodně vzdálené (možná, že v roce 2050 bude již mož-né seriózně stanovit další rozvoj jaderné energetiky, to už tady však může být i „jaderná fúze“ ve formě demo bloku ITER).

5. ZávěrZmocněnec pro jadernou energetiku ČR Ing.  Jaroslav Míl, MBA, FEng., se na veřejných vystoupeních vyjadřuje o budoucím řešení energetiky v ČR na základě SMR. Vy-volává tím dojem, že příliš „nevěří“ svým současným ak-tivitám v přípravě a zajištění NJZ (JEDU 5) na bázi VVER s  elektrickým výkonem do  1  200 MW. Jaroslav Míl se vyjádřil, že jako nejnadějnější typ SMR pro elektroene-regtiku a teplárenství ČR se mu jeví elektrárna HITACHI BWRX-300 s výkonem 300 MWe, která bude investičně levná (Capital Cost $2,5B) a bude se s jejím použitím do-sahovat nízká cena elektrické energie (LOCE $70/MWh).Jak je zřejmé z obr. 10, je to jednookruhový typ BWR – Boiling Water Reactor (varný reaktor), který v ČR ni-kdy nebyl považován za vhodný z hlediska radioaktivní bezpečnosti a nikdy se o jeho použití neuvažovalo. Tato vyjádření prezentoval například na kolokviu „Nový jaderný reaktor pro Česko v souvislostech“ pořádaném ČVUT FJFI [L2]. Jaroslav Míl prezentoval připravený a schválený harmonogram prací a mimo jiné řekl, že rok 2029 je posledním rokem, kdy se dá VŘ na NJZ JEDU5 zrušit bez velkých finančních ztrát, protože do té doby budou probíhat pouze přípravné práce, jednání a uza-vírání smluv, projektové práce a výběr dodavatele. Ta-kovýto přístup nebudí příliš důvěru u  odborné veřej-nosti nezainteresované na  vlastním procesu výstavby NJZ JEDU5, víru v budoucnost jaderné energetiky v ČR, tak jak ji stanovuje stále platná Strategická energetická koncepce (SEK) z roku 2015.Od té doby nenastaly žádné okolnosti, které by elimi-novaly systémové jaderné elektrárny z akutního řeše-ní elektroenergetiky ČR, ba právě naopak schválené smlouvy a  nařízení EU/ER typu zimní balíček, Green Deal s cílem dosažení uhlíkové neutrality do roku 2050, možná nechtěně, vyvolávají naprostou nezbytnost vy-užívání jaderné energie, chceme-li stanovených klima-tických cílů dosáhnout. A  tomu se již asi nevyhneme (pokud nepřistoupíme k  czexitu), protože nová před-sedkyně Evropské komise Ursula von der Leyenová zvolená v  listopadu 2019 je v  zaměření na  klimatické cíle ještě mnohem „ambicióznější“ než předcházející komise s předsedou Jean-Claude Junckerem.V  závěru uvádím, že se spolupracovníky máme při-pravený projekt dálkového vytápění z  velkých systé-mových jaderných bloků v  současných lokalitách Du-kovany a Temelín, ve kterém jsou řešeny dvě „typové“ projektové varianty, podložené tepelnými výpočty, ná-vrhem konstrukčního řešení, návrhem způsobu řízení a  rovněž základními ekonomickými úvahami. Těmito variantami jsou soustavy dálkového vytápění CZT:(I.) SCZT: JE Dukovany–Brno, s dodávkou tepla na vzdá-lenost 50 km,(II.) SCZT: JE Temelín–Praha, s dodávkou tepla na vzdá-lenost 100 km.Obě varianty jsou řešeny včetně akumulace denní (den–noc) i  sezónní (léto–zima). Tento projekt je ale

tématem pro další navazující tematický článek a  tým připravuje řešení v  rámci dotovaných projektů, např. TAČR THÉTA – Výzva 2020 nebo HORIZON Europe.

Literatura:[L1] Hezoučký, F. Malé jaderné elektrárny s  malými, či malými modu­lárními reaktory – co od  nich může očekávat Česká republika? All for Power, č. 4, 2019.[L2] Koloqium s  Jaroslavem Mílem – vládním zmocněncem pro jader­nou energetiku, na téma: „Nový jaderný reaktor pro Česko v souvislos­tech“. ČVUT FJFI Praha, dne 4. 12 .2019. [L3] Neuman, P.  Zdroje pro českou elektroenergetiku. ELEKTRO, č. 10, 2017, str. 44–48.[L4] Neuman, P. Současná česká energetika a její vývoj. Sdělovací tech­nika, č. 1, 2018, str. 4–10.[L5] Neuman, P. Alternativy pro vývoj české energetiky. Energie 21, č. 1, 2018, str. 8–9.[L6] Neuman, P. Blahodárný vliv jaderných elektráren na provoz elektri­zační soustavy (1.; 2. část). ELEKTRO, č. 8–9, str. 85–89; č. 10, str. 44–48, 2018.[L7] Neuman, P. Uplatnění jaderných elektráren v energetickém mixu – 1, 2, 3. Energie 21, č. 6, str. 38–39, 2018; č. 1, str. 30–31; č. 2, str. 28–29, 2019.[L8] Neuman, P.  Synergické pozitivní efekty pro energetiku ČR získané propojením elektroenergetiky a zdrojů JE s teplárenstvím – 1, 2. Energe­tika, č. 3, 2019, str. 156–160; č. 4, str. 230–236, 2019.

Seznam zkratek:VVER – lehkovodní jaderný reactor (LWR)PWR – tlakovodní jaderný reaktorLWR – lehkovodní jaderný reaktor (VVER – vodo–vodní jaderný reaktor)VVER 12000, AES 2006, MIR 1  200 – značení a  typy ruských jaderných blokůBWR – Boiling Water Reactor (varný reaktor)RBMK – typ reaktoru (rusky реактор большой мощности канальный, reaktor bolšoj moščnosti kanalnyj, česky kanálový reaktor velkého vý­konu), známá je též zkratka LWGR (anglicky Light Water Cooled Gra­phite­moderated Reactor, lehkou vodou chlazený reaktor s grafitovým moderátorem), je sovětský jaderný reaktor, který se stavěl jen na území bývalého SSSRSMR – Small Modular ReactorsJEOT – jaderné bloky s odběrem teplaSCZT – soustavy centrálního zásobování teplem (rovná se SZTE)SZTE – soustavy zásobování tepelnou energií (rovná se SCZT) – nejed­notné značení v české literatuřeDHS/CZT – District Heating Systems / centrálního zásobování teplemVŘ NJZ – výběrové řízení nového jaderného zdrojeEPR – European Pressurized Reactor, francouzský jaderný blokTTO – těžký topný olejESBWR – Economic Simple Boiling Water Reactor (ekonomický zjedno­dušený varný reaktor)ABWR – Advance Boiling Water ReactorT–W – Toshiba–WestinghouseGE–H – General Electric – HitachiS.O. – sekundární okruhP.O. – primární okruhJE – jaderná elektrárna

Ing. Petr Neuman, CSc. (1950) – NEUREG, zájmové sdružení, Praha, člen AEM, člen IFAC TC 6.3 – Power and Energy Systems, oblasti zájmu jsou modelování a simu­lace energetických procesů, simulátory a trenažéry pro energetiku, automatická regulace a řízení procesů v sil­noproudé elektrotechnice a elektroenergetice, současný stav a rozvoj energetiky v České republice.

104

jAdE

rNá

ENEr

gETi

KA

číslo 2 | 2020 | ročník 70