Department of International Relations and European Studies1 Malé modulární reaktory Mgr. Tereza Stašáková 427280@mail.muni.cz 2 Department of International Relations and European Studies Department of International Relations and European Studies3 Obsah ̶ Co je malý modulární reaktor? ̶ Charakteristika ̶ Bezpečnost ̶ Ekonomika ̶ Výhody a nevýhody ̶ Využití ̶ Uvedení do komerčního provozu ̶ Vývoj a výzkum ̶ Příklady projektů Source: https://hackaday.com/2019/05/29/atomic-power-gets-small/ Department of International Relations and European Studies4 Co je malý modulární reaktor? ̶ SMR a SMR? ̶ Small and medium reactor = SMR ̶ Small modular reactor = SMR Hlavní řady: vodou chlazené reaktory; vysokoteplotní plynem chlazené reaktory; kapalnými kovy, sodíkem a heliem chlazené reaktory s rychlým neutronovým spektrem; reaktory s roztavenou solí; a nejnověji mikroreaktory ̶ Reaktor o výkonu do 300 MWe (podle IAEA). Define footer – presentation title / department5 https://www.iaea.org/newscenter/news/what-are-small-modular-reactors-smrs Department of International Relations and European Studies6 Charakteristika SMR ̶ Modularita a integrovaný systém → bezpečnost – Vysoká úroveň bezpečnosti s mnohem menším počtem bezpečnostních systémů – Pasivní bezpečnostní prvky ̶ Ekonomika sériové výroby → kratší doba výstavby → pozitivní dopad na cenu projektu – Časová hodnota peněz – Úspory z rozsahu Department of International Relations and European Studies7 Bezpečnost ̶ Obecně: s menším výkonem se zvyšuje bezpečnost reaktoru a snižuje se potenciální radioaktivního znečištění ̶ SMR jsou technologicky jednodušší ̶ Bezpečnost je zajištěna skrze tři fáze: 1. SMR je svým designem schopný zajistit vysokou úroveň bezpečnosti s mnohem menším počtem systémů = Safety-by-design 2. Pasivní bezpečnostní systémy 3. Aktivní bezpečnostní systémy ̶ Příklady pasivních prvků: ̶ Podzemní umístění ̶ Snadnější chlazení reaktoru a regulace chlazení, nižší potřeba vody k chlazení ̶ Uzavřený cyklus Department of International Relations and European Studies8 Ekonomika SMR ̶ Jedním z důvodů vývoje SMR je snížení ceny, celkově snížení ekonomické náročnosti jaderných projektů a zvýšení jejich konkurenceschopnosti ̶ Je zde předpoklad poklesu ceny v důsledku: ̶ Kratší doby výstavby ̶ Menšího množství bezpečnostních prvků = jednodušší výstavby ̶ Rozvoje sériové výroby ̶ Opět bude záležet na tom kdo bude stavět a kde bude projekt umístěn ̶ Kratší doba výstavby je zásadní i z pohledu: ̶ Nižších dopadů na investora ̶ Časové hodnoty peněz ̶ Efekt postupného uvádění do provozu ̶ Význam dalšího vývoje pro cenu na MWh Department of International Relations and European Studies9 Ekonomika SMR ̶ Nyní co projekt, to jiná cena ̶ Všechno jsou zatím FOAK ̶ Výstavba trvá dlouho ̶ Prodražuje se ̶ Není ustálený dodavatelský řetězec ̶ Ještě se vychytává managment atd. ̶ Důležitý indikátor je zapojení soukromých investorů ̶ Přítomnost státu? Nebo čistě komerční projekty? Department of International Relations and European Studies10 Výhody SMR ̶ Vyšší bezpečnost skrze pasivní bezpečnostní prvky ̶ Snadnější výměna paliva, některé typy mají delší palivový cyklus ̶ Nižší nápor na síť v momentě připojení ̶ Možnost postavení na brownfieldu po uhelných elektrárnách ̶ Snížení dopadu kapitálových nákladů na výstavbu elektrárny ̶ Snadnější financování ̶ Možnost přistavování nových modulů (lepší reakce na růst spotřeby) ̶ Zajištění výroby elektřiny a tepla mimo velké distribuční sítě (odlehlé a ostrovní oblasti) ̶ Vyšší flexibilita (ALE stále omezená ) Department of International Relations and European Studies11 Nevýhody SMR ̶ Složitý a dlouhý proces licencování FOAK ̶ Zatím příliš vysoká cena ̶ SMR nemají dlouhodobě prokazatelný spolehlivý a bezpečný provoz ̶ Stále přetrvává problém s dlouhodobým uložením odpadu ̶ Není zaběhnutý osvědčený dodavatelský řetězec ̶ Není vyzkoušené a osvědčené rozložení výstavby a postupné zapojení více modulů Department of International Relations and European Studies12 Využití SMR ̶ Účelem SMR není nahradit velké bloky ̶ Umožnění jaderné energetiky pro širší škálu uživatelů a aplikací ̶ Nahrazování fosilních elektráren ̶ Zajištění kogenerace → výroba tepla ̶ Desalinizace vody ̶ Výroba vodíku (v souladu s výrobou z OZE) ̶ Industriální využití ̶ Větší flexibilita a možnost umístění ̶ Rozvojové státy s malými elektrickými soustavami ̶ Odlehlé oblasti a oblasti mimo síť Department of International Relations and European Studies13 Uvedení do komerčního provozu ̶ V současnosti rychlému rozvoji brání legislativní a regulatorní překážky ̶ K uvedení do komerčního provozu potřebují SMR získat licenci a regulatorní povolení ̶ Zdlouhavý a složitý proces licencování FOAK, který zároveň naráží na problém, že licenční proces pro SMR by měl být odlišný od klasického pro velké JZ ̶ Postoj států v Evropě ̶ V Evropě je nejprogresivnější VB, což souvisí s vlastním vývojem SMR a ambicí exportu ̶ Zájem projevily Velká Británie, Finsko, Švédsko, Francie, Ukrajina, Rumunsko ̶ Ostatní státy, které jsou otevřené jaderné energii, zatím sledují vývoj a postupně se chystají na možnost SMR – viz aktivity ČEZ ̶ Postoj IAEA a EU ̶ 12. února 2019 – fórum IAEA a EU → regulace SMR jsou diskutovány a je potřeba je vytvořit ̶ V EU SMR nejsou regulovány ani zatím licencovány • ale Projekt ELSMOR 2019-2023 ̶ IAEA problematiku monitoruje – pravidelné publikace • 2015 vznik regulatorního fóra pro SMR • 11/2017 vznik pracovní skupiny Department of International Relations and European Studies14 Vývoj a výzkum ̶ Významný rozvoj v posledních letech ̶ Velké množství projektů, designů, typů paliv, v různé fázi vývoje ̶ Typy SMR dle IAEA (2020): ̶ Pozemní, vodou chlazený malý modulární reaktor ̶ Námořní, vodou chlazený malý modulární reaktor ̶ Vysokoteplotní plynem chlazený malý modulární reaktor ̶ Malý modulární reaktor s rychlým neutronovým spektrem ̶ Malý modulární reaktor chlazený roztavenou solí ̶ Malý modulární reaktor malé velikosti Department of International Relations and European Studies15 Source: https://aris.iaea.org/Publications/SMR_Book_2020.pdf Department of International Relations and European Studies16 Příklady malých reaktorů ̶ V provozu je pět typů malých reaktorů ̶ Čtyři projekty SMR jsou ve výstavbě ̶ Přibližně 70 je ve vývoji, z toho 17 v pokročilé fázi Sources: https://www.world- nuclear.org/information-library/nuclear- fuel-cycle/nuclear-power- reactors/small-nuclear-power- reactors.aspx Define footer – presentation title / department17 Sources: https://www.world- nuclear.org/information-library/nuclear- fuel-cycle/nuclear-power- reactors/small-nuclear-power- reactors.aspx Department of International Relations and European Studies18 Source: https://aris.iaea.org/Publications/SMR_Book_2020.pdf Department of International Relations and European Studies19 Source: https://aris.iaea.org/Publications/SMR_Book_2020.pdf Department of International Relations and European Studies20 KLT 40S (Rusko) ̶ Malý tlakovodní reaktor (Rosatom) ̶ Výkon 35-40 MW ̶ Jedná se o dva malé reaktory o celkovém výkonu 70 MW na lodi Akademik Lomonosov ̶ Hlavní zdroj pro část Čukotky a tamní průmyslovou zónu ̶ Ve výstavbě od 2009, dokončeno na konci roku 2018, spuštěn v květnu 2020 ̶ Velmi nákladný a neekonomický projekt Source: https://www.rosatom.ru/en/press-centre/photoarhive/ Department of International Relations and European Studies21 Source: https://aris.iaea.org/Publi cations/SMR_Book_2020. pdf Department of International Relations and European Studies22 Source: https://pavelsuk.blog.idnes.cz/blog.aspx?c=636387 Department of International Relations and European Studies23 NuScale (USA) ̶ Lehkovodní reaktor, PWR ̶ Výkon až 77 MWe ̶ Možnost sestavení až 12 celků (924 MW). ̶ Doba výstavby 3 roky ̶ Životnost 60 let ̶ Design byl schválen k certifikaci v červnu 2022 ̶ První projekt by měl být připojen do sítě v roce 2030 → Idaho Falls ̶ Spolupráce s ČEZ od 2019 Department of International Relations and European Studies24 Sources: https://aris.iaea.org/Publications/SMR_ Book_2020.pdf; https://www.nuscalepower.com/benefit s/simplified-design Videa ke zhlédnutí: provoz: https://www.youtube. com/watch?v=vU- IlqiP4sU&feature=em b_logo&ab_channel= NuScalePower komponenty: https://www.youtube. com/watch?v=F9tmn 9LYGjQ&ab_channel= nuscalepower Department of International Relations and European Studies25 CAREM 25, 100 a 300 (Argentina) Source: https://cdn.ans.org/cafe/2014/02/CAREMfromCNEAsite.jpg?_ga=2.13281215.964155339.16 07970990-926432101.1607970990 ̶ Výkon 25 MWe, v oblasti Formosa. ̶ Výstavba CAREM 25 od 2014, plánované spuštění 2023 ̶ Čistě argentinský design, licencovaný 2009 ̶ CAREM 300 je plánovaný pro export – pouze ve vývoji. Department of International Relations and European Studies26 Source: https://aris.iaea.org/Publications/SMR_ Book_2020.pdf Department of International Relations and European Studies27 Rolls Royce (VB) ̶ Výkon 220 až 470 MWe, typ PWR ̶ Životnost 60 let (výstavba 5 let) ̶ Velikost reaktoru 16 x 4 metry ̶ Rozloha 40 000 m2 (10x menší než klasická elektrárna) ̶ Projekt má vést ke snížení ceny elektřiny ve Velké Británii ̶ Celkově chce společnost postavit 16 SMR ̶ Mají být instalovaný na místech odstavených jaderných elektráren ̶ Zájem o projekt projevila ČR (spolupráce s ČEZ od 2020), Kanada, USA a Čína Source: https://oenergetice.cz/jaderne- elektrarny/rolls-royce-nase-male- reaktory-mohou-vyrabet-elektrinu-za- podobnou-cenu-jako-offshore-vte Department of International Relations and European Studies28 Source: https://aris.iaea.org/Publications/SMR_ Book_2020.pdf Videa ke zhlédnutí: https://www.youtube. com/watch?v=cFFS_P 3EnMk&ab_channel= Rolls-Royce proces výroby a výstavby: https://www.youtube. com/watch?v=JK8KGi dUnpM&ab_channel= UKNuclearSMRConsor tium komentář k plánu Rolls-Royce ve VB: https://www.youtube. com/watch?v=8KXTN nK0DUU&ab_channel =TomoNewsUS Define footer – presentation title / department29 Energy Well – ÚJV ŘEŽ ̶ Patentován ̶ Ekonomická studie → potvrdila komerční potenciál ̶ Studie proveditelnosti ̶ Nyní fáze finalizace základního designu ̶ Čeká je velké množství aktivit, které se musí udělat, jako ověření technologie a designu ̶ Reaktor IV. Generace ̶ Chlazený roztavenou solí ̶ Výkon do 50 MW ̶ Specifikum: velikost lodního kontejneru ̶ ČR je v tomto vývoji ve světovém srovnání napřed, ale stále je to běh na dlouhou trať Department of International Relations and European Studies30 Source: https://aris.iaea.org/Publications/SMR_ Book_2020.pdf Define footer – presentation title / department31 SMR v ČR ̶ ČEZ: ̶ Temelín, Tušimice, Prunéřov, Ledvice, Poříčí a Dětmarovice na severu Moravy ̶ Moravskoslezský kraj: ̶ Třebovice, Dětmarovice u Karviné, Blahutovice na Novojičínsku, čtvrtý malý reaktor by mohl být v Třinci pro potřeby Třineckých železáren. ̶ Vužití – výroba elektřiny a tepla ̶ Nový kontext - dekarbonizace Define footer – presentation title / department32 Závěr ̶ SMR – rozvíjející se technologie ̶ Přináší nové možnosti využití jaderné energie i pro nové aktéry ̶ Z pohledu bezpečnosti znamenají zjednodušení a zavedení více pasivních prvků ̶ Z pohledu ekonomiky by mohly být levnější než klasické bloky, ale zatím se jedná o FOAK, ukáže až sériová výroba ̶ Jednou z hlavních výzev pro další vývoj SMR je licencování a regulace ̶ Využití v EU je předpokládané až v druhé polovině 30. let/začátek 40. let, ale závisí to vše na rychlosti vývoje a regulatorních překážkách Department of International Relations and European Studies33 Děkuji za pozornost. 34 Prostor pro otázky Department of International Relations and European Studies Define footer – presentation title / department35 Eseje ̶ zastřešující téma „Budoucnost jaderných technologií v České republice či Evropě“ ̶ Rozsah 9000 znaků (vč. citací, seznamu zdrojů i případných úvodních informací!) ̶ Je nutné téma eseje velmi úzce zaměřit! ̶ Smyslem je zamyslet se nad budoucností jaderných tech. v našem regionu a nad různými aspekty jaderné energetiky Define footer – presentation title / department36 Esej ̶ Termín odevzdání 31.12.2022 včetně. ̶ Výrazně doporučujeme konzultovat téma eseje. ̶ 10 bodů – důraz je kladen na schopnost vyjádřit vlastní názor. ̶ Očekává se esej, který představuje názor autora podložený relevantními informacemi a znalostmi nabytými při studiu. ̶ Cílem není deskriptivní práce! ̶ Define footer – presentation title / department37 Esej – tipy ̶ „Esej je literární žánr, do kterého patří texty zaměřené na odborná témata. Na rozdíl od nestranné publicistiky ale do každé eseje její autor vkládá svůj názor na rozebíranou problematiku. Často jde o zhodnocení nebo kritické vyjádření, které se ale za každých okolností musí opírat o odborná fakta.“ https://www.seminarkyza1.cz/blog-item/jak-napsat-esej/ ̶ Diskuze pro x proti, kde je jasné jaký je názor autora. Define footer – presentation title / department38 Esej – tipy ̶ Úzce zaměřené téma ̶ Jasný názor autora ̶ Vyhnout se dlouhým popisům ̶ Argumenty podpořit fakty ̶ Sjednotit styl citací a citovat! ̶ Dodržet rozsah práce