Hybridní můžou být i elektrárny! Pomůžou malé modulární jaderné reaktory

Hybridní elektrárny založené na kombinaci malého modulárního jaderného reaktoru (SMR – small modular reactor) a větrné nebo fotovoltaické elektrárny řeší problém nestability obnovitelných zdrojů a mohly by se v budoucnosti stát ideálním zdrojem spolehlivých dodávek bezemisní elektřiny.  

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 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). Až 75 % dodávek při výstavbě zařízení by mělo pocházet z Velké Británie, SMR jednotku dodá NuScale, která se v srpnu loňského roku stala vůbec prvním vývojářem SMR, který má certifikaci americké jaderné regulační komise. 

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. 

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. 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. 

Do inovativních jaderných technologií se rozhodla investovat i vláda Spojeného království, která založila fond ve výši 3,3 milionu liber. Téměř 2,5 milionu liber půjde na šest projektů vyvíjejících pokročilé modulární reaktory (AMR), které budou využívat nová paliva, chladiva a systémy k výrobě tepla a elektřiny pro průmyslové využití. Mezi úspěšnými žadateli je i projekt koordinovaný britsko-japonským týmem, který navrhuje vysokoteplotní plynový reaktor.

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.

zdroj: tisková zpráva

19 komentářů u “Hybridní můžou být i elektrárny! Pomůžou malé modulární jaderné reaktory”

    1. pro XBlb…Co tady děláš??…To už máte Fukušimu uklizenou?…Tak šup šup…A až to někdy v budoucnu dokončíte, mám pro tebe další práci: sekuriťáka v Trvalém úložišti jaderného odpadu…Tam to budeš mít na dloooooooooooooooouho 🤪 Akorát budeš muset počkat až ho vybudujou. Jestli se nepletu ještě se nezačlo 🙄

  1. Jestli to chápu dobře, pak klíčem k úspěchu má být náhrada tepelných elektráren ve smyslu rychlosti najetí na maximální výkon a opětovného vypnutí (tam a zpět) za cca 1,5h, bez nutnosti „radikální neodkladné dekompozice“. Dovozuji tak z věty: „výkonnostní charakteristiky srovnatelné s nejmodernějšími tepelnými elektrárnami“.

    Což by dovolovalo provozovat SMR jakožto zálohu za obnovitelné zdroje, které si, tak trochu, vyrábějí, jak je napadne nebo chcete-li, jejichž produkce je proměnlivější než aprílové počasí.

    Ví o tom někdo něco a dokáže to potvrdit nebo vyvrátit?

    1. Tepelné elektrárny se nepoužívají jako záloha obnovitelných zdrojů. Jejich regulace je možná v řádu hodin a zapnutí z odstávky trvá 24 hodin.
      Pro zálohu OZE se používají výhradně elektrárny na ruský plyn, které jediné mohou v řádu minut reagovat na nesmysly, které to do energetické sítě OZE posílá neposílá posílá neposílá…

      OZE = ruský plyn.

      1. Takovy nesmysl muze vypotit jen 42. Kdyby tomu tak bylo, tak by spot market byla pouha loterie. CEPS vi minimalne 24h dopredu kolik bude slunce, vitr, voda a bioplyn vyrabet a muze v klidu objednat potrebne mnozstvi vsech dostupnych zdroju. Jak pluji mraky po nebi, tak diky decentralizovanem umisteni fve je soucet vsech fve vcelku konstantni. A kdyz je vsude zamraceno, tak se to CEPS nedozvi az kdych klesa frekvence v siti, ale vi to minimalne 48h dopredu. Chapu vas, ze kdyz kouknete z okna a je zamraceno, tak ze vam bricho rika, ze fve nic nevyrobi. Ale sitovy management se neridi brichem. A zapad a vychod slunce je znam klidne 100 let dopredu. Navic uhelky nejedou v rezimu 100% nebo 0%. Jedou treba v rozmezi 50% – 100% a kratkodobe treba 120%. Zvyseni/snizeni vykonu pak trva v radu 10 minut. Dokonce i JE lze vykonostne regulovat.
        A ruzzky plyn nahradil norsky a LPG.

        1. Doplneni. V CR je ca. 10% instalovaneho vykonu ve FVE a ca. 45% v uhelnych. V pripade, ze vypadne kompletni vyroba fve, staci navysit vyrobu v uhelkach o 22% a hotovo. Takze kdyz pojedou na 75%, bude stacit je provozovat na 90%. Samozrejme ze nikdy nevypadne cela vyroba fve. Vetsinou je vyroba fve polovicni, obzvlast rano a odpoledne. Tak kdo ma takove bobky ze z minuty na minutu vypadne vsechna fve a nebude nahrada.

          1. CEPS se zajima o pocasi nad celou CR. Zda v Hornidolni 42 prsi o 4 h pozdeji je uplne jedno. Vy take kouknete z okna a pak filozofujete o globalnim oteplovani. Snazte se akceptovat, ze vas mikrorozhled je tak akorat dulezity abyste si vzal gumaky nebo duchodky kdyz jdete na zachod na hnojniku.

      2. Špičkové a pološpičkové elektrárny byly potřeba už dávno před nástupem OZE protože spotřeba není vyrovnaná. Všechny vodní pracují jako špičkové. Plynem je to samozřejmě nejjednodušší, když by nebyl tak to jde i naftou. Němcům se to daří docela svižně regulovat i uhelkama. Výroba OZE je dnes docela dobře předvídatelná podle předpovědi počasí. Je to vidět i na burze kde se ceny stanovují den dopředu.

      3. jako zaloha se pouzva vse tocive, tedy vsechny tepelne a jaderne elektrarny, ty vsechny maj moznost regulace doslova v radu minut pokud jedou, regulace se deje na urovni turbiny kam smeruje para, proste se para pousti bud do turbiny nebo mimo trubinu do chlazeni

        je to zakladni princip regulace techto elektraren

        na dalkove ovladani se pouziva HDO system, trery spousta domacnosti zna i v te nejnizsi sfere na NN, ale na urovni centralni energetiky se tim ovladaji prave velke zdroje presne podle potreb VVN rozvodne site

Napsat komentář