CGN: Jaderná energetika má jako ekologicky šetrný, stabilní a ekonomický energetický zdroj skvělou budoucnost

 

 

O plánech China General Nuclear v České republice jsme si povídali se zástupcem hlavního inženýra CNPEC Wang Xinem a hlavním designérem malých modulárních reaktorů Výzkumného institutu CGN Rui Minem. CGN je největším provozovatelem jaderných elektráren v Číně a zároveň čtvrtým největším hráčem v oblasti jaderné energetiky v celosvětovém měřítku.

 

 

Jaká je, dle vašeho názoru, současnost a blízká budoucnost jaderné energetiky v Číně?

 

Ke konci července 2017 bylo v pevninské Číně v provozu 37 jaderných elektráren s celkovým instalovaným výkonem 34,74 GW a 20 jaderných elektráren ve výstavbě s celkovou výrobní kapacitou 23,36 GW. To znamená 4. místo na světě co do instalovaného výkonu a 1. v množství jednotek ve výstavbě. Vyvinuli jsme technologii HPR1000, ke které vlastníme veškerá duševní práva a v roce 2015 zahájili výstavbu 4 jednotek tohoto druhu.
Podle dlouhodobého plánu rozvoje jaderné energetiky v zemi instalovaná kapacita čínské jaderné energie v roce 2020 dosáhne 58 GW a ve výstavbě bude 30 GW. Do roku 2030 se chceme stát silnou zemí v oblasti vývoje technologií pro jadernou energetiku se značným tržním podílem na světovém trhu s jadernou technologií a zařízením. Domníváme se, že s tímto plánem se staneme zemí s největším trhem s jadernou energií na světě.

 

Nyní se dostáváme k China General Nuclear Power Corporation. Můžete nám společnost představit?

 

CGN byla založena v září 1994 se základním kapitálem 10,2 miliardy RMB. Společnost China General Nuclear Power Group (CGN, dříve známá pod názvem China Guangdong Nuclear Power Group) je jednou z největších energetických skupin v zemi produkujících čistou energii. Hlavní činnosti zahrnují rozvoj společnosti, dodávky jaderného paliva, vývoj nových technologií pro produkci čisté energie, financování a jadernou technologii. K prosinci 2016 měla společnost celkový kapitál ve výši 77,8 miliardy dolarů.
CGN dodržuje základní princip „První je bezpečnost, kvalita je prioritou, dokonalost naším cílem“ a je věrná své hlavní hodnotě „Dělat věci od začátku správně“. Po úspěšném dokončení projektu GNP (Daya Bay) společnost zavedla samoudržitelný mechanismus „dosahování růstu jaderné energie pomocí výnosů ze stávajících jaderných elektráren navazujícím způsobem“, a vybudovala mezinárodně kompatibilní a specializovanou infrastrukturu pro provoz jaderných elektráren, jejich projektování a výstavbu, a pro výzkum, vývoj a dodávky jaderného paliva pro různé typy reaktorů.

Ke konci března 2017 měla CGN v provozu 20 jednotek s instalovanou kapacitou 21 470 MWe (62 % z celkové domácí jaderné kapacity) a dalších 8 jaderných bloků s celkovým instalovaným výkonem 10 270 MWe (44 %) je v současné době ve výstavbě. Kromě toho vlastní instalovanou kapacitu 10 930 MWe větrné energie v provozu, kapacitu 2 010 MWe z fotovoltaických elektráren a přidělenou kapacitu 1 580 MWe z vodních zdrojů. Společnost navíc zřídila 8 národních středisek výzkumu a vývoje jaderné energetiky.

V oblasti světového jaderného byznysu má CGN od samého počátku příznivou pozici pro další mezinárodní rozvoj – v rámci své globální strategie analyzovala trhy s jadernou energií v Evropě, Africe, Jižní Americe a jihovýchodní Asii, a založila strategická partnerství s velkými dodavateli s cílem společné explorace mezinárodního trhu. Po podpisu investiční dohody s EDF na stavbu nových jaderných elektráren ve Velké Británii, CGN a EDF připravují společný projekt HPC NPP a propagaci projektů SZC a BRB NPP. V projektu BRB, který je z větší části financován čínskými investory, bude pravděpodobně využita technologie HPR1000. CGN také podepsala rámcovou smlouvu na dostavbu třetího a čtvrtého bloku jaderné elektrárny Cernavoda a získala vyjádření podpory od rumunského státu.
Společnost dále od roku 2007 aktivně provádí exploraci a těžbu uranu doma i v zahraničí. Získala zvláštní povolení a licence na vývoz a dovoz jaderného paliva. Začlenila společný podnik Semizbay-U LLP do společnosti NAC Kazatomprom JSC. Rovněž jsme úspěšně získali projekt těžby uranu v Husab v Namibii a energetických kovů v Austrálii, v Uzbekistánu jsme založili společný podnik zabývající se explorací a zpracováním uranu. CGN doposud vytěžila 307 700 tun přírodního uranu a expedovala dodávku 79 000 tun, což je dle odhadů množství dostatečné pro zajištění potřeby paliva pro 30 reaktorů s kapacitou v řádu gigawattů po dobu 30 let.

V souladu se svým strategickým obchodním plánem bude CGN pokračovat ve svých rozvojových aktivitách, tj. soustavně posilovat svůj klíčový jaderný potenciál, optimalizovat výrobu energie z obnovitelných zdrojů a související infrastruktury, a pokračovat ve své specializaci, budování své soběstačnosti a snahou nabízet své technologie na zahraniční trhy. CGN chce společnosti nabízet dostatečný objem efektivně produkované a trvale udržitelné čisté energie a souvisejících produktů a služeb, realizovat svůj plán rozvoje jaderné a čisté energie a plnit „dvojí cíl“ energetických úspor a snižování emisí.

 

 

V souvislosti s jadernou energetikou je snad nejčastěji zmiňované téma bezpečnosti jaderných elektráren. Jak se k této otázce staví CGN?

 

Jaderná bezpečnost vyžaduje bezpečnost ve všech procesech a ve všech oblastech. Od návrhu až po výrobu zařízení, od stavby až po instalaci, od spuštění po provozování - každý krok musí být v souladu se zásadami bezpečnosti.
Máme zavedený důkladný systém řízení jaderné bezpečnosti, integrovanou bezpečnostní kulturu, nezávislý systém dozoru nad bezpečností, systém pro zpětnou vazbu a systém pro detekci a řešení kritických situací. Vždy se srovnáváme s nejlepší světovou praxí.

Vybudování a dodržování zásad bezpečnosti v celém procesu je zásadně důležité pro dosažení cíle jaderné bezpečnosti. Všichni věnujeme této problematice náležitou pozornost a téma jaderné bezpečnosti je v povědomí všech našich zaměstnanců. Bezpečnost musí být vždy považována za nejvyšší prioritu a v jaderné energetice to platí dvojnásob.

 

 

Jak se CGN staví k řešení zadního palivového cyklu?

 

Jaderný odpad v jaderných elektrárnách zahrnuje vysoce radioaktivní vyhořelé palivo a středně a nízko radioaktivní odpad.
Společný mezinárodní přístup k likvidaci středně a nízko radioaktivních odpadů spočívá v jeho uložení 10 až 20 metrů pod zem poté, co projde speciálním čištěním. Následně dojde k jeho přirozenému rozpadu. Tato technologie, která je vyvíjena již celá desetiletí, je velmi zralá a její bezpečnost je zaručena.

Vyhořelé palivo se vyznačuje dvěma vlastnostmi – uvolňuje teplo a má vysokou radioaktivitu. Vyhořelé palivo vyjmuté z jaderného reaktoru je skladováno v bazénu na vyhořelé palivo po dobu 5 až 8 let, aby se výrazně snížila jeho tepelná úroveň a intenzita záření. Poté je přemístěno do dalšího meziskladu. V současné době existují dva způsoby jeho „dočasného“ ukládání. Jedním je přemístění vyhořelého paliva do jiného bazénu vyhořelého paliva a jeho uložení. Voda odvádí teplo a odstíní záření. Druhý, který je vyspělý a je široce využívaný v zahraničí, je suché skladování, které využívá inertní plyn nebo vzduch k ochlazení vyhořelého paliva. Suché skladování by mohlo zajistit účinnou bezpečnost a má velké výhody – je nákladově efektivní a flexibilní. Mezi úložišti zřízenými na skladování vyhořelého paliva v posledních deseti letech na celém světě je více než 70 % suchých zařízení. V současnosti je toto řešení hlavní a preferovanou technologií. Po více než 30 letech vývoje je suché ukládání vyhořelého paliva v meziskladech široce využíváno ve velkých jaderných elektrárnách ve Francii, USA, Japonsku, Jižní Koreji atd. CGN se vývoji zadního palivového cyklu intenzivně věnuje a bude zavádět technologii suchého skladování.

Navíc, vzhledem k problému utlumování jaderných elektráren, k němuž dochází již od šedesátých let 20. století, se tato technologie v posledních dvaceti až třicet letech rapidně vyvíjela. Nyní je ve světě 110 zavřených jaderných elektráren. JE v Qinghai v Číně již byla vyřazena z provozu a dosáhla úrovně veřejného využití. Na základě současné technologie a zkušeností Číny má tak společnost CGN technologii a schopnost dokončit vyřazování jaderných zařízení po ukončení jejich provozu.

 

Když srovnáte čínské řešení jaderné energetiky s konkurencí, kde vidíte jeho výhody? Je zde také ještě co zlepšovat?

 

Jaderné zařízení od každého dodavatele má své výhody a nevýhody. Za společnost CGN si myslíme, že naše hlavní výhody jsou následující:
Za prvé, má Čína obrovský vnitřní trh s jadernou energií, což může v budoucnu našim partnerům poskytnout další a hlubší možnosti spolupráce. Kromě toho se jaderný obchod CGN rozšířil i na světový trh. Logicky budeme rozvíjet a sdílet mezinárodní rozvojové příležitosti s našimi partnery.
Za druhé, během třiceti let výstavby a provozu jaderných elektráren jsme získali spoustu znalostí s řízením projektů a zkušené profesionály. CGN má nyní vlastní systém, který podporuje výstavbu 20 moderních jaderných elektráren a více než 20 000 zkušených inženýrů v oblasti jaderné energetiky, 15 výzkumných a vývojových center včetně šesti národních výzkumných a vývojových středisek pro podporu udržitelného a trvalého rozvoje jaderné energetiky CGN.

Za třetí, máme vyspělou technologii třetí generace, HPR1000, která byla kompletně vyvinuta v Číně, a nabízí relativně nízké stavební náklady. Díky své rovnováze mezi pokrokem, bezpečností, hospodárností a vyspělostí je HPR1000 vysoce konkurenční technologie.

Za čtvrté, CGN má rozsáhlé zkušenosti s umístěním JE – může pomoci hostitelským zemím s nastavením lokalizačního procesu. V posledních třiceti letech CGN, společně s čínskou jadernou energetikou, zažívá nárůst domácí nabídky z 1 na 100 %. Během toho jsme nasbírali značné zkušenosti ze spolupráce s místními firmami a dodavateli. Chceme tedy tyto zkušenosti nabídnout i české straně a pomoci revitalizovat českou jadernou energetiku.

Za páté, máme značný investiční a finanční potenciál. CGN má plnou podporu čínských bank a dalších finančních institucí, které mohou poskytnout celkovou garanci investic a financování (úvěry s nižším úrokem a delší splatností). Můžeme od spolupracujících čínských bank získat úvěr s relativně nízkou sazbou, s podporou čínského státu a dalších domácích finančních institucí, které poskytnou kvalitní záruky, včetně bankovních a firemních, a nabízí se také spolupráce s třetími stranami – mezinárodními i domácími finančními investory – s cílem zajistit flexibilní model financování.

Za šesté, CGN má komparativní výhodu průmyslového řetězce. Vzhledem ke své třicetileté historii jaderné energetiky má Čína výrobní systém a zdroje pro technologie, což výrazně posiluje její výhodu v dodavatelském řetězci.

V Číně bude navíc ve velkém rozsahu zaváděna technologie HPR1000, což povede k významnému snížení nákladů na výstavbu i provoz elektráren. Domníváme se, že s našimi zkušenostmi, schopnostmi, kvalifikací a technologiemi CGN nabízí zákazníkům v programu civilní jaderné energie přidanou hodnotu a komplexní řešení typu „pod jednou střechou“.

Fangchenggang 3 & 4, referenční projekt pro implementaci technologie HPR1000, je ve výstavbě. HPR1000 ještě neprošla hodnocením GDA a EUR. Výstavba bloku Fangchenggang 3 postupuje nejrychleji a CGN hodlá tento blok zprovoznit v roce 2021. Zároveň probíhají hodnocení GDA a EUR a vše jde podle plánu.

Čínské jaderné elektrárny jsou nabízeny v jiných zemích, včetně evropských. To znamená projít náročným certifikačním procesem. V jaké fázi procesu se nacházíte?

 

V roce 2015 byla přijata certifikační žádost reaktoru HPR1000 o EUR. Certifikační proces trvá asi 3 roky. V nejbližší době by mělo dojít k udělení EUR certifikátu E pro HPR1000. Bude tak první technologií jaderných elektráren Gen III, která bude hodnocena na základě verze E v EUR.
Kromě toho CGN také aktivně usiluje o certifikaci GDA pro technologii HPR1000; oficiálně předložila zprávu PSR a v příštím roce má proběhnout druhá fáze GDA.

 

CGN se také věnuje malým reaktorům. Do roku 2019 chcete postavit plovoucí jadernou elektrárnu využívající technologii ACPR50S. Můžete nám o tom říci více?

 

ACPR50S je malý modulární plovoucí pobřežní víceúčelový reaktor vyvinutý China General Nuclear Power Group a zaměřený na vysokou bezpečnost a přizpůsobivost; má modularizovaný design. Je určen jako potenciální optimální řešení 200 MWt (60 MWe) pro kombinované dodávky tepla, elektřiny a sladké vody v oblasti rozvoje mořských zdrojů, zásobování energií a zajištění dodávek při haváriích na ostrovech a v pobřežních oblastech.
V rámci projektu ACPR50S byl dokončen koncepční/programový návrh a nyní se připravuje projektový plán. Národní správa pro jadernou bezpečnost (NNSA) Číny zavádí pravidlo kontroly bezpečnosti pro malé modulární reaktory. Žádost NNSA o vydání stavebního povolení pro ACPR50S by měla být podána ještě v roce 2017. V plánu je výstavba ukázkového projektu s cílem uvedení do provozu v roce 2020.

 

Kromě plovoucí elektrárny pracujete i na jaderné jednotce pro pozemní použití, která nese označení ACPR100. V jaké fázi je tento projekt?

 

ACPR100 je malý modulární reaktor vyvinutý společností CGN, který disponuje vysokou bezpečností, modulárním uspořádáním a integrovaným designem. Jedná se o energetický systém pro střední a malou výrobu elektrické energie a tepla, odsolování a dodávku páry. Měl by být používán na ostrovech a v pobřežních oblastech. Reaktor bude mít výkon asi 450 MWt (140 MWe) a bude vhodný i pro dodávku energie do velkých průmyslových parků nebo do vzdálených horských oblastí.

ACPR100 byl vyvinut na základě vyšších bezpečnostních standardů než jaderná energie Gen-III. Má integrované uspořádání, které eliminuje větší úniky paliva (havárie LOCA) a snižuje pravděpodobnost malých havárií LOCA. Podzemní instalace reaktoru je lepší pro stínění radioaktivity, pasivní chlazení za havarijních stavů a reakci na vnější událost, zjednodušené postupy reakce na nouzové situace s menší nebo žádnou nouzovou oblastí. Navíc je to malé zařízení s podzemní instalací, což zvyšuje ochranu proti poškození seismickými otřesy. Koncepční návrh je hotov a zahájení stavby se očekává v roce 2021.

Společnost CGN počítá, že rozvoj malých jaderných a pobřežních jaderných reaktorů doplní její rozsáhlé elektrárny a poskytne různorodější energetické možnosti.

 

 

Kde se mohou používat pevninské i pobřežní jaderné elektrárny společnosti CGN?

 

CGN má typ jaderného reaktoru s různým určením jak pro pobřežní, tak pevninské využití. Plovoucí pobřežní SMR s technologií ACPR50S je navržen jako víceúčelový reaktor pro následující aplikace: kombinované dodávky energie pro těžbu z ropných vrtných plošin na moři; kombinovaná dodávka energie na moři; pobřežní a ostrovní kombinované dodávky energie; dodávky energie pro těžbu na moři, jadernou energetiku; a distribuované portfolio čisté energie společně se solární energií a větrnou energií pro ostrovní lokality.

Pro pobřežní jaderné elektrárny má ACPR100 širokou perspektivu pro použití na trhu jako napájení pro střední / malou rozvodnou síť a distribuovaný zdroj pro průmyslové parky, městské dodávky tepla, odsolování mořské vody nebo úpravu brakických vod, průmyslové dodávky tepla a páry, jako distribuovaná energetická stanice postavená společně s velkou jadernou elektrárnou atd.

 

Opět jsme se dostali zpět k otázce bezpečnosti. Jak se řeší bezpečnost malých reaktorů – jak se to liší od „klasických“?

 

ACPR50S má jednodušší design s nižšími náklady a nižšími investičními riziky, aby byl konkurenceschopný s konvenčními zdroji energie na moři. Modulární návrh je upraven pro standardizovanou výrobou s cílem zkrátit dobu výstavby a snížit náklady. Vyššího zatěžovacího faktoru je dosaženo dlouhým cyklem doplňování paliva. ACPR50S je schopen poskytovat bezpečnou, čistou, stabilní a účinnou energii k uspokojení různých požadavků na teplo, elektřinu, vodu a páru. ACPR50S může dosáhnout vysoké úrovně bezpečnosti s CDF <10-7 / RY a LRF <10-8 / RY.
Modul ACPR50S je navržen s vylepšenými bezpečnostními standardy z konstrukcí Gen III reaktorů, a díky tomu splňuje požadavky legislativy a předpisů v oblasti životního prostředí a kontroly radioaktivity. Kompaktní konfigurace NSSS s krátkými tryskami povede ke snížení pravděpodobnosti havárií LOCA. NSSS na lodi se nachází pod hladinou mořské vody. Mořská voda se používá jako koncové chladivo a ochrana proti záření. Opatření pro zmírnění závažných havárií jsou zárukou nízkého rizika uvolňování radioaktivních látek, čímž je vyloučena potřeba nutnosti reakce na mimořádné události. ACPR50S je řešen tak, aby se dokázal vyrovnat s extrémními vnějšími událostmi, jako je tajfun, tsunami a kolize lodí.

 

Zajímáte se také o výzkum a vývoj jaderných elektráren s rychlými reaktory. V jaké fázi se tento projekt nachází?

 

V roce 2015 zahájila společnost CGN strategický projekt pro vývoj klíčové technologie rychlého reaktoru. Byla dokončena konstrukční koncepce inherentního reaktoru chlazeného olovem a probíhá práce na rámcovém optimalizovaném konstrukčním designu.
Mezitím CGN a CAS společně vyvíjely projekt ADS s názvem China initiative Accelerator Driven System (zkratka CiADS), který je zaměřen na rychlý množivý reaktor. Předběžný návrh bude dokončen v tomto roce.

Nyní se zabýváme čtyřmi experimentálními instalacemi s materiálem, tepelnou hydraulikou pro studium klíčových technologií rychlého reaktoru chlazeného olovem, jako je protikorozní ochrana a eroze materiálu, regulace kyslíku, čištění, regulace Po210 a chování chladicí kapaliny. Hlavní prototypy zařízení, jako je výměník tepla, hlavní čerpadlo a tak dále, byly vyrobeny a v letošním roce budou testovány v zařízeních.

 

V březnu 2016 jste podepsali memorandum o spolupráci s Aliancí české energetiky. Plní vaše očekávání a v jakých hlavních oblastech chcete spolupracovat?

 

Memorandum týká lokalizace a spolupráce s místními firmami. Už jsme navázali funkční komunikaci s Aliancí české energetiky a máme její podporu, což nám může pomoci navazovat kontakty s potenciálními partnery v ČR. Nyní je naše součinnost na samém počátku. Věříme, že v budoucnu bude hlubší a v širším měřítku.

 

Česká republika bývala mezi zeměmi, které uměly postavit jadernou elektrárnu od A do Z. Nyní panují různé názory na naši schopnost elektrárnu postavit. Zajímalo by nás, co konkrétně nejvíce oceňujete na českém jaderném průmyslu a souvisejících oblastech?

 

Projekty v jaderné energetice jsou vždy obrovské rozsahem, dlouhodobé a velmi náročné na investice. Nejde jen o projekt samotný, ale jsou tam různé aspekty spojené s rozvojem domácího průmyslu, regionálním ekonomickým růstem, životní úrovní místních obyvatel, ochranou životního prostředí atd.
CGN respektuje to, že lokalizace je vždy správným požadavkem hostitelské země.
U českého jaderného projektu závisí lokalizační poměr na projektovém režimu, který česká vláda zvolí, a na konečném vyjednávání s dodavateli. Proces lokalizace by navíc měl být založen na kontrole kvality, bezpečnosti, nákladů a plánu. Budeme se snažit splnit lokalizační cíle v těchto čtyřech pilířích.
Ještě důležitější je, že Čína je jediná země s obrovským vnitřním trhem s jadernou energií ve světě, který může v budoucnu poskytnout našim partnerům a českým dodavatelům jaderných elektráren další a hlubší spolupráci. Česká firma ŠKODA dodává RPVI pro jaderný projekt Cisco Taishan. Chceme v budoucnu na čínském trhu s jadernou energií vidět více českých jaderných dodavatelů. Kromě toho se jaderný obchod CGN rozšířil i na světový trh. Jsme ochotni rozvíjet a sdílet mezinárodní rozvojové příležitosti s našimi partnery.
Kromě toho můžeme v tomto procesu sdílet také naše znalosti. V současné době CGN spolupracuje na problematice IVR s českým ÚJV Řež.

 

V České republice by měly být vybudovány dvě nové jaderné elektrárny, jedna v Dukovanech a jedna v Temelíně. CGN je mezi zainteresovanými stranami při jejich výstavbě. Jaké jsou podle vašeho názoru hlavní argumenty pro CGN?

 

Stav jaderných zařízení je nesmírně důležitý pro výstavbu a provoz jaderných elektráren; zohlednit se musí také věci, jako je přeprava nadrozměrných zařízení, geografická situace, studené zdroje apod. Objektivním pohledem je Temelín pro daný účel lepší lokalitou než Dukovany. Nicméně obě tato místa jsou vhodná pro výstavbu jednotek HPR1000 a společnost CGN je schopna postavit kapacitu v Temelíně i v Dukovanech. Záleží na rozhodnutí české strany, který projekt bude zvolen jako prioritní.

 

Čínská vláda ve spolupráci s CGN nabídla českým studentům jaderné energetiky prezenční studium dvouletého mezinárodního magisterského programu na univerzitě Tsinghua v Pekingu. Co si od toho slibujete? Kolik studentů projevilo zájem o tuto velmi atraktivní nabídku?

 

Jedná se o vysokoškolský magisterský studijní program v oblasti jaderného inženýrství a managementu, který zahrnuje oblasti jaderné vědy a inženýrství, jaderný cyklus a materiály jaderného paliva, ochranu před radioaktivním zářením a ochranu životního prostředí.
Jaderná energie je způsob výroby elektrické energie, při níž vzniká velmi malé množství uhlíku. Čína byla vždy jednou z hlavních sil v mírovém využívání atomové energie. Za desítky let vývoje se čínské jaderné technologie výrazně zlepšily. V rámci naší globální strategie chceme sdílet nové technologie a naše úspěchy v oblasti jaderného inženýrství s ostatními zeměmi a podporovat rozvoj jaderné energie ve všech zemích.
V roce 2017 získalo konečný příslib studia 27 zahraničních studentů z více než 100 přihlášek. Studenti jsou z devíti zemí včetně Velké Británie, Jižní Afriky, Malajsie a dalších. Bohužel z České republiky mezi nimi žádný student není z důvodu omezení na české straně.

 

Poslední otázka. Jak vidíte budoucnost jaderné energetiky ve světě?

 

Jaderná energie, jako ekologicky šetrný, stabilní a ekonomický energetický zdroj, má nejsilnější substituční efekt a může spolehlivě nahradit elektrickou energii vyráběnou z fosilních paliv. Abychom mohli řešit stále závažnější problémy v oblasti životního prostředí, musíme celosvětově zvyšovat podíl čisté jaderné energie. Z tohoto důvodu jsme přesvědčeni o tom, že jaderná energetika má skvělou budoucnost.

 

 

Celý článek ke stažení zde:

CI1703_48_51_CGN_Jaderná energetika_CI_SABLONA.pdf