S nadějí se díváme na znovuuznání jaderné energetiky jako nezastupitelného nízkoemisního zdroje výroby elektřiny. Zejména v médiích (kéž by novináři o tom píšící měli mít povinné technické vzdělání) přetrvává narativ: je to hrozně drahé, velké a staví se to moc dlouho. Možná i proto existuje pohled plný naděje – rozvoj SMR. Small Modular Reactor je ustálený název pro malý reaktor (dle IAEA do 300 MWe výkonu), který se vyznačuje díky specifické výrobě komponent snadnou a rychlejší montáží v lokalitě (sestavení modulů) a u nějž se rovněž předpokládá jednodušší průběh schvalovacího řízení. ČEZ, a.s., v současnosti představuje ambiciózní projekt výstavby až deseti „malých“ reaktorů, z nichž první bude postaven v Temelíně a dodavatel bude vybrán z firem Westinghouse, Rolls-Royce a GE-Hitachi (nabízejí jednotky o výkonu 300 – 470 MWe).

Trochu ve stínu je náš domácí vývoj malých reaktorů. Koncept Teplator budí kontroverze a je odbornou veřejností spíše odmítán, v ÚJV Řež se akademicky věnuje několika konceptům, jejichž primárním cílem není brzké komerční využití, zatímco ve firmě Witkowitz Atomica směřují k reaktoru o výkonu 50 MWe, který je koncipován nejen pro výrobu elektřiny, ale významně i pro dodávku tepla pro vytápění.

A o tom, jaké jsou parametry, ambice i budoucí komerční využití tohoto projektu si budeme povídat s Davidem Chrobokem, předsedou představenstva Witkowitz Atomica a.s. a Martinem Grochem, místopředsedou představenstva Witkowitz Atomica a.s. a předsedou představenstva Czechatom a.s.

Ptají se: Vladislav Větrovec, redaktor webu jaderniveterani.cz, Jiří Marek, prezident spolku Jaderní veteráni, a Jakub Sochor, student FJFI ČVUT v Praze.

JM, VV, JS: O výhodách jaderné energetiky není potřeba na těchto stránkách nikoho přesvědčovat, přesto – jak byste shrnul hlavní důvody, které pasují jádro na vhodný zdroj pro překlenutí současného turbulentního období?

MG: Pan Topolánek nedávno na 23. energetickém fóru správně řekl, že se plynu pro přechod na bezuhlíkovou energetiku nevyhneme a nevíme, jak dlouhý tento přechodový proces bude. S tím souhlasím. Ale je důležité si uvědomit, že pokud to s klimatickými cíli a energetickou stabilitou myslíme vážně, u plynu zůstat nemůžeme. A OZE, které lze nazvat i jako občasné zdroje energie, jednoduše řešením nejsou. Pokud chceme dlouhodobou energetickou bezpečnost a dosažení klimatických cílů, jaderná energetika je jediné východisko. To není věc názoru, ale fyzika. Ale takto o tom novináři bohužel stále moc nepíší.

Dobře. Pokusme se rozvinout tuto tezi. Co přesně může jádro naší společnosti nabídnout?

MG: Jaderné elektrárny reprezentují stabilní zdroj energie, což je klíčové pro stabilitu sítě a zajištění elektřiny pro spotřebitele podle jejich potřeb. O tomto tématu se začíná hovořit i v médiích. Připojování dalších a dalších solárních a větrných elektráren do elektrizační soustavy přináší velké problémy již teď, a to jsme teprve na začátku transformace energetiky. Jádro tak bude jediným zdrojem, který dokáže udržet tyto soustavy funkční a stabilní pro další generace. Bez fosilních paliv a jaderné energie není možné zajistit nepřetržité dodávky elektřiny tak, jak jsme na to posledních 100 let zvyklí. Od fosilních paliv z validních důvodů odcházíme, tím pádem je zřejmé, co zůstává.

DCH: Já bych zdůraznil ekonomickou stránku věci. Místo nakupování low-tech komponent ze zahraničí můžeme vyvinout, vyrobit a prodat high-tech komplexní inženýrské celky do světa. Vyšší stupeň přidané hodnoty si nedokážu představit. Vysoké školství na to již dnes reaguje. Zvýší to vzdělanostní strukturu a pomůže to změnit současný český model levné práce směrem k práci s vyšší přidanou hodnotou.

MG: Máme v průmyslu dobré renomé a soustředěním se na jaderné strojírenství ho můžeme razantně posílit. Pak budeme v EU díky tomu vnímáni jako silný partner. Česká republika může být brand, který má náskok díky technice. Jsme v pozici, kdy se můžeme stát nepostradatelnými pro okolní země, a dovedeno do extrému, ty nás budou potažmo ochotně bránit, pokud se dostaneme do přímého nebezpečí, protože nás budou potřebovat. Budeme totiž mít silné zdroje energie a know-how.

Jak o tom všem přesvědčit veřejnost?

MG: Jaderná energetika je racionálními Čechy vnímána velmi kladně, a to napříč všemi sociálními skupinami. Někdy mi přijde, že průměrný volič rozumí energetice více než vrcholný politik.

DCH: A na úrovni EU již také došlo k radikální změně v přístupu k jaderné energii. V současnosti opravdu zažíváme „jadernou renesanci“. Velmi důležitým faktorem pro rozvoj tohoto odvětví, který zároveň potvrzuje jeho potenciál v EU, je skutečnost, že podle taxonomie EU je jaderná energetika považována za „ekologicky udržitelnou“. Nový vývoj v oblasti jaderných technologií, jako jsou malé modulární reaktory s instalovaným výkonem do 300 MWe, tak dostal v Evropě i ve světě další impuls.

A je podle vás tento impuls dostatečně silný k tomu, aby opravdu došlo k již zmíněné „renesanci“?

MG: Tak na základě řady odborných studií a analýz, i z vyjádření erudovaných institucí, univerzit, veřejného i soukromého sektoru, lze již dnes konstatovat, že pokud nebude realizace výstavby nových jaderných zdrojů, a to jak velkých, tak SMR, zahájena ihned, můžeme v horizontu 40. let tohoto století očekávat markantní problém s výkonovou nedostatečností.

DCH: A Česko se stane výrazně závislým na dovozu elektřiny ze zahraničí. Což bude drahé, bez vidiny zlepšení. Čekají nás stále častější a delší časové úseky, kdy import elektřiny ze zahraničí nebude vzhledem k výkonové nedostatečnosti v celé Evropě možný, a pak budou reálně hrozit středně až dlouhodobé výpadky elektřiny pro všechny – domácnosti, průmysl i služby.

MG: Navíc se úplně rozloží systém centrálních dodávek tepla. Teplárny prostě skončí, pokud nebudou používat fosilní paliva a nic jiného nebude. Časté výpadky zdrojů budou mít za následek destabilizaci elektrizační soustavy, což povede k blackoutům.

DCH: Je opravdu nutné v této chvíli „bít na poplach“ a bez obalu říkat, co všechno se může bez silné energetiky stát. Nedostatek elektřiny a tepla povede k zásadnímu snížení životní úrovně všech skupin obyvatel Česka.

Ano, to jsou hodně černé vyhlídky sdílené mnoha odborníky z energetiky. Vy jako zástupci společnosti vyvíjející malé modulární reaktory (SMR) zřejmě vidíte řešení právě v nich. Co všechno umí váš projekt DAVID SMR a v čem může konkrétně pomoci?

DCH: Samozřejmě, že propagujeme konkrétní projekt DAVID SMR, ale obecně dávají malé modulární reaktory nejen ekonomický smysl, mohou se více specializovat v nabízených řešeních, ale budou i významným stabilizačním prvkem. Díky své velikosti jsou významně levnější, než velké „jaderky“ a jednou budou díky své modulárnosti a unifikaci levnější i na vyrobenou megawatthodinu.

Současně DAVID SMR jako jeden z velmi málo projektů opravdu zodpovědně přistupuje ke zkratce SMR, tedy je opravdu relativně malý, čímž lze uplatnit v mnoha odvětvích a lokalitách oproti řešením, které se svým výkonem blíží reaktorům v Dukovanech. Současně k modularitě řešení přistupujeme nejen z pohledu škálovatelnosti díky možnosti umístění více reaktorů v jedné elektrárně a jednotlivým prefabrikovatelným komponentům (modulům), z nichž pak je elektrárna rychleji sestavena, ale i samotný reaktor je díky patentovaným inovacím do jisté míry modulární.

MG: DAVID SMR vychází z tradiční osvědčené koncepce tlakovodních jaderných bloků – instalovaných v elektrárnách Dukovany a Temelín a kombinuje výhody těchto spolehlivých a bezpečných jaderných zdrojů s novými přístupy a bezpečnostními řešeními. Nominální výkon je arbitrárně stanoven na 50 MWe a palivo, obohacené na méně než 4,95 % U-235, je chlazeno lehkou vodou. Reaktor dosahuje teploty 287 °C na vstupu a 322 °C na výstupu, s plánovanou délkou palivové kampaně minimálně 834 dní. V jedné elektrárně může být současně umístěno až 8 reaktorů, což dává výkon až 400 MWe.

Jak jsme již říkali, je vhodný pro decentralizovanou výrobu tepelné nebo elektrické energie, pro kogenerační výrobu elektrické energie a tepla, pro odsolování mořské vody, výrobu vodíku, ukládání tepla do solí a baterií a pro další možné energetické procesy. DAVID SMR může významně posílit energetickou bezpečnost jednotlivých zemí a stabilizovat místní energetickou přenosovou soustavu a současně zajišťovat energetickou soběstačnost nejen vybraných oblastí či krajů, ale i velkých průmyslových komplexů a aglomerací, rafinerií, datových center apod.

Jak to má DAVID SMR s bezpečností? To je také častý argument proti jádru.

MG: Je navržen jako třetí generace plus, kde je kladen důraz na navýšení pasivní a inherentní bezpečnosti. Díky tomu jsou tyto koncepty bezpečnější než všechny dosavadní generace reaktorů na celém světě. Konkrétně DAVID SMR má dvojitý kontejnment, který zvyšuje jadernou bezpečnost a snižuje pravděpodobnost úniku radioaktivních látek do životního prostředí v případě mimořádné události. Jedná se o kombinaci ocelové hermetické obálky a masivní železobetonové konstrukce sekundárního kontejnmentu.

Významnou bariérou proti úniku radionuklidů do životního prostředí, při krajně nepravděpodobné havárii se ztrátou chladiva, je vložený meziokruh, který přinesl další bezpečnostní funkcionalitu. Tato bariéra v podobě vloženého meziokruhu navíc přináší jedinečnou možnost snadné výměny části reaktoru vystavené neutronovým tokům jako servisního dílu, čímž se prodlužuje životnost elektrárny na 100 let a více a usnadňuje se údržba a případná modernizace během její životnosti. Ukládání vyhořelého paliva jsme navrhli prostřednictvím bazénu skladování, který umožňuje přístup k vyhořelému palivu během kampaně, čímž zvyšujeme efektivitu provozu elektrárny.

DCH: Všechna tato bezpečnostní opatření pomáhají při hledání vhodné lokality pro použití DAVID SMR. Zóna havarijního plánování končí na hranici elektrárny s reaktory DAVID SMR a díky tomu mohou být tyto elektrárny umístěny v blízkosti sídel nebo energeticky náročných provozů. Tato dodatečná míra bezpečnosti má i velmi pozitivní ekonomické dopady, a to nejenom ty spojené s menší zónou havarijního plánování, ale stoletá životnost z DAVID SMR dělá po krátké době zlaté vejce, které už jen generuje zisk.

Kdo vlastně konkrétně DAVID SMR vyvíjí? A kdy to všechno začalo?

MG: Rozhodnutí o vzniku tohoto prvního opravdu českého SMR padlo v roce 2018. V dalším roce začal vývoj Concept Designu, který byl dokončen v roce 2023. Hlavním investorem a majitelem technologie DAVID SMR je společnost Witkowitz Atomica a.s. ze skupiny WITKOWITZ. Vývojem jaderného zdroje na bázi DAVID SMR se zabývá společnost Czechatom a.s., která je primárním partnerem Witkowitz Atomica. Czechatom spolupracuje s řadou firem, organizací, institucí, jako např. projekční kancelář AFRY CZ s.r.o. či se slovenskou VUJE a.s. Mezi klíčové partnery patří také ALVEL a.s., ČVUT, AV ČR a BRESSON POWER a.s. Podporu našel projekt DAVID SMR také u Ministerstva průmyslu a obchodu a Moravskoslezského kraje.

Na výrobě se budou podílet významnou mírou i další firmy ze skupiny WITKOWITZ. Z mezinárodního hlediska probíhají pracovní konzultace o spolupráci při zavádění technologie DAVID SMR do národního energetického systému Ukrajiny s ukrajinskou státní firmou Energoatom až to situace dovolí. Mezi Witkowitz Atomica a ukrajinským Státním vědeckotechnickým centrem pro jadernou a radiační bezpečnost bylo podepsáno Memorandum o spolupráci a smlouva o předlicenčním posouzení koncepčního designu DAVID SMR.

DCH: Firma Witkowitz Atomica a.s. má samozřejmě zájem o výstavbu projektu DAVID SMR na lokalitách v Česku. Witkowitz Atomica si zde „může vzít na triko“ vše od vývoje, výroby a výstavby, až po povolovací procesy.

Pro umístění SMR je nutné splnit podmínky nejenom základně-fyzikální a legislativní, ale musí existovat i příslušná infrastruktura, která existuje například v lokalitách, jež uvedla společnost ČEZ, jako vhodné pro implementaci SMR. Vyžaduje DAVID SMR speciální požadavky na infrastrukturu?

MG: Jedná se o tlakovodní reaktor, který ke svému provozu pochopitelně potřebuje dostatečný zdroj vody. Stejně tak je nutné dostatečné připojení k elektrizační síti pro vyvedení výkonu. Co se týká transportu jednotlivých komponent, tak to považujeme za jednu z předností našeho řešení, a to že největší komponenta celé elektrárny, tedy tlaková nádoba, bude vážit 200 tun a současně bude možné ji přepravit i po železnici. Toto je velikost výrobků, se kterými další společnosti skupiny WITKOWITZ běžně pracují a máme zkušenosti s jejich přepravou i montáží.

DCH: DAVID SMR cílí primárně na lokality, kde je již infrastruktura nutná pro stavbu a provoz elektrárny zajištěna. Jde tedy primárně o teplárny, či velké průmyslové závody. Zde neočekáváme komplikace ani omezení, naopak jsme přesvědčení, že naše řešení je z tohoto pohledu flexibilnější než u jiných SMR.

Jaký objem vody řádově bude muset být pro provoz tohoto reaktoru zabezpečen? Nebo toto není v současné době blíže řešeno s tím, že předpokládaná umístění budou v blízkosti takových zařízení (jaderné nebo uhelné elektrárny), která již dostatečný přívod vody mají a využije se tak jejich infrastruktura?“

MG: Hlavní varianta nasazení DAVID SMR uvažuje uzavřený chladící okruh. Potřeba chladícího média terciálního okruhu tedy bude zcela minimální a v podstatě bude stačit dobrý vrt. Problematika infrastruktury vždy byla v centru návrhu. Už jsme zmínili transportovatelnost, ale můžeme přidat ještě flexibilitu v ohledu typu energií, které lze dodávat do sítí, skladovat či využívat na místě.

A je o DAVID SMR opravdu zájem?

DCH: Witkowitz Atomica nabízí výstavbu projektu DAVID SMR v lokalitách ve vlastnictví měst a krajů. Jsme rádi, že díky základním charakteristikám projektu (vysoká pasivní a inherentní bezpečnost, odzkoušená tlakovodní technologie, modulární uspořádání, reálná škálovatelnost výkonu, dlouhá životnost elektrárny daná její koncepcí, široká škála využití a další) přitahuje k DAVID SMR pozornost řady subjektů z veřejného i soukromého sektoru, a to jak v tuzemsku, tak v zahraničí. V Česku je možné zmínit např. Moravskoslezský kraj, z jiných států projevuje výrazný zájem Ukrajina, o projekt se zajímají i subjekty z Polska či Indie.

MG: Tam všude jsou podepsány první dohody. Je to nové a těžké téma. Ale vidíme, že nejsme sami, kdo si myslí, že to bez SMR tak nějak nepůjde. A exponovaní politici zvedají pera a dokumenty s námi podepisují. Jednání paralelně probíhají i se zájemci z dalších států.

Už jste zmínili problematiku povolovacích procesů. Jak na tom teď v Česku jsme?

DCH: Nedávno vláda schválila návrh novelizace atomového zákona, který by měl usnadnit povolování SMR. Pro nás jsou nejzajímavější asi ty dva nové instituty, které mohou být klíčové pro budoucí nasazování nových jaderných technologií včetně SMR. Jde o možnost formálních závazných konzultací se SÚJB před zahájením příslušných správních řízení a možnost schválení výjimky z požadavků zákona rozhodnutím SÚJB, aniž by přitom utrpěla úroveň bezpečnosti, která samozřejmě musí zůstat nejen zajištěná, ale zvýšená.

Pak je to zjednodušení povolovacích procesů, kdy návrh zjednodušuje souslednost povolení tak, že u jaderných zařízení s jaderným reaktorem bude namísto dvou povolení (k fyzikálnímu spouštění a k energetickému spouštění) potřeba jediné – k uvádění do provozu. Za dobrý nápad považujeme také možnost posuzování shody vybraného zařízení nebo jeho části s technickými požadavky samotným provozovatelem vybraného zařízení. Tato možnost sníží riziko dalších prodlev z důvodů nedostatku příslušných autorizovaných osob v Česku.

MG: Trend je povzbuzující. Jsme zváni do relevantních komisí MPO a dalších institucí. Není to tak, že by na straně státních institucí nebyla odbornost. Problém je s kapacitou. To je ale téma na jinou diskuzi. Nově jsme se stali členy Evropské asociace SMR a Evropě stále věříme.

. . . . .

Ing. David Chrobok vystudoval finance a finanční inženýrství na Vysoké škole ekonomické. Celý pracovní život působí v investiční společnosti E-INVEST, jež je mateřskou společností průmyslové skupiny WITKOWITZ, kde figuruje v rolích dozorčích rad a představenstev dceřiných výrobních podniků. Jako předseda představenstva WITKOWITZ Atomica je zodpovědný za projekt DAVID SMR.

Martin Groch vystudoval ekonomickou teorii na Univerzitě Karlově a business na Národní politické univerzitě na Tchaj-wanu. Od školy se věnuje energetickému strojírenství a komunální energetice a je mimo jiné zodpovědný za produkt DAVID SMR.