Nová elektrárna dokáže vyrobit 1 kWh za 0,14 Kč

Ačkoli vývoj na poli energetiky zažívá v posledních letech nejednu turbulenci, základním jednotícím prvkem jsou dva aspekty, na které je kladen hlavní důraz. V první řadě se jedná o schopnost vyrobit energii levně. V druhé řadě je pak ekologický aspekt, tedy aby se jednalo o čistou energii. V tomto ohledu se ukazuje, že budoucnost vývoje elektráren se nachází pravděpodobně právě v tzv. SMR (small modular reactor), neboli v malých modulárních reaktorech.

Fotogalerie:

i Foto: LHOON (Flickr CC 2.0) , U.S. Government Accountability Office, Dřevostavitell.cz , francesca ivanesca

Důvod je více než prostý. Levnější pořizovací náklady a vyšší bezpečnost. Těchto aspektů si je již delší dobu vědom i americký tradiční výrobce jaderných elektráren, společnost Westinghouse. Firma, jejíž reaktory AP1000 již nyní zásobují energií mnoho domácností po celém světě, představila zkraje minulého týdne nový typ malého modulárního reaktoru AP300 SMR, který je dle slov výrobce budoucností jaderného průmyslu.

1 kWh za 14 haléřů pro 865 tisíc domácností

Westinghouse AP300 SMR má několik předností, kterými překonává „běžné“ jaderné reaktory. Jeho menší a modulární konstrukce je efektivní pro výstavbu a současně lépe splňuje přísné bezpečnostní požadavky. Výkon elektrárny AP300 je 300 000 000 W, což znamená, že elektrárna vyprodukuje 300 000 000 Wh každou hodinu svého provozu. S ohledem na průměrnou spotřebu české domácnosti dokáže teoreticky tato elektrárna kompletně pokrýt spotřebu přibližně 865 tisíc domácností.

Cena elektrárny AP300 je přitom 25 miliard Kč. Při výrobcem garantovaných minimálně 70 letech životnosti a mírném zjednodušení pro zpřehlednění výpočtu, lze hovořit o hodinových provozních nákladech cca 41 300 Kč. Při hodinové produkci 300 000 000 Wh a nákladech 41 300 Kč se dostáváme na cenu 0,000137 Kč za Wh, tedy necelých 14 haléřů za kWh. Ano, jedná se sice o velmi zjednodušený kalkul, který ale vychází ze základního problému, se kterým si dlouhá desetiletí nikdo nevěděl rady.  

Černobyl za to nemůže. Proč se nestaví velké jaderné elektrárny?

Za posledních 25 let vznikla na celém území USA pouze jedna nová jaderná elektrárna. A nejen tam. Kromě současné realizace jaderné elektrárny na Slovensku, ve Francii a Velké Británii, ustala výstavba těchto zařízení v celém západním světě. Pokud předpokládáte, že důvodem jsou obavy o bezpečnost po haváriích v Černobylu a Fukušimě, jste na omylu. Příčinou je cena. Realizace jaderné elektrárny je dlouhodobě neziskový projekt, jehož návratnost je v řádech desítek let.

Lepší představu, jak moc je elektřina z jaderné elektrárny nákladná ve srovnání s jinými elektrárnami, přináší kritérium LCOE (Levelized cost of electricity, v překladu vyrovnané náklady na elektřinu). Metriky LCOE definují náklady po celou dobu životního cyklu zdroje, v tomto případě jaderné elektrárny. Dle této škály vychází, že průměrná cena 1 MWh elektřiny z jaderné elektrárny je 155 USD (přibližně 3 400 Kč). U ostatních typů elektráren, jako je uhelná (109 USD) nebo plynová (56 USD), je tato částka znatelně menší.

Ironií je, že příčinou vysoké ceny výroby elektřiny v jaderných elektrárnách nejsou provozní náklady elektrárny. Z dostupných zdrojů vyplývá, že na vině je několikanásobné překračování nákladů na výstavbu jaderných elektráren, náklady spojené s požadavky na bezpečnost a zvláštní kategorie označena jako „soft skills“, které stojí za prvním zmíněným bodem.

Jak uvedl pro server Lidovky.cz expert Vladimír Wagner: „Velký jaderný blok je obrovskou a dlouhodobou strategickou investicí. Navíc rostl vliv protijaderných aktivistů a riziko, že zařízení, které mělo fungovat řadu desetiletí, bude z politických důvodů uzavřeno. Tím rostlo investorské riziko a pochopitelně i cena peněz.“  

Dále dodává: „Dalším faktorem bylo, že životnost jaderných bloků byla delší, než se čekalo, a fosilní paliva se nevyčerpávala tak rychle, jak se předpokládalo v sedmdesátých letech. Kvůli tomu se postupně nové jaderné bloky v USA a Evropě téměř přestaly budovat. To vedlo ke ztrátě schopných odborníků, neproběhlo mezigenerační předávání zkušeností. Nová generace tak začínala znovu od začátku a chyběli lidé se zkušenostmi.“ Jeho vyjádření potvrzuje i další studie, která ukazuje překvapivá fakta.

Nová virtuální baterie poskytuje elektřinu za 1,8 Kč za kWh. Opravdu se ale vyplatí?

Neefektivita dělníků, předražené elektrárny a problém roku 2038

Studie publikovaná na prestižní univerzitě MIT uvádí, že další z klíčových faktorů prodražující cenu jaderných elektráren je kategorie zvaná „soft skills“. Pod tímto líbezným názvem se ukrývá efektivita výstavby, přesněji neefektivita dělníků při výstavbě. Ze studie vychází, že dělníci více než 25 % veškerého času na stavbě jen vyčkávají na materiály a další věci z důvodů chybně nastavených procesů. Tento fakt se potvrzuje i historickými údaji z měření.

Produktivita práce na jaderných elektrárnách je dle studie 13× nižší než na jiných stavbách. Vina zde není na straně dělníků, ale v nastavení procesů výstavby. Na ty má vliv především Wagnerem zmiňovaná absence mezigeneračního předání zkušeností. Všechny jaderné elektrárny postavené v USA od roku 1970 překročily v průměru 3,5× původní rozpočet. Kvůli tomu rapidně vzrostla i průměrná hodnota LCOE. Malé modulární jaderné reaktory by měly, díky svému návrhu, řešit značnou část výše zmíněných problémů. Navíc se jejich aplikace jeví jako nejpřijatelnější možností pro českou distribuční síť po roce 2038, kdy má dojít ke zrušení současných uhelných elektráren.

První malý modulární reaktor v Česku již v roce 2032, další do několika let

Dle dostupných zdojů by mohly být první malé modulární reaktory využity v České republice do deseti let. První malý modulární reaktor by měl začít fungovat v Temelíně už v roce 2032. Podle ředitelky útvaru pro rozvoj malých modulárních reaktorů Silvany Jirotkové je to vcelku ambiciózní cíl. Další místa instalace jsou poté plánovány v elektrárnách v Tušimicích, Prunéřově, Ledvicích, Poříčí a Dětmarovicích, které by tímto měly být transformovány z uhelných elektráren na ekologičtější a dostupnější zdroje. Bez povšimnutí by neměly v budoucnu zůstat ani Dukovany a zvažuje se i Mělník.

Podle zpráv z března tohoto roku chce Česko během letošního a příštího roku dospět k výběru vhodné technologie pro první modulární reaktor. Nový typ AP300 SMR je tak zcela jednoznačně ve hře. „Tyto technologie budou přelomové. Hodí se jako doplnění velkých tlakovodních reaktorů, obzvlášť do lokalit, kde byly uhelné elektrárny, které budou končit, (do lokalit), kde jsou plynové elektrárny,“ uvedl již dříve generální ředitel ČEZ Daniel Beneš. V Česku je v současnosti využití malých modulárních jaderných reaktorů v počátcích. Nicméně již nyní se ukazuje, že tato technologie bude s největší pravděpodobností pro Česko v následujících desetiletích zcela zásadní.

P.S. Máte zájem získat moderní kamna na dřevo zdarma? Na webu HS Flamingo právě probíhá soutěž o kamna za 50.000 Kč. Účast v soutěži není složitá a šance na výhru je poměrně vysoká.