zde

ÚJV Řež, a. s.
Reaktory 4. generace
Vývoj a zapojení ČR
Ing. Karel Křížek, MBA
Generální ředitel
Praha, 23. červen 2015
Počátky 4. generace jaderných reaktorů
1999: Iniciativa Gen-IV pochází z US Department of Energy
Obnoven zájem o uzavřený palivový cyklus (rychlé reaktory)
07/2001: Podepsána spolupráce (GIF - Generation-IV International Forum)
... a formulovány hlavní cíle systémů 4. generace pro 21. století:
Udržitelnost produkce energie (efektivní využití paliva, přepracování paliva)
Minimalizace radioakt. odpadů (transmutace minoritních aktinidů, rychlé spektrum)
Konkurenceschopné ekonomické ukazatele (cena energie, kapitálové riziko, ...)
Vynikající bezpečnost a spolehlivost (nízká pravděpodobnost
poškození AZ, vyloučení nutnosti evakuovat obyvatelstvo)
Minimální přitažlivost pro potenciální zbrojní využití
2001-2002: Hodnoceno 124 projektů ...
07/2002: 6 doporučených koncepcí (15 projektů)
12/2002: Harmonogram vývoje pro systémy 4. generace
1
Technology
Roadmap
GIF (2002): 6 doporučených koncepcí Gen4
RYCHLÉ
SFR (Sodium Fast Reactor) – Sodíkem chlazený rychlý reaktor (0.1 MPa)
LFR (Lead Fast Reactor)
– Olovem (popř. eutektikem Pb-Bi) chl. rychlý r. (0.1 MPa)
GFR (Gas Fast Reactor)
– Heliem (plynem) chlazený rychlý reaktor (7 MPa)
TEPELNLÉ
MSR (Molten Salt Reactor) – Reaktor chlazený roztavenými solemi (0.1 MPa)
SCWR (Super-Critical Water Reactor) – R. chlazený nadkritickou vodou (25 MPa)
VHTR (Very High Temperature Reactor) – Vysokoteplotní He chlazený r. (4-7 MPa)
2
Stav vývoje 4. generace jaderných reaktorů (v EU) (1)
SFR: ASTRID (FR, Marcoule, demonstrační 600 MWe, ~6 G€)
Koncepční návrh CEA-AREVA, 550 ºC, rozhodnutí o stavbě: cca 2017
Projekty SNETP / ESNII
Nerozhodnuté varianty: Core-catcher, III. okruh (dusík nebo voda), ...
LFR: - MYRRHA (BE, Mol, ADS, multifunkční <100 MWt , ~1.5 G€)
~Koncepční návrh SCK-CEN, 400 ºC podkritický s akcelerátorem
Stále ve fázi variantních návrhů, rozhodnutí o stavbě: cca 2020
- ALFRED (RO-IT, demonstrační 125 MWe, ~2 G€)
Předkoncepční návrh, 480 ºC, problematika koroze/eroze materiálů
Konsorcium FALCON, rozhodnutí o stavbě: cca 2025
GFR: ALLEGRO (V4G4 CoE, demonstrační ~75 MWt, >1.2 G€)
Hrubá verze předkoncepčního návrhu, 800-850 ºC, proveditelnost ?
Asociace „V4G4 Centre of Excellence“ (CZ-HU-SK-PL-FR), > 2025
3
Stav vývoje 4. generace jaderných reaktorů (2)
SFR: Ruská federace
V provozu: Energ. reaktory BN600 a BN800 (spuštěn v 2014) v JE Belojarsk,
experimentální reaktor BOR-60 v RIAR Dimitrovgrad,
Ve výstavbě: Experimentální reaktor MBIR (RIAR)
Ve fázi přípravy stavby BN1200, koncepční návrh BN1500
SFR: Indie (není však členem Generation-IV International Forum)
FBTR (40 MWt, 13 MWe, v provozu) v IGCAR Kalpakkam,
PFBR (Prototype Fast Breeder Reactor - 500 MWe, Kalpakkam),
předpoklad spuštění 2015/16
Ve stavbě a v přípravě dvě 600 MWe jednotky vycházející
z PFBR (Kalpakkam, Tamil Nadu)
4
Stav vývoje 4. generace jaderných reaktorů (3)
MSR: S homogenním (v chladivu) nebo heterogenním palivem
TMSR (Thorium Molten Salt Reactor) – čínský program vývoje solných reaktorů – ve stavbě
stavbě jednotky 2 MWt (2017-18), 10 MWt (2020) v Shanghai Institute of Applied Physics CAS, v
projekční přípravě 100 MWe (po roce 2025),
FHR (Fluoride-salt-cooled High-temperature Reactor) – USA – koncepční návrh vysokoteplotního
reaktoru s palivem typu TRISO chlazeného fluoridovou taveninou (Čína v rámci spolupráce s
USA připravuje spuštění experimentálního 5 MWt FHR v roce 2017
MSFR (Molten Salt Fast Reactor) – Francie, EURATOM – koncepční studie solného reaktoru v
rychlém spektru – projekt SAMOFAR programu Horizon2020
SCWR: USA, Kanada, Německo, university, ...
Zatím jen předkoncepční návrhy, 280/500 ºC, Přímý cyklus jako varný reaktor (bez výměníku)
Nevýhody: Vysoký tlak (~25 MPa), fluktuace v přestupu tepla, korozní prostředí (materiály !)
VHTR: Vysoká bezpečnost (malá hustota výkonu, keramické palivo „TRISO“)
5
Avšak: Otevřený pal. cyklus, Max cca 600 MWt ( modulární jednotky „menšího výkonu“)
HTTR-30 (Japonsko): ~950 ºC, prizmatická AZ, v provozu 30 MWt od 2004
HTR-PM (Čína): ~750 ºC, AZ s kulovým palivem, ve stavbě 2x 250 MWt (1x 210 MWe)
NGNP (USA & EU): ~725 ºC, Koncepční návrh NGNP Alliance, prizmatická AZ, 350 MWt
...a další GT-MHR (RU), GT-HTR (JP), ANTARES (Francie), PBMR (J. Afrika), ...
Zapojení ČR do vývoje 4. generace jad. reaktorů (1)
GFR - ALLEGRO: V4G4 Centre of Excellence od 08/2013
Zájmové sdružení právnických osob dle práva SR: MTAEK+NCBJ+UJV+VUJE (+CEA)
VUJE (hl. konstruktér):
ÚJV Řež:
MTAEK Budapest:
NCBJ Swierk:
CEA (přidružený člen):
Design & Safety (spolu s ÚJV)
R&D a experimentální podpora
Palivo
Materiály
Konzultace, …
Financování:
 Projekty FP7, H2020
 Národní projekty (TAČR, ...)
 Nár. operační programy
LFR - ALFRED: Konsorcium FALCON (... členem je CVŘ)
CVŘ: Vývoj a testování materiálů pro LFR
Financování: Projekty FP7, H2020
Projekt SUSEN: Technologické okruhy (Gen4 pro GFR, VHTR, SCWR, MSR)
Financováno ze strukturálních fondů EU
6
Zapojení ČR do vývoje 4. generace jad. reaktorů (2)
MSR - Fluoridové technologie a palivový cyklus (s USA a EU)
V období 2000 – 2012 byly řešeny 3 národní projekty MPO zaměřené na vývoj technologie MSR a
thorium – uranového palivového cyklu
Čeští řešitelé: ÚJV Řež, ŠKODA JS, FJFI ČVUT, Energovýzkum, COMTES FHT.
Od r. 2001 do 2012 se ČR účastnila projektů EC/EURATOM zaměřených na vývoje technologie
MSR (účast ÚJV Řež, ŠKODA JS a Energovýzkum Brno) a projektů IAEA zaměřených na
technologie MSR a thorium – uranového palivového cyklu (ÚJV Řež)
V roce 2012 uzavřelo MPO a US-DOE mezivládní dohodu na řešení vývoje technologie reaktorů
MSR a FHR.
Čeští řešitelé: CV Řež, ÚJV Řež, COMTES FHT.
Od roku 2004 má ČR zástupce v týmu EURATOMu v System Steering Committee MSR of the
Generation-IV International Forum
7
Malé jaderné reaktory (MJR) v ČR - Otázky
Jak nahradit stávající dosluhující zdroje pro centrální zásob. teplem
Jak zajistit dlouhodobě sociálně přijatelné teplo pro obyvatelstvo
Jak zajistit požadavky na zpřísňující se ekologické požadavky
Jak bezpečně a spolehlivě nahradit dosluhující tuzemskou
palivovou základnu.
Jak omezit závislost na globálních výkyvech cen paliv
Jak vyjít vstříc ekologům a EU v boji proti globálnímu oteplování
Jak pomoci tuzemskému průmyslu a stavebnictví
Jak pomoci ekonomice státu, oživit ekonomiku
Jak zlepšit životní prostředí
8
Malé jaderné reaktory v ČR - Odpovědi
Všechny projekty malých jaderných reaktorů (MJR) jsou řešeny s ohledem na
zajištění vysoké úrovně bezpečnosti a tedy na splnění bezpečnostních standardů
MAAE (IAEA Safety Standard NS-R-1 "Bezpečnost jaderných elektráren").
MJR je reaktor s ekvivalentním elektrickým výkonem méně než 300 MWe
MJR mohou být jednou z cest jak řešit segment CZT v České republice
MJR mohou snížit závislost na volatilních energetických komoditách, zvýšit
energetickou bezpečnost ČR
Výroba / výstavba MJR je velkou příležitostí pro český energetický průmysl a
stavebnictví s celkovým pozitivním dopadem na českou ekonomiku
Potřeba získat zájem energetických a teplárenských společností ČR a průmyslu o
technologii a aplikace malých reaktorů a podporu vývoje a výzkumu
Zkušenosti z ČR v oblasti vývoje, výstavby a provozu jaderných zařízení
lze využít pro realizaci MJR v ČR
Nasazení MJR je v souladu s požadavky EU na snížení emisí plynů a na přechod k
bezuhlíkovým technologiím pro výrobu elektřiny a tepla
9
Technologie, Inovace, Lidé
Děkuji za vaši pozornost
www.ujv.cz
10