Známá britská společnost Rolls-Royce založila novou odnož, zaměřující se na vývoj menších jaderných reaktorů. Do začátku získala investici 400 milionů liber (cca 12 miliard Kč ), napůl od soukromých investorů, napůl od britské vlády. Nové typy reaktorů jsou totiž v národním zájmu: mají zemi pomoci splnit cíl snižování emisí.
Rolls-Royce SMR je novou divizí společnosti známé především z oblasti luxusních automobilů a leteckých motorů. Tři písmena SMR v jejím názvu vycházejí z anglické podoby výrazu malý modulární reaktor (small modular reactor) a předznačují tak směr rozšíření oblasti zájmů společnosti. Jde o označení pro reaktory, které by měly mít menší výkon než dnešní kolosy, zároveň by se však měly stavět do jisté míry sériově. Založeny jsou totiž na výrobě modulů konstruovaných ve výrobním závodě a následné, relativně jednoduché instalaci na místě jejich využití. Nejde přitom rozhodně o exkluzivní nápad společnosti Rolls-Royce, podobné projekty vznikají prakticky po celém světě. Ale jejich realizace vázne, a to hlavně z ekonomických důvodů. Jak to chce změnit známá britská společnost?
Od ponorek k elektrárnám Firma Rolls-Royce není jaderným nováčkem. Její konstruktéři navrhli tři generace reaktorů pro ponorky britského královského loďstva, její inženýři a dělníci je také staví. Na projekt navíc není sama: vede konsorcium osmi dalších firem, které mají zkušenosti z jiných aspektů výstavby jádra. Do konsorcia tak patří například společnosti se zkušenostmi s velkými infrastrukturními veřejnými zakázkami. Rolls-Royce je ovšem hlavním účastníkem projektu: ve výsledku by měla vlastnit cca 80 % nově vzniklé společnosti. Jejím primárním úkolem bude vyvinout nový typ jaderné elektrárny postavené na malém reaktoru využívajícím osvědčené technologie tzv. lehkovodních reaktorů. Jde tedy v podstatě o zařízení s velmi podobnými výkony a na stejném principu jako jaderné reaktory v Dukovanech (v Temelíně stojí již reaktory výrazně výkonnější). Výkon reaktorů Rolls-Royce by měl dosahovat cca 470 MW, dukovanské měly původně 440 MW (dnes, po instalaci lepších turbín, 505 MW). Tento údaj však zároveň znamená, že vlastně, striktně řečeno, nejde o malý modulární reaktor, protože ty podle klasifikace Mezinárodní agentury pro atomovou energii (IAEA) mají výkon do 300 MW. Hlavní výhodou nového reaktoru by ovšem neměly být rozměry, ale cena. Po rozjezdu výroby by měla jedna jednotka stát méně než dvě miliardy liber (tedy méně než 60 miliard Kč) při výkonu zhruba kolem 470 MW elektrického výkonu. Pro srovnání: v Británii se dnes stavějí tradiční velké reaktory v elektrárně Hinkley Point. Ty vyjdou podle všeho na více na 20 miliard liber (asi 600 miliard korun), přičemž budou mít jen zhruba třikrát větší výkon než připravovaný reaktor Rolls-Royce. Velkou roli v tom má hrát sama velikost projektu. Cena velkých atomových elektráren do značné míry určuje, kolik investor zaplatí na úrocích z peněz, které si na stavbu musel půjčit. Proto dnes na běžném komerčním finančním trhu nemají velké jaderné elektrárny prakticky žádnou šanci. Objem půjčených peněz by musel být tak veliký, že splácení úvěru se extrémně protáhne a prodraží. Ze stejného, tedy finančního důvodu bude projekt malých reaktorů Rolls-Royce poměrně technicky konzervativní. Čím je projekt větší nebo náročnější z technického hlediska, tím riskantnější se může zdát bankám, vysvětlují své rozhodnutí Rolls- -Royce a jeho partneři. Pokud by nová jednotka stále méně než dvě miliardy liber, rozhodně by se tím usnadnilo shánění finančních prostředků.
Zednické inovace Třetím faktorem, který o finančním úspěchu rozhoduje (a je spjatý s náročností projektu i jeho celkovou velikostí), je čas. Cílem je, aby se stavba „malého“ reaktoru Rolls-Royce dala zvládnout do čtyř let od určení a schválení místa po schválení k provozu. Schvalování místa firma nepočítá, protože v první fázi předpokládá, že se bude stavět hlavně na místech, která jsou vyčleněna na stavbu jaderných reaktorů. Například v České republice jsou v podstatě připravená „volná“ místa jak v areálu elektrárny Dukovany, tak Temelín, a na obou by se výhledově měly stavět další bloky. Harmonogram stavby by pak měl být následující: zhruba rok a půl až dva roky by měly trvat přípravné práce, při nichž se kopou základy, připravuje se staveniště a tak podobně. Tato fáze představuje zhruba 15 % celkových nákladů na elektrárnu. V druhé fázi se na místo dopraví moduly vyrobené ve specializovaném závodě a smontují se dohromady. Právě v této fázi se britské konsorcium chce pokusit přijít s hlavními inovacemi. Jde spíše o záležitosti provozní, které mají zajistit, že zakázka půjde podle plánu a bude hotova přesně na čas. Jednou takovou inovací má být, že stavba by měla probíhat pod střechou. Půdorys navrhované elektrárny je poměrně malý. Má tvar nepravidelné elipsy o maximální délce zhruba 180 m a šířce v nejširším bodě kolem 70 m. Tu plány Rolls-Royce SMR navrhují celou ukrýt pod lehkou, ale samozřejmě poměrně odolnou střechou. Má jít o vícenásobně použitelnou konstrukci, kterou bude možné přemisťovat ze stavby na stavbu. Stavba pod střechou má mít celou řadu výhod, ale v případě klasických jaderných elektráren je nepraktická: používají se tam příliš velké díly. Konstrukce stavbu oddělí od okolí tak, že ho bude méně znečišťovat a obtěžovat. Během stavby nebude nutné ohlížet se na počasí, které třeba v britských podmínkách v některých částech roku poměrně výrazně omezuje možný rozsah stavebních činnosti. Celá konstrukce také má být funkční: pod střechou se nacházejí pojezdové jeřáby, které mají zjednodušit práce na staveništi.
Aby nehyzdila Když byl návrh nové britské malé elektrárny před několika lety poprvé představen, zaujal také svým vzhledem. Samotná elektrárna je pak rozdělena do několika budov, které jsou ovšem všechny překryty lehkým krytem. Na starších vizualizacích byl často k vidění jako průhledný, na těch současných se spíše objevuje střecha pokrytá (alespoň na pohled) fotovoltaickými panely. Celý komplex je navržen údajně s ohledem na to, aby elektrárna byla co nejméně nápadná, a to hlavně při pohledu z úrovně terénu. Pozorovatel by měl vidět malý pahorek s budovou připomínající spíše koncertní halu než průmyslovou budovu. Spodní, zelenou část pahorku vytvoří násyp obsahující některé pomocné budovy a systémy. Nebude mít tedy funkci čistě estetickou. Stavba by tedy neměla rušit, naopak by měla působit nenápadně. Což může jistě být zajímavý způsob, jak se pokusit oblomit odpor alespoň části odpůrců dalšího rozvoje jádra. Dodejme ovšem, že Rolls-Royce si pečlivě vybíral, co veřejnosti prezentovat. Na jeho vizualizacích například nejsou nikdy vidět chladicí věže. Ty ani nebudou nutné, pokud v blízkosti leží nějaká dostatečně velká vodní plocha, kterou lze využít k chlazení elektrárny. Ve Velké Británii často nemívají daleko k moři, ovšem v případě vnitrozemských lokalit, včetně třeba celé České republiky, by se však stavba bez mohutných chladicích věží neobešla.
Nejen na britský trh První nové „atomové rollsrojsy“ by měly nepochybně vzniknout ve Velké Británii. Cílem společnosti je ovšem prodávat pokud možno po celém světě. Jednání o tom, kde přesně by to mohlo být, jsou zatím v rané fázi. V britském případě přichází ovšem v úvahu zhruba pět lokalit, na kterých by mohlo stát celkem maximálně 16 bloků. Společnost má zatím alespoň ambiciózní časový harmonogram. První z nových bloků by měl stát v roce 2030. Ovšem již v roce 2035 by firma ráda viděla v provozu deset svých malých reaktorů. Ve Velké Británii platí zákon o zajištění uhlíkové neutrality do roku 2050, a stát tedy musí tlačit na snižování emisí oxidu uhličitého v elektroenergetice. Rolls-Royce SMR by tedy mohl mít zajištěný odbyt. Jaderné zdroje jsou osvědčenou možností, jak uhlíkovou stopu snížit. Bez zajištění dostatečného počtu zakázek, a tedy v podstatě sériové výroby, se však tento ekonomický model nemůže vyplatit. V takovém případě bude naopak na jednotku výkonu výrazně dražší než tradiční velké jaderné zdroje.
Budou malé lepší? Malé reaktory se v posledních letech těší čím dál větší pozornosti. Mezinárodní agentura pro atomovou energii ke konci roku 2020 registrovala 70 konkrétních návrhů malých modulárních reaktorů. Nejdále v jejich vývoji pokročily firmy z jaderných mocností, jejichž vlády pokrok v oblasti jaderných technologií různými způsoby přímo podporují. Týká se to USA, Ruska, Číny, Francie i Velké Británie. Technologie SMR vyvíjí rovněž Kanada, Jižní Korea, Indonésie, Argentina a Saudská Arábie. V dubnu 2021 schválila první projekt SMR o výkonu 125 MW například čínská vláda. Modul vycházející z domácí technologie ACP 1000 má být v jaderné elektrárně Čchang-ťiang v provincii Chaj-nan uveden do provozu dokonce už v roce 2026. Rusko má jako tradičně velké ambice, ale slabší reálné výkony. Ovšem v oblasti malých reaktorů si nevede tak špatně. Na konci roku 2019 připojilo k síti plovoucí jadernou elektrárnu Akademik Lomonosov se dvěma reaktory s celkovým výkonem 70 MW. Prakticky všichni ostatní o podobných zdrojích zatím jen mluví. Situace se ale snad pomalu mění. A to i na Západě, který se aktivně snaží omezovat emise oxidu uhličitého, přitom mu však stále chybí spolehlivý a předvídatelný bezemisní zdroj. Na vývoji SMR pracuje také české Centrum výzkumu Řež, které je součástí skupiny ČEZ (viz TT 2021/11). V lednu loňského roku získal jeho projekt malého modulárního reaktoru s označením Energy Well patent Úřadu průmyslového vlastnictví a nyní probíhá příprava na výstavbu experimentální jednotky. Cesta k případné realizaci bude ovšem ještě velmi dlouhá a jiné společnosti a subjekty mají veliký náskok. /jj/