Texty

Palivo pro české jaderné elektrárny bude, otazníky přesto existují

V České republice provozujeme dvě jaderné elektrárny, starší Dukovany (připojené do sítě v období 1985–1987), a mladší Temelín (připojený v období 2000–2002). Dohromady v posledních letech produkují kolem 30 TWh elektřiny, tedy okolo 35 % vyrobené elektřiny v Česku. Z pohledu čisté domácí spotřeby se jedná dokonce o více než 45 % elektřiny. Tohle všechno ale platí pouze za předpokladu, že mají dost paliva. Jsou v tomto směru namístě obavy?

V Dukovanech nalezneme čtyři bloky sovětské technologie VVER-440, typ 213, instalovaný výkon elektrárny je po několika modernizacích 4 × 510 MWe. V Temelíně se nacházejí dva bloky novějšího typu stejné rodiny, a to VVER-1000, typ 320, dosahující po modernizacích instalovaného výkonu 2 × 1125 MWe.

Elektrárna Temelín má palivo smluvně zajištěno od společnosti TVEL, dceřiné firmy ruského státního Rosatomu, do letošního roku. Elektrárna Dukovany má palivo od stejného dodavatele smluvně ošetřeno až do konce životnosti elektrárny. (Jakkoli Euratom Supply Agency nepovoluje kontrakty delší než 10 let, elektrárny VVER-440 v Česku, ale i v Maďarsku a Finsku mají výjimku. Ta souvisí s tím, že až do roku 2018 v podstatě neexistoval alternativní dodavatel paliva pro jejich reaktory.) Agentura však na vážný problém závislosti na jediném dodavateli v segmentu VVER-440 dlouhodobě upozorňuje ve svých výročních zprávách.

Současná debata o rychlém dosažení energetické nezávislosti Evropy na Ruské federaci se začíná pomalu posouvat i do jaderného sektoru: Finsko pozastavilo (a někteří tvrdí, že de facto zcela zastavilo) projekt ruské elektrárny Hanhikivi. USA se nepozdávají dodávky obohaceného uranu na americký trh ruskou firmou TENEX. Vzniká silný tlak proti projektu ruské jaderné elektrárny Paks II v Maďarsku. Francie se ocitla v mimořádně nepříjemné situaci, neboť s Ruskem v jaderné oblasti úzce spolupracuje přes třicet let, včetně například licenční výroby paliva v dceřiné firmě Rosatomu pro provozovatele tlakovodních reaktorů na Západě. (Mimochodem, bylo by naivní se domnívat, že se Rosatom dostal do pozice světově konkurenceschopné a v některých ohledech i špičkové firmy pouze vlastním přičiněním. Velkou měrou se na ruském úspěchu podepsaly právě zkušenosti ze spolupráce se západními firmami.)

Máme se tedy bát, že nám dojde palivo?

Každý rok se v reaktorech obou českých elektráren obměňuje jen část palivových souborů, palivo se tedy nakupuje průběžně každý rok. V Dukovanech je to kvůli pětiletému palivovému cyklu pětina souborů, v Temelíně čtvrtina. Palivo lze i skladovat, protože uran pro štěpné reaktory v čase nedegraduje (poločas rozpadu uranu 235 je 704 milionů let). Otázkou jsou skladovací kapacity jednotlivých elektráren – minimum bývá jeden rok. Se samotnými dodávkami od TVELu problém nikdy nebýval a protože národní ani evropská legislativa dosud nevyžadují (jen doporučují) vytváření strategických rezerv, málokterý evropský provozovatel je předzásoben na dlouhá léta dopředu. Státní energetická koncepce České republiky vyžaduje vytvoření čtyřletých zásob až v roce 2040. Ruská anexe Krymu v roce 2014 však tyto aktivity značně akcelerovala, takže aktuální stav zásob na českých elektrárnách lze odhadnout někde až ke třem rokům. Mimo jiné k tomu přispěl fakt, že si provozovatel na začátku března nechal dovézt z Ruska dodávku paliva (podobně jako na Slovensku a na začátku dubna i v Maďarsku), aby si zajistil bohatší zásoby.

Podívejme se blíže na obě elektrárny. Nejprve na tu temelínskou, kde je situace mnohem lepší, neboť pro reaktory VVER-1000 existují dva různé druhy paliva od dvou různých dodavatelů. Kromě ruského TVELu jej dodává i americký Westinghouse. Temelín je pro Westinghouse elektrárnou velmi známou, právě sem v letech 2000 až 2009 vůbec poprvé dodal své palivo VVANTAGE-6. Kvůli problémům s geometrickou stabilitou paliva, vedoucím k častým odstávkám elektrárny, bylo toto palivo po roce 2009 nahrazeno dodávkami z TVELu. Westinghouse však dodával palivo i na Ukrajinu a v modernizované verzi (pod názvem TVS-RW) problémy dokázal vyřešit. Dnes do Jihoukrajinské a Záporožské jaderné elektrárny dodává už třetí generaci paliva (RWFA), vyráběnou ve švédském Västeråsu. Potíže spojené se snahami o výrobu konkurenceschopného paliva pro elektrárny VVER jsou dnes dalekou minulostí. Licenční proces vrcholí i v Bulharsku.

V Česku bylo v dubnu 2019 v rámci příprav na palivový tendr do jednoho z temelínských reaktorů zavezeno šest tzv. LTA, tedy testovacích palivových souborů. ČEZ tak má už tři roky zkušeností s tímto palivem. Shrnuto, kapacity jsou a provozovatel českých jaderných elektráren je na nového dodavatele připraven. Kdo v probíhajícím tendru zvítězí, se oficiálně dozvíme letos, výsledek lze ale už teď celkem úspěšně předjímat s ohledem na vývoj na východě Evropy.

Proces licencování alternativního dodavatele paliva pro segment elektráren VVER-440 nemohl přijít v lepší čas. Jakkoli jsou provozní zkušenosti malé, palivo existuje (!) a Westinghouse je připraven k výrobě a dodávkám.

Komplikovanější je situace v segmentu reaktorů VVER-440, u nás tedy v Dukovanech. Jediným alternativním dodavatelem paliva pro tyto reaktory je v současnosti Westinghouse, a to poměrně čerstvě, od roku 2018. Nabízí pro ně palivo zkonstruované na základě zkušeností se západním palivem NOVA-E3, určeného pro finskou elektrárnu Loviisa. Palivo designovala britská firma BNFL, kterou Westinghouse v roce 1999 koupil. V roce 1996 BNFL podepsala smlouvu s finským a maďarským operátorem na design, vývoj, licencování a dodávku alternativního paliva pro reaktory VVER-440. V maďarských reaktorech se nakonec nikdy neobjevilo, ale ve Finsku bylo v letech 2001 až 2007 používáno bez významnějších provozních problémů v elektrárně Loviisa.

Vzhledem k tomu, že provozovatelé elektráren VVER-440 v posledních dvaceti letech palivo nepoptávali, v žádné jiné elektrárně se nikdy neobjevilo. Důvodem byla i cenová politika Rosatomu, který v dalších tendrech palivo NOVA-E3 přebil cenově výrazně výhodnější nabídkou. Palivo je totiž drahé a je ho potřeba relativně hodně (v aktivní zóně každého dukovanského reaktoru je téměř 350 palivových souborů, z nichž se každý rok obměňuje pětina), byť ve srovnání s energetickou hustotou uhlí jde vlastně o směšně malé objemy. Ruská nabídka byla zatím vždy výhodnější v porovnání s potenciálními alternativními dodávkami (nutno zmínit, že důvodem této cenové politiky mohly být i širší strategické cíle), a to nejen cenově, ale i mírou uzpůsobení potřebám zákazníka.

Už jsem zmínil, že Euratom Supply Agency dlouhodobě upozorňuje na rizika spojená se závislostí na jediném dodavateli v segmentu VVER-440. V prosinci 2013 se Euratom jal problém řešit, resp. vytvořit pro jeho řešení podmínky. Euratom vypsal v rámci formátu Horizon 2020 soutěž na podporu licencování alternativního paliva pro reaktory VVER-440. V projektu bylo úspěšné konsorcium vedené společností Westinghouse s partnery z Česka, Slovenska, Finska, Spojeného království, Ukrajiny, Belgie a Španělska (tedy ze zemí, které mají zkušenosti s designem, výrobou nebo provozem v segmentu reaktorů a paliv VVER-440). Výsledky projektu za něco málo přes 2 miliony eur povedou k výrazně snazšímu licenčnímu procesu, neboť se zaměřoval mj. na společné i specifické požadavky pro licencování tohoto paliva v zemích provozujících tento typ reaktorů. Sdílely se také zkušenosti z provozu v jednotlivých elektrárnách a pracovalo se na modernějších konstrukcích a materiálech. S podrobnými výsledky se lze seznámit zde. V roce 2017 konsorcium projekt úspěšně zakončilo schválením upraveného designu druhé generace tohoto paliva.

Panika v žádném případě není namístě, a to ani v případě, kdyby už další ruské palivo do elektrárny nedošlo. Dukovany nyní mají ze všech elektráren s reaktory VVER-440 největší zásoby.

Menším problémem jsou zatím malé provozní zkušenosti (pro získání licence pro provoz reaktoru s jiným palivem koneckonců nejsou vyžadovány): kontrakt na dodávku inovovaného paliva do Rovenské elektrárny na Ukrajině firma uzavřela teprve v roce 2021. Větším problémem jsou omezené výrobní kapacity firmy Westinghouse. Vzhledem k dosud minimální produkci tohoto paliva je otázkou, jak pružně firma dokáže zareagovat na skokově zvýšenou poptávku a jaké výrobní kapacity se jí podaří alokovat. Případné problémy s dodávkami paliva do elektráren VVER-440 by se totiž netýkaly jen Česka, ale i Slovenska, Finska, Maďarska a Ukrajiny. Některé signály ale naznačují, že v případě postupného zájmu Westinghouse dokáže reagovat bez potíží; potenciálně možná je i nějaká licenční výroba paliva jiným západním subjektem na trhu.

Panika tak v žádném případě není namístě, a to ani v případě, kdyby už další ruské palivo do elektrárny nedošlo (ať už kvůli rozšiřování západních sankcí, či kvůli velmi málo pravděpodobnému omezení či zastavení dodávek Ruskem samotným). Proces licencování alternativního dodavatele paliva pro segment elektráren VVER-440, započatý Euratomem v roce 2013, nemohl přijít v lepší čas. Jakkoli jsou provozní zkušenosti s novým palivem pro reaktory VVER-440 malé, palivo existuje (!) a společnost Westinghouse je připravena k výrobě a dodávkám. Dukovany nyní mají ze všech elektráren s reaktory VVER-440 největší zásobu paliva a mají i plán a nástroje na to, jak s ním šetřit. Postupné požadavky provozovatelů, seřazené dle akutnosti, by měl Westinghouse dokázat kapacitně obhospodařit.

Mnohem větší obavy panují z případné změny jako takové: Ruské palivo je vyráběno na míru, má excelentní vlastnosti a s dodávkou nikdy nebyly potíže. Jaké budou případné provozní zkušenosti s novým palivem a jaké budou mít vliv na ekonomiku elektrárny, se teprve uvidí.


Vlček Tomáš

Tomáš Vlček

expert na energetickou politiku a mezinárodní vztahy
sdílet na twitteru sdílet na facebooku sdílet na linkedin odebírat newsletter