Napríklad v USA, všeobecne v Amerike ani v Ázii žiadne takéto ambiciózne ciele nemajú, a preto môžu byť energetické projekty posudzované podľa štandardných tepelno-technických a ekonomických kritérií. Ak však má EÚ cieľ stať sa svetovým lídrom v oblasti dekarbonizácie, musí využívať technické riešenia, ktoré boli až do aplikácie Green Deal oprávnene považované za energeticky neefektívne, teda finančne veľmi nákladné.

Takýmito riešeniami vyvolanými súčasnými požiadavkami sú okrem opisovaných jadrových zdrojov s odberom tepla na diaľkové vykurovanie [1], [2], [6], [11] tiež napríklad energetické zariadenia trvalo využívajúce uhlie v prípade úplného nedostatku zemného plynu alebo jeho neakceptovateľnej ceny [10], čo sa v dôsledku prebiehajúcej rusko-ukrajinskej vojny môže reálne už čoskoro stať. Využívanie uhlia je mimo rámca tohto článku, no len pre všeobecnú informáciu čitateľov má autor článku na mysli napríklad nadkritické uhoľné bloky s ukladaním CO2 – metódy CCS, CCUS alebo splyňovanie uhlia a využívanie v paroplynových cykloch.

Slovensko-česká časť

Slovensko je európskym lídrom v oblasti SMR, rovnako aj v jadrovom vykurovaní [A.7]. Dostavbu blokov Jadrovej elektrárne Mochovce (EMO) 3 a 4 možno totiž bez prekrúcania nazvať výstavbou prvých blokov SMR v Európe, pretože ide o bloky VVER (2 x 220) 440 MW, pričom výkon 220 MW je presne v definovanom rozsahu SMR.

V tomto zmysle Ing. Jiří Feist, člen predstavenstva a riaditeľ pre stratégiu EO Power Europe, a. s., publikoval v AFP Newsletter 2021 nasledujúce vyjadrenia: „SMR nie sú v SR a asi ani v EÚ realizovateľné bez zásadnej zmeny legislatívy. Ak sa štát (EÚ) nerozhodne investície do tejto technológie podporiť úpravou legislatívy, súkromný investor nemá šancu čokoľvek postaviť. Ak by sa však legislatíva zmenila, určite by sa našli súkromní investori. Ku skutočnému kvalitatívnemu skoku by došlo až vtedy, keby riešenie SMR umožňovalo významné zjednodušenie licenčného procesu oproti súčasným blokom bežného inštalovaného výkonu. A to chce, samozrejme, plnohodnotnú prevádzku referenčného bloku.“

Inak sa dá vo všeobecnosti povedať, že vzhľadom na smerovanie k menším zdrojom by SMR určite dávali investorom zmysel vďaka menšiemu inštalovanému výkonu na blok, napríklad okolo 300 – 600 MWe, čo v čase oveľa vyššieho nasadenia OZE umožňuje lepšie umiestnenie týchto zdrojov do prenosových sústav. Z pohľadu špecifikácie malých modulárnych reaktorov SMR je vo svojej podstate blokom SMR aj blok typu VVER440 (typovo 2 x 220 = 440) s dvoma turbínami teraz už 250 MWe na blok (2 x 250 = 500). Napríklad taký, aký sa dokončuje na EMO 3 a 4. Možno poznamenať, že SMR sa veľmi často projektujú ako dvojča s dvoma spriahnutými blokmi, príkladmi sú české Energy Well (ÚJV Rež-CVŘ) a DAVID (Witkowitz), zo zahraničných napríklad francúzsky NUWARD (EDF).

Taxonómia

Čiastková bitka o zelenú taxonómiu a o to, či tam jadro a zemný plyn patria alebo nepatria, je v súčasnosti víťazne vybojovaná. V delegovanom dokumente Európskej komisie (EK) [4] je stále tá „prechodnosť“, čo si žiadny odborník na jadrovú energetiku neprial. Táto prechodnosť je podmienená vedeckými poznatkami a musí byť kontrolovaná každé tri roky. Ak by to bola tá pravá „zelená“ taxonómia, mohli by sme s jadrovou energetikou počítať takmer bez časového obmedzenia, rovnako ako s jadrovými reakciami (štiepenie, zlučovanie). Je to však iba tá „jantárovožltá“ taxonómia, z ktorej treba čo najrýchlejšie vystúpiť, teda do roku 2045/2050.

Dobrá správa je, že okrem Zelenej dohody (Green Deal), Fit for 55 a ďalších európskych projektov EÚ silne tlačí aj na prechod z lineárnej na cirkulárnu ekonomiku. Teda od „ťažba, výroba, distribúcia, spotreba, odpad“ k nevyhnutnému „spotrebuj menej, používaj dlhšie, očisti – zrecykluj, použi znovu“. To pre vyhorené (ožiarené) jadrové palivo znamená žiadne hlbinné úložiská, ale znovuvyužitie. Treba však na to upozorňovať národných aj európskych politikov a úradníkov.

Od roku 2021 sa v EÚ zavádza taxonómia Amber (jantárovožltá). Hlavný argument proti jadru je, že do uhlíkovej neutrality a do cieľa maximálneho zvýšenia teploty povrchu Zeme o 1,5 °C v roku 2050 už nové jadro aj tak nezasiahne, čo je úplne demagogické. Vedecký konsenzus pritom dnes už cieľové zvýšenie len o 1,5 °C a dokonca o 2 °C v roku 2100 považuje za úplne nereálne prianie.

Kategória taxonómie Amber je stanovisko oficiálnej expertnej skupiny EK – Platform on Sustainable Finance. Ďalšie expertné skupiny jantárovožltú taxonómiu neodmietajú, aj keď ich stanoviská sa trochu líšia. Sú to napríklad Joint Research Centre (JRC) Scientific Committee on Healt, Environmental and Emerging Risks (SCHEER) a tiež Euratom Article 32 Expert Group on Radiation Protection.

EÚ chce vylúčiť plyn aj jadro zo zelenej taxonómie a navrhuje rozšírenú (extended) taxonómiu so stredne pokročilým výkonom alebo výkonnosťou (intermediate performance) v zmysle „zelenej“ výkonnosti. Vznikne tak kategória rozšírenej taxonómie so stredne pokročilou výkonnosťou a tej sa bude hovoriť jantárovožltá (Amber) kategória.

Všetko, čo nebude ani zelené, ani jantárovožlté, trvalo spadne do neudržateľnej (unsustainable) kategórie a musí skončiť. To, čo bude zaradené do prechodnej jantárovej kategórie, musí z nej rýchlo von (najneskôr v termínoch stanovených EK). Profiluje sa teda nový politický kompromis. Čo to však bude znamenať v praxi, to sa ešte len uvidí, ale nemožno čakať nič elektrotechnicky a tepelne optimálne.

EÚ teda odmieta plyn (hranica 100 g CO2/kWh) a trvalé využívanie jadra. Zatiaľ to vedie k tomu, že v Nemecku v súčasných anticyklonálnych podmienkach veterníky stoja, soláry neprodukujú, jadro už nie je (v roku 2022 budú odstavené posledné tri prevádzkované JE) a tak sa viac spaľuje uhlie a zemný plyn s priemernými emisiami 550 g CO2/kWh.

Brusel sa vo svojej snahe presvedčiť občanov EÚ o správnosti svojich postupov uchyľuje k zjednodušeným vysvetleniam. Jedno z nich je problém „zafarbiť a tým zľudštiť“. Príkladom je zafarbenie jednotlivých kategórií plynu, resp. vodíka ako budúceho paliva (obr. 1).

Ešte nám však niekoľko farieb dúhy zostáva a tak EK/EÚ teraz môže taxonomicky zafarbiť aj jadro:

I. Jantárové jadro. Generácia GII & GIII súčasných a projektovaných blokov (PWR, BWR, PHWR), hlbinné úložisko, do roku 2045/2050.

II. Zelené jadro. Generácia GIV a iné bloky veľké či SMR, hlbinné úložisko alebo s uzavretým či polouzavretým palivovým cyklom, do roku 2045/2050.

III. Tyrkysové jadro. Jadrové bloky s uzavretým palivovým cyklom, po roku 2050.

IV. Žlté jadro. Bloky na báze jadrovej fúzie, ITER ai.

(Poznámka autora: Farby ad II., III., IV. som si dovolil navrhnúť sám.)

Literatúra

[1] Low-Temperature Nuclear Heat Applications: NPP for District Heating. International Atomic Energy Agency 1986.

[2] Guidance on Nuclear Energy Cogeneration. International Atomic Energy Agency 2019.

[3] Muhlhauser, H. (1978). Steam Turbines for District Heating in Nuclear Power Plants. Nuclear Technology Series. [online]. Publikované 13. 5. 2017. ISSN 0029-5450 (Print), 1943-7471 (Online).

[4] EU Platform on Sustainable Finance, Response to the Complementary Delegated Act, January 2022.

[5] Co byste měli vědět o vodíku. Česká vodíková technologická platforma (HYdrogen TEchnology Platform – HYTEP), 2020.

[6] Frilund, Bjarne – Knudsen, Knud (1978). Nuclear Steam Turbines for Power Production in Combination with District Heating and Desalination. Nuclear Technology Series. [online]. Publikované 13. 5. 2017. ISSN 0029-5450 (Print), 1943-7471 (Online).

[7] Technology Roadmap Update for Generation IV Nuclear Energy Systems. Gen IV International Forum, January 2014.

[8] Non-baseload Operation in Nuclear Power Plants: Load Following and Frequency Control Modes of Flexible Operation. IAEA Nuclear Energy Series, No. NP-T-3.23, Vienna, 2018.

[9] Technical and Economic Aspects of Load Following with Nuclear Power Plants. OECD – IAEA, Nuclear Development June 2011.

[10] OTE, a. s., ve spolupráci s EGÚ Brno. Očekávaná dlouhodobá rovnováha mezi nabídkou a poptávkou elektřiny a plynu – výhled do roku 2060. Prosinec 2019.

[11] Macenauer, Michal a kol.: Temelín by mohl vytápět Prahu. [online]. Publikované 2. 2. 2017.

Publikácie autora článku

[A.1] Neuman, P.: Regulace jaderných elektráren a odběru tepla pro dálkové vytápění. 10. ročník konference Jaderné dny 2020. Západočeská univerzita v Plzni. Univerzitní kampus, Plzeň Bory.

[A.2] Neuman, P.: Automatizace nevyčerpatelné a udržitelné energetiky. In: AUTOMA, 2017, č. 11, 2017, s. 39 – 41.

[A.3] Neuman, P.: Blahodárný vliv jaderných elektráren na provoz elektrizační soustavy (1., 2., 3. část). In: ELEKTRO, 2018, č. 8 – 9, 10.

[A.4] Neuman, P.: Uplatnění jaderných elektráren v energetickém mixu (část 1, 2, 3). In: Energie 21, 2019, č. 6 (prosinec), č. 1 (únor), č. 2 (duben).

[A.5] Neuman, P.: Synergické pozitivní efekty pro energetiku ČR získané propojením elektroenergetiky a zdrojů JE s teplárenstvím. In: ENERGETIKA, 2019, č. 3, 4.

[A.6] Neuman, P.: Praktické zkušenosti s jadernými elektrárnami s odběrem tepla pro účely vytápění. In: ENERGETIKA, 2020, č. 4, s. 102 – 108.

[A.7] Neuman, P.: Slovensko – európsky líder vo využívaní jadrového vykurovania. In: ATP Journal, 2020, č. 6, 7, 8.

[A.8] Neuman, P.: Francouzský jaderný blok EPR1200 pro Česko – předpoklady a přínosy. [online]. Publikované 28. 6. 2021. 

[A.9] Neuman, P.: Elektroenergetika ČR se bez nových flexibilních jaderných bloků neobejde. In: ELEKTRO, 2021, č. 8 – 9.

[A.10] Neuman, P.: Francouzský jaderný blok EPR 1200 – jediná nabídka z EU na nový jaderný blok JEDU5. In: ENERGETIKA, 2021, č. 5.

Ing. Petr Neuman, CSc.
V združení NEUREG pôsobí ako starší konzultant. Je členom Asociácie energetických manažérov, Spolku jadrových veteránov a medzinárodnej organizácie International Federation of Automatic Control, Technical Committee TC 6.3 – Power and Energy Systems. Oblasťou jeho odborného záujmu je modelovanie a simulácia energetických procesov, zdrojov a sústav, sieťové simulátory a operátorské/dispečerské trenažéry, automatická regulácia a riadenie procesov v silnoprúdovej elektrotechnike a elektroenergetike. Aktuálne sa venuje súčasnému stavu a rozvoju energetiky v Českej republike a Európe so zameraním na jadrové elektrárne s odberom tepla na diaľkové vykurovanie SCZT (District Heating Systems).

Peter Neuman
neumanp@volny.cz