Jaderná energie měla pomoci ochránit světové klima a zároveň vytvořit prostor pro přechod k čisté energetice postavené na obnovitelných zdrojích energie. Havárie v japonské Fukušimě tento koncept nabourala. Konec jaderné energetiky však neznamená.
Foto: Profimedia.cz
České Vrchlabí a japonskou Fukušimu dělí zhruba devět tisíc kilometrů. Zvlášť nyní, kdy chodí z Japonska zprávy o zamoření jídla a vody radioaktivními látkami, by někdo jen těžko mezi nimi hledal souvislost. Přesto se na obou místech hraje o budoucnost. Inženýři, kteří ve dne v noci zápasí s přehřívajícími se reaktory ve dvou fukušimských jaderných elektrárnách, mají v rukou osud jaderné energetiky. Ve Vrchlabí se začíná psát příběh, který možná nakonec pomůže alespoň částečně naplnit vizi mnoha zastánců ekologické energie. Tou je elektrická síť, která se obejde bez jádra a bude se spoléhat především na obnovitelné zdroje. Obě místa mají společné ještě jedno. V tuto chvíli nabízejí mnohem více otázek než odpovědí.
Na soudy je ještě brzy
Bitva s přehřívajícími se jadernými reaktory a bazény, kde se skladují tyče s vyhořelým jaderným palivem, trvá ve dvou fukušimských elektrárnách, které postihlo 11. března silné zemětřesení a následná více než desetimetrová vlna tsunami, už dva týdny. Japonským technikům se podařilo obnovit dodávky elektřiny ke všem reaktorům. Začali spouštět řídicí systémy a připravovali se na oživení chladicích systémů, které zkolabovaly po zásahu přílivové vlny.
Jakmile televize a internetové servery zahájily živé přenosy exploze v elektrárně Fukušima I, začali někteří komentátoři odpočítávat konec jaderné energetiky. Experti na jaderné technologie a jadernou bezpečnost jsou ovšem zdrženlivější. Na konečné verdikty o osudu využití jaderné energie je třeba ještě pár měsíců počkat. Minimálně do doby, než se podaří fukušimské elektrárny stabilizovat a vyhodnotí se skutečné příčiny havárie. Teprve pak se svět bude moci z japonské katastrofy poučit. Tak jak to udělal už po předchozích haváriích a méně závažných incidentech. „Po havárii v americké elektrárně Three Mile Island, kde se roztavila značná část aktivní zóny, se například musel vyřešit problém rekombinace vodíku, který tam tenkrát působil velké potíže více než týden. Po Černobylu se zase prověřovaly a inovovaly organizační systémy řízení elektrárny. Ještě větší důraz se začal klást na spolehlivost a kvalifikovanost obsluhujícího personálu,“ vysvětluje Dana Drábová, předsedkyně Státního úřadu pro jadernou bezpečnost (celý rozhovor přineseme zítra).
Po americké havárii se rovněž prověřovala odolnost kabelů a jejich vedení proti požárům. „Kvůli Černobylu se zjišťovalo, zda v elektrárnách nelze ručně odpojit některý z bezpečnostních systémů. Dnes to v žádném případě možné není. Kdyby se o to někdo pokusil, reaktor se automaticky vypne,“ dodává Ľubomír Sklenka, vedoucí katedry jaderných reaktorů z ČVUT. Vyhodnocování a úpravy elektráren trvají několik let, což může zdržet výstavbu nových reaktorů.
Logická odpověď
Většina zemí, které plánují stavbu nových jaderných elektráren, logicky odložila budování nových reaktorů, dokud nebude jasné, co fukušimská tragédie bude pro konstrukci elektráren znamenat. V tomto duchu se vyjádřily například Čína, Velká Británie či Francie. Logické je podle expertů i rozhodnutí na úrovni Evropské unie, že evropské reaktory projdou sérií zátěžových testů. Co bude jejich náplní, však zatím není známo. „Na jejich obsahu a metodice budou pracovat experti hned, jak budou vědět více o příčinách havárie v Japonsku. Jasněji by mohlo být letos v červnu,“ říká Drábová. S největší pravděpodobností půjde o ověření, jak by se elektrárny chovaly v dosud nepředvídatelných situacích, jako například při dlouhodobém extrémním suchu. A zároveň jak budou odolné proti rizikům, která budou působit najednou. V Evropě přicházejí v úvahu povodně, požáry, zemětřesení či pády letadel. „V Japonsku nevznikl problém kvůli zemětřesení. Ale právě kvůli jeho kombinaci s následnou nečekaně silnou vlnou tsunami, která způsobila výpadky v nouzových zdrojích elektřiny pro chladicí systémy,“ vysvětlil Profitu Cheolho Pyeon z Institutu výzkumného reaktoru na Kjótské univerzitě.
První poučení z japonské havárie jsou tak už nyní zřejmá. Pro provozovatele elektráren ani celý jaderný průmysl však neznamenají nepřekonatelnou překážku. Jde například o přemístění některých záložních systémů mimo areál elektrárny. „V Japonsku se už teď uvažuje o přesunu záložních zdrojů energie do vnitrozemí, kde jim nebudou hrozit tsunami,“ dodává Pyeon. Také obě české jaderné elektrárny v Dukovanech a Temelíně by v případných testech měly obstát. „Bezpečnostní cvičení mimořádných událostí včetně požárů probíhají v každé elektrárně čtyřikrát až pětkrát ročně. Cvičí se i stavy ztráty napájení, které postihly japonské elektrárny,“ tvrdí Vladimír Hlavinka, člen představenstva energetické společnosti ČEZ.
Bez jádra se ještě pár desítek let neobejdeme
Poznatky z havárie v japonsk&e
acute; jaderné elektrárně Fukušima se promítnou i do parametrů výběrového řízení na dostavbu Temelína, říká Vladimír Hlavinka, člen představenstva a ředitel divize výroba společnosti ČEZ.
- *Jak jsou české jaderné elektrárny připraveny na případné zátěžové testy? Zodpovědně prohlašuji, že jaderné elektrárny Temelín a Dukovany splňují všechny parametry, aby mohly být bezpečně a spolehlivě provozovány. Samotná Evropská unie hovoří o „stress testech“, kterými by měly evropské jaderné elektrárny projít. Jsem přesvědčen, že naše jaderné elektrárny obstojí při jakékoliv jejich podobě. Budete kvůli havárii ve Fukušimě jinak přistupovat k výběrovému řízení na nové bloky v JE Temelín? Ano, budeme chtít promítnout nové poznatky, bezpečnost je prioritou. Čekáte, že kvůli novým bezpečnostním požadavkům může jaderná technologie zdražovat? Ozývají se i hlasy, které naopak hovoří o zlevňování projektů v důsledku poklesu poptávky po jaderných technologiích. Pro nás je teď důležité udržet tendr na výběr dodavatele konkurenční, tak dosáhneme výhodné nabídky. O jaderné energetice se v Evropě mluvilo zejména jako o překlenovacím řešení do doby, než budou ekonomicky životaschopné alternativní zdroje. Jak se na jadernou energetiku díváte v tomto kontextu? Obnovitelné zdroje zatím nejsou schopny vyrobit elektřinu za konkurenceschopnou cenu, fungují na systému dotací. Celý dosavadní německý plán rozvoje obnovitelných zdrojů byl postaven na dotování těchto zdrojů z dožívajících jaderných elektráren. Pokud nebude trvat další provoz těchto elektráren, ztratí se peníze na dotace. Je ale zatím příliš předčasné o tom mluvit. I v Německu nejprve propočítají reálný stav, možnosti ekonomiky i energetické soustavy. Většinové zásobení obnovitelnými zdroji je zatím technicky nemožné. Zina Plchová Pro jádro mluví jeho cena Jadernou energetiku nelze zatracovat ani z čistě ekonomického hlediska. Jakkoli jsou sumy za pořízení nové elektrárny obrovské, v konečném důsledku je elektřina z jaderných elektráren podle propočtů Mezinárodní agentury pro energii (MAE) jedna z nejlevnějších. Jen o málo dražší je elektřina z uhlí. Následují zemní plyn a pevninské větrné elektrárny. Naopak megawatthodina proudu ze solárních fotovoltaických elektráren je až šestkrát dražší. Propočty MAE ukazují, že i za 25 let bude elektřina ze slunečního záření zhruba dvakrát dražší než proud z jaderných reaktorů. Řada zemí se jádra nevzdá ani kvůli závazkům na snižování emisí skleníkových plynů a zajištění vlastní energetické bezpečnosti. Mezi ně patří i Česko. „Výhled do roku 2050 počítá s tím, že jednotlivé zdroje energie, tedy tuhá paliva, plyn, kapalná paliva, jaderná energie a obnovitelné zdroje, by měly mít v celém energetickém mixu podobný podíl. Zatím vedou tuhá paliva. Vyrovnanější podíly jednotlivých zdrojů přinesou větší energetickou bezpečnost a stabilitu cen,“ popisuje stanovisko ministerstva průmyslu a obchodu jeho mluvčí Pavel Vlček. Zástupci ekologických organizací ovšem mluví jinak. Renesance jaderné energetiky podle nich skončí. V Německu se ozývají hlasy, že se bude muset přehodnotit i dosavadní postoj k jaderné energetice jako mostu, který přivede svět do éry bezuhlíkových obnovitelných zdrojů. „V Česku dokážeme 100 procent výroby elektřiny pokrýt i bez nových reaktorů a uhelných elektráren z obnovitelných zdrojů. Cena elektřiny z těchto zdrojů neustále klesá. Proto by se dalo počítat s tím, aby se v roce 2035 z obnovitelných zdrojů vyrábělo 50 procent elektřiny a v roce 2050 až 94 procent elektřiny,“ myslí si Jan Rovenský, vedoucí energetické a klimatické kampaně Greenpeace. Přechod k ekologické energetice zajistí podle Rovenského úspory ve spotřebě elektřiny, vývoj systémů pro skladování energie a výstavbu chytrých rozvodných sítí, které si budou umět poradit s velkým podílem obnovitelných zdrojů. V podobném duchu hovoří i německý ministr hospodářství Rainer Brüderle. Spolková vláda bezprostředně po fukušimské havárii rozhodla o dočasném tříměsíčním odstavení sedmi nejstarších jaderných elektráren. Brüderle následně vyzval k rychlejší výstavbě chytrých sítí. „Povolování a stavba nových sítí nyní trvá zhruba 15 let. Měla by se zkrátit na pět let,“ míní Matthias Kurth, prezident Spolkové agentury pro přenosové sítě. Jenže koncept chytrých sítí je teprve v začátcích. Neví se, zda jejich nasazení ve velkém měřítku bude proveditelné a zda splní očekávání, která jsou do nich vkládána. Navíc není jasné, jak drahé ve skutečnosti budou. Zatím se náklady na jejich zavádění zdají vysoké. Odpovědi na tyto otázky by měly přinést pilotní projekty, které fungování chytrých sítí ověří v praxi. Chytré sítě otestuje Vrchlabí**
Jeden z pilotních projektů chytrých sítí rozjíždí i skupina ČEZ v podkrkonošském Vrchlabí. Nový typ sítě má ve třináctitisícovém městě začít fungovat za čtyři roky. „Vrchlabí jsme si vybrali jednak proto, že si koncept chceme vyzkoušet na středně velkém městě, jednak jde o lokalitu, kde bychom stejně měnili kabely vysokého napětí v r&a
acute;mci unifikace,“ vysvětluje některé důvody výběru Vrchlabí Martin Machek, vedoucí útvaru koncepce rozvoje distribuční soustavy společnosti ČEZ, který je zároveň manažerem projektu Smart Region Vrchlabí.
Chytré sítě se mají umět vypořádat s problémy, které způsobují alternativní zdroje elektřiny jako solární a větrné elektrárny. Jejich výroba je nepředvídatelná a může se rychle měnit. Při velkém instalovaném výkonu těchto elektráren pak hrozí, že jejich výpadky kvůli zatažené obloze či bezvětří mohou rozkolísat celou přenosovou soustavu. Zatím se pro pokrytí těchto výpadků musí udržovat v záloze konvenční elektrárny.
Novým způsobem řešení této nestability je nasazení IT a komunikačních technologií. „Klíčová je instalace chytrých elektroměrů v domácnostech a firmách, které budou umět komunikovat s počítači distribuční firmy. Ta bude mít v reálném čase údaje o aktuální spotřebě a podle toho budou moci jiné automatické systémy aktivně regulovat stranu výroby,“ vysvětluje Petr Bilík z Fakulty elektrotechniky a informatiky Vysoké školy báňské – Technické univerzity Ostrava. Navíc distribuční společnost bude moci lépe ovlivňovat spotřebu. Experti hovoří například o několika tarifních pásmech během dne, v nichž by se lišila cena elektřiny. „Ve špičce by elektřina byla klidně i desetkrát dražší než mimo špičku. To bude motivovat odběratele, aby energeticky náročné činnosti přesouvali do jiných částí dne. Pro distributora pak bude snazší spotřebu během dne pokrýt,“ dodává Bilík. Podobné měřiče budou i na místech, kde se do sítě připojují malé elektrárny. Díky komunikaci a automatickým systémům se může síť udržovat stabilní.
Taková chytrá síť by mohla začít fungovat ve Vrchlabí už v roce 2015. ČEZ si na ní otestuje, jak účinné je řízení sítě, ve které je několik malých výrobních zdrojů. Ať už jde o malé vodní elektrárny na Labi nebo nové kogenerační jednotky pro výrobu tepla a elektřiny, které společnost ve Vrchlabí postaví. Skoro pět tisíc odběrných míst u domácností a firem bude osazeno chytrými elektroměry, díky nimž získají přesnou představu o spotřebě energie. „Řídicí systém by měl umět vyřešit i situace, kdy se v jednom místě zásobení elektřinou přeruší. Najde jinou cestu, jak elektřinu do daného místa dodat. V jihozápadní části města navíc budeme testovat, jak funguje v případě havarijního režimu přechod do takzvaného ostrovního provozu, kdy se část sítě odpojí od zbytku a funguje s vlastními zdroji energie. Budeme rovněž ověřovat, co udělá s elektrickou sítí větší nasazení elektromobilů,“ popisuje budoucnost Machek z ČEZ.
Vrchlabský projekt také ukáže, jak a zda se dají vyřešit některá úskalí chytrých sítí. Předně jde o spolehlivost komunikace mezi jednotlivými částmi systému. „Musí se vyřešit i bezpečnost přenosu dat. Protože podle údajů o spotřebě elektřiny se dá snadno poznat, jestli někdo je zrovna na dovolené, a jeho byt tak není ideálním cílem pro zloděje,“ upozorňuje Bilík. Nezanedbatelným rizikem je i samotná složitost takových sítí, které budou závislé na datových centrech a automatických řídicích systémech. „Každý složitý systém je více zranitelný. V případě přenosové soustavy mohou mít případné výpadky kvůli jeho selhání fatální následky,“ dodává Bilík.
Nasazení chytrých technologií je proto nyní zhruba stejně vzdálené jako případný konec jaderné energetiky. Větší rozšíření této technologie může přijít nejdříve za 20 let. A to bude shodou okolností doba, kdy se budou z provozu vyřazovat v Evropě starší jaderné reaktory.
