Výstavba nových bloků ve světě: Severní a Jižní Amerika

Ačkoliv v poslední době americký jaderný průmysl horlivě zavádí do praxe pofukušimské úpravy stávajících jaderných elektráren, nevykazuje podobnou aktivitu při výstavbě nových bloků. Nové projekty ve Spojených státech naráží na ekonomické potíže a problémy s plněním časového harmonogramu. I tak ale v Severní a Jižní Americe najdeme několik zajímavých, leč ojedinělých projektů.

Mohutný modrý jeřáb, podle nějž jde staveniště poznat již z velké dálky, zvedá spodní prstenec kontejnmentu na stavbě bloku V. C. Summer-2.SCE&G

Spojené státy americké

V této zemi jsou ve výstavbě čtyři nové bloky s reaktory typu AP1000, vyprojektovanými společností Westinghouse, dceřinou společností firmy Toshiba, a jeden blok je dostavován ve státě Tennessee. V provozu je zde 100 bloků o celkovém instalovaném výkonu 99 GWe, které v roce 2013 vyrobily dohromady 789 TWh elektřiny, což představuje 19 % výroby elektřiny v USA. Společnost Westinghouse v roce 1957 postavila první jadernou elektrárnu s tlakovodním reaktorem a od té doby je úspěšně staví po celém světě, takže od ní pochází přibližně polovina energetických jaderných reaktorů na světě. I ve Spojených státech převažují tlakovodní reaktory nad varnými poměrem 65:35. Společnost Westinghouse se stále řadí k předním exportérům jaderných technologií, ale o tom až v příštích částech pojednání o výstavbě nových jaderných bloků.

Prvním blokem typu AP1000, který by měl být ve Spojených státech spuštěn, je V. C. Summer-2, který by měl začít dodávat elektřinu do sítě v roce 2016. V Jižní Karolíně jej spolu s blokem V. C. Summer-3 staví společnosti South Carolina Electric & Gas (SCE&G) a South Carolina Public Service Authority. Očekávaná cena díla je 9,8 miliardy dolarů (zhruba 197 miliard korun). V této jaderné elektrárně již jeden blok stojí a má tlakovodní reaktor od společnosti Westinghouse, který zahájil provoz v roce 1984.

Regulační úřad státu Jižní Karolína s názvem South Carolina Public Service Commission schválil stavbu nových bloků v lokalitě V. C. Summer v únoru 2009. Povolení ke stavbě a provozu bylo uděleno regulačním úřadem Nuclear Regulatory Commission (NRC) v březnu 2012. Plán hovoří o zahájení komerčního provozu bloku V. C. Summer-2 v roce 2016, v případě třetího bloku to bude rok 2019. Stavba jako taková byla započata společností Westinghouse v březnu 2013. Třetí blok začal vznikat v listopadu 2013.

Dodavatelem dílů pro stavbu těchto tlakovodních bloků je i společnost Toshiba, která patří mezi přední výrobce zařízení pro varné reaktory. Počátkem roku 2014 vyrobila jokohamská továrna Keihin, patřící této společnosti, šachtu reaktoru pro druhý blok JE V. C. Summer a v dubnu ji odeslala na staveniště této elektrárny. Bylo to poprvé, kdy Toshiba vyrobila důležitou a rozměrnou komponentu pro tlakovodní reaktor, a to přes fakt, že její dceřiná společnost Westinghouse byla průkopníkem v oblasti jaderných reaktorů. Dosud vyráběla továrna Keihin pouze rozměrné díly pro japonské varné reaktory a tepelné a vodní elektrárny.

Spouštění prvního prstence kontejnmentu. Bloky s reaktory AP1000 mají vnitřní kontejnment z nerezové oceli, aby mohl být chlazen zvnějšku v případě vážné havárie. Na staveništi jsou postupně sestavovány následující sestavy z prefabrikovaných díly: dno kontejnmentu, tři prstence a kupole. V levé části snímku je vidět jeden z modulů jaderného ostrova. (Zdroj: SCE&G)

Další dva bloky s reaktory AP1000 vznikají v lokalitě Vogtle v Georgii. Opět se jedná o rozšíření stávající elektrárny, protože společnost Georgia Power zde již provozuje dva tlakovodní bloky od společnosti Westinghouse, každý o výkonu 1200 MWe, které byly spuštěny v letech 1987 a 1989. Výstavba dvou dalších bloků je největším stavebním projektem v Georgii a zaměstnává mezi čtyřmi a pěti tisíci dělníků (V současné době se na stavbě pohybuje přes 4200 dělníků, během roku až roku a půl by toto množství mělo narůst na 5000).

Společnost Southern Nuclear zažádala v srpnu 2006 o schválení lokality pro nové bloky a v březnu 2008 o stavební a provozní povolení. Žádost o povolení byla regulačním úřadem NRC vyřízena v únoru 2012 a stavba bloku Vogtle-3 mohla být zahájena v březnu 2013. Stavební práce na čtvrtém bloku začaly v listopadu 2014 a oba bloky by měly být spuštěny shodně v roce 2018. Náklady na stavbu obou bloků jsou předpokládány ve výši 14 miliard dolarů (přibližně 282 miliard korun).

V březnu 2014 namontovala společnost Georgia Power nejtěžší díl, jaký kdy zvedala jeřábem. Šlo o modul CA-20, který bude tvořit základ pro další součásti elektrárny, jako je třeba prostor pro skladování použitého paliva. Tento modul váží 1100 tun, měří na šířku přes 14 metrů a na výšku 20,5 metru. Zpoždění v jeho výrobě a dodání způsobilo nárůst nákladů na výstavbu třetího bloku JE Vogtle a problémy byly tak velké, že vedly k ukončení spolupráce společnosti Georgia Power s jejich výrobcem CB&I. V minulém roce dodávala CB&I i další moduly pro jadernou elektrárnu Vogtle, které byly přebírány a kontrolovány pracovníky společnosti Georgia Power. Moduly byly částečně složeny v továrně společnosti CB&I v Lake Charles ve státě Louisiana a dokončeny na staveništi JE Vogtle.

V březnu 2014 se pracovníkům podařilo dosáhnout několika milníků ve výstavbě čtvrtého bloku JE Vogtle, z nichž nejzásadnějším byla únorová montáž 400tunového modulu CR10, na němž bude stát ocelové dno kontejmentu.

Mezi společnostmi Georgia Power a Westinghouse bylo zahájeno soudní řízení o zaplacení nákladů, které překročily původní hodnotu v důsledku zpoždění. Jedná se o částku převyšující 900 milionů dolarů (asi 18 miliard korun). V původním projektu reaktoru z roku 2008 bylo společností Westinghouse a jejím stavebním partnerem Stone & Webster provedeno mnoho změn, které tato společnost přisuzuje změnám v regulačních požadavcích úřadu NRC. Mezi ně patří i například požadavek na odolnost kontejnmentu vůči nárazu padajícího letadla. Naproti tomu Georgia Power viní z překročení nákladů projekt společnosti Westinghouse a provádění stavby společností Stone & Webster. V srpnu 2013 oznámila ve své čtvrtletní zprávě, že se mohou objevit i další soudní procesy.

Stavební práce v půlkulovitém dně kontejnmentu třetího bloku JE Vogtle. (Zdroj: Neimagazine.com)

Spouštění modulu 1100tunového modulu CA-20 na určenou pozici. (Zdroj: Westinghouse)

Společnost Tennessee Valley Authority (TVA) se rozhodla dokončit druhý blok jaderné elektrárny Watts Bar ve Spring City ve statě Tennessee, jehož výstavba byla zastavena v roce 1988 kvůli klesající poptávce po energii. Kontrakt na dokončení výstavby získala společnost Bechtel a TVA od ní očekává, že tento 1200MWe tlakovodní blok spustí mezi zářím 2015 a červnem 2016. Cena projektu je 4,5 miliardy dolarů (zhruba 91 miliard korun). Blok Watts Bar-1 má tlakovodní reaktor o výkonu 1121 MWe od společnosti Westinghouse a jeho provoz byl zahájen v roce 1996.

V lednu 2014 oznámila společnost TVA, že stavba bloku Watts Bar-2 probíhá v termínu a nedochází k překročení nákladů. Začátkem roku 2014 také převzala tři řídící systémy k předprovozním testům.

V popředí stojí kontejnment dokončovaného bloku Watts Bar-2, za ním je již 18 let provozovaný první blok. (Zdroj: Tva.com)

Argentina

V této zemi je v současné době ve výstavbě již jen jeden jaderný reaktor, jde o CAREM-25, což je malý modulární reaktor domácí konstrukce o výkonu 25 MWe. Jaderný blok Atucha-2 je nyní v závěrečné fázi spouštění, kdy dochází ke zvyšování výkonu. 27. června začal do sítě dodávat 5 % svého výkonu, o týden později 30 % a během dvou či tří měsíců by už měl jet na plný výkon 692 MWe. Jeho menší bratr, Atucha-1, je také těžkovodní reaktor, ovšem jen o výkonu 335 MWe a zahájil svůj provoz v roce 1974. Argentina dále provozuje ještě jaderný blok v Embalse, tentokrát jde o těžkovodní reaktor o výkonu 600 MWe.

Španělský státní úřad pro rozvoj jaderné energetiky Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) nařídil stavbu bloku Atucha-2 už v roce 1979. Tehdy spolupracoval s německými společnostmi Siemens a Kraftwerk Union (KWU), které začaly výstavbu v roce 1981. Kvůli finančním potížím došlo v roce 1994 k přerušení výstavby, která byla již z 81 % hotova. V tom samém roce byla dohledem nad dostavbou tohoto bloku pověřena společnost Nucleoeléctrica Argentina S. A. (NA-SA).

Pracovníci společnosti NA-SA neměli se stavbou tohoto typu reaktoru německé konstrukce mnoho zkušeností, takže před tím, než mohli předložit konkrétní plán dokončení výstavby, museli hledat odbornou pomoc u německých, španělských a brazilských společností. V srpnu 2006 oznámila argentinská vláda plány v oblasti jaderné energetiky, které kromě prodloužení životnosti bloků Atucha-1 a Embalse zahrnovaly i dokončení rozestavěného bloku.

Společnost NA-SA odhadovala náklady na dokončení bloku Atucha-2 ve výši 600 milionů dolarů (zhruba 12 miliard korun), z čehož dvě třetiny měla stát těžká voda a zařízení na její úpravu. Většina prací byla dokončena v září 2011 a k naplnění primárního okruhu těžkou vodou došlo v roce 2013. Ve stejném roce bylo do aktivní zóny zavezeno 415 palivových kazet. První zkoušky proběhly v lednu 2013, zkouška přifázování k síti se konala o měsíc později. Kritického stavu bylo poprvé dosaženo 2. května 2014 podle databáze PRIS Mezinárodní agentury pro atomovou energii.

V přední části snímku je blok Atucha-2, který byl koncem minulého měsíce připojen k síti. V zadní části je starší blok Atucha-1. (Zdroj: Cnea.gov.ar)

Zatímco reaktory použité v blocích Atucha-1 a 2 a Embalse jsou cizí konstrukce, vzniká v Argentině i reaktor domácí provenience, kterým je CAREM-25. Jeho výstavba oficiálně začala v únoru 2014 a měla by skončit v roce 2016, kdy jsou plánovány první zkoušky bez použití jaderného paliva (půjde o kontrolu těsnosti svarů apod.). Palivo by do něj mělo být zavezeno v druhé polovině roku 2017. Náklady na stavbu bloku s reaktorem Central Argentina de Elementos Modulares (zkráceně CAREM) jsou odhadovány na 446 milionů dolarů (přibližně 9 miliard korun).

Tento malý modulární reaktor vzniká v lokalitě Atucha a bude mít instalovaný výkon 25 MWe. Na jeho základě jsou projektovány verze o výkonu 100 až 300 MWe, které se ale budou v některých ohledech výrazně lišit. Malý reaktor CAREM-25 byl projektován tak, aby vyžadoval co nejmenší zásahy operátora a aby byl co nejjednodušší a měl co nejméně mechanických součástí. Chladicí médium tak nutí k obíhání primárního okruhu jen přirozená cirkulace, kdežto ve větších verzích jí budou pomáhat elektrická čerpadla. O velkých verzích toho zatím není mnoho známo, ale předběžné plány hovoří o stavbě prvního většího reaktoru typu CAREM ve Formose.

Staveniště bloku s reaktorem CAREM-25 během zahájení lití betonu, které se odehrálo v únoru 2014. (Zdroj: Neimagazine.com)

Schéma tlakové nádoby pro reaktor CAREM-25. (Zdroj: IAEA)

Brazílie

Za období vojenské diktatury měla tato země velice ambiciozní plány v oblasti jaderného průmyslu. Po zahájení výstavby jaderného bloku Angra-1 o výkonu 609 MWe dodaného společností Westinghouse, který byl připojen k síti v roce 1982 (výstavba byla zahájena v roce 1971), si vláda usmyslela, že se Brazílie stane zcela nezávislou v jaderné energetice. Za tímto účelem uzavřela s německými společnostmi Siemens a KWU sérii dohod, podle nichž měly tyto dvě společnosti postavit bloky Angra-2 a 3 a dalších šest bloků se stejnými 1300MWe reaktory mělo být realizováno za 90% přispění brazilských společností. Byla založena korporace Empresas Nucleares Brasileiras S. A. (Nuclebrás) s celou řadou dceřiných společností zaměřených na výrobu komponent pro jaderné elektrárny a pro zabezpečení jaderného paliva.

Stavba bloku Angra-2 byla zahájena v roce 1976, ale byla pozastavena kvůli finančním potížím, které přišly v roce 1983. V roce 1985 padla vojenská diktatura a Brazílie se začala vzpamatovávat, takže už v roce 1988 proběhla reorganizace společností, které měly dokončit oba rozestavěné bloky. Od roku 1991 pokračovaly práce na stavbě bloku Angra-2 a v roce 2000 byl úspěšně připojen k síti.

Třetí blok zatím nebyl dokončen a je jediným jaderným blokem, který je v Brazílii ve výstavbě. Výstavba začala v roce 1984 (což samo o sobě bylo pozadu za původními plány brazilské vlády), ale byla pozastavena o dva roky později, kdy bylo hotovo zhruba 47 % prací. Zařízení bylo na staveniště dodáváno společně s dodávkami na druhý blok a během rozhodnutí o pozastavení výstavby ho sem bylo dopraveno přibližně 70 %. Od té doby je pečlivě zakonzervováno ve skladištích, aby bylo momezeno jeho stárnutí.

V roce 2007 schválila brazilská vláda dokončení bloku Angra-3 a o tři roky později mu udělil regulační úřad stavební povolení. V roce 2011 uvolnila brazilská státní rozvojová banka BNDES 2,6 miliardy dolarů (zhruba 52,7 miliardy korun) na dokončení tohoto bloku.

Společnost Areva bude dodavatelem technických služeb a komponent pro blok Angra-3, také dodá řídící systémy a bude dohlížet při výstavbě a uvádění hotového bloku do provozu. Dále bude mít na starosti zavádění pofukušimských změn v bezpečnosti jaderných elektráren.

Společnost Eletronuclear, která se zabývá stavbou brazilských jaderných energobloků, udělila v roce 2014 dva důležité kontrakty. První z nich má hodnotu 584,6 milionu dolarů (asi 11,9 miliardy korun) a konsorcium společností Queiroz Galvão, EBE a Techint podle něj bude mít na starosti montáž zařízení primárního okruhu. Druhé konsorcium vedené stavební společností Andrade Gutierrez získalo kontrakt v hodnotě 758,6 milionu dolarů (zhruba 15,4 miliardy korun) na dokončení turbínového ostrova.

V tomto roce plánuje brazilská vláda vydat energetickou koncepci do roku 2050, která určí roli jádra v energetickém mixu této země. Dokument se zaměří i na téměř 40 lokalit zvolených geografickým průzkumem společnosti Eletronuclear jako vhodné pro jaderné elektrárny. Energetická koncepce do roku 2030 již podpořila rozšíření brazilské jaderné energetiky, protože by mělo dojít k výstavbě dvou 2GW elektráren na severovýchodě a na jihovýchodě této země.

Staveniště třetího bloku jaderné elektrárny Angra. (Zdroj: Eletronuclear.gov.br)

Zdroje:

Neimagazine.com

World Nuclear Association

Atominfo.cz

World Nuclear News

Chronicle.augusta.com

Eletronuclear.gov.br