Malé modulární reaktory jsou reálnou odpovědí na některé výzvy současné energetiky. Trochu odlehčeně si o nich přečtěte v dopise imaginární tetě.

Energie, její dostatek a cena je jedním z nejvíc probíraných témat v televizi, v novinách nebo v internetových článcích. Jaderná energetika je jejich přirozenou součástí, zejména v Česku. Důvěřuje jí velká část obyvatel, je podpořena mnoha lety bezpečného provozu, hrdostí mnoha lidí na to, že čeští inženýři a technici si vybudovalo za desítky let znalosti, reputaci a obrovské zkušenosti.

Tím, že je za provozu téměř bezemisní technologií, je přirozenou součástí opatření ke snížení produkce skleníkových plynů. V poslední době se mluví hodně o malých modulárních reaktorech. Nezápasí s obnovitelnými zdroji, vzájemně se mohou skvěle doplňovat. Navzdory tomu se ve veřejném prostoru objevují názory směřující, když ne k nevyužívání jaderné energie, tak alespoň k její minimalizaci a ke zpochybňování malých modulárních reaktorů. Tento text vznikl ze zadání vysvětlit tento zdánlivý spor jazykem srozumitelným pro neodborníky. Je určen širokému spektru lidí a vzdělání, proto prosím o pochopení a toleranci. Když tak kamenujte 🙂

Milá teto,

těší mě, že se zajímáš o budoucnost energetiky a že máš obavy, abychom nestavěli draze a nebezpečně. Nedivím se, že je těžké se vyznat v často protichůdných vyjádřeních různých novinových článků odkazujících se na nejrůznější odborné publikace podle toho, co se jim zrovna hodí. A dvojnásobně mě těší, že si, stejně jako mnoho lidí u nás uvědomuješ, že jaderná energetika je oborem, který pěstujeme bezpečně a spolehlivě desítky let.

Jaderné elektrárny by nemohly tak dobře fungovat bez obrovského zázemí znalostí a zkušeností s výstavbou, povolováním a provozem. V součtu už to bude nějakých 200 let provozu bez sebemenšího ohrožení kohokoli. Provozujeme 6 bloků a u všech byly při jejich výstavbě obavy, jestli se zaplatí. Řeknu Ti sladké tajemství – už jsou všechny dávno zaplacené a další desítky let budou vyrábět elektrickou energii nejlevněji ze všech, a přitom tvořit základ energie v naší elektrické síti, bez ohledu na počasí, denní nebo roční dobu.

Říkala jsi, že jsi slyšela o malých modulárních reaktorech a taky, že budou neúměrně drahé v porovnání s obnovitelnými zdroji jako je slunečná nebo větrná energie. To Tě znepokojilo.

Nedivím se, starost o cenu energie je správná. Tady jsou fakta.

Malé modulární reaktory mohou vyrábět elektřinu neustále, nejen když svítí slunce nebo fouká vítr. Tato spolehlivost znamená, že mohou poskytovat stálý zdroj energie, což je důležité pro průmysl, nemocnice a domácnosti, které potřebují energii 24 hodin denně, 7 dní v týdnu. Nepotřebují zálohy jako například větrná energie nebo fotovoltaika. A zálohy nejsou zadarmo.

Jsou navrženy tak, aby byly menší, jednodušší a flexibilnější než tradiční jaderné reaktory, což je činí potenciálně levnějšími na výstavbu a údržbu. Výstavba je také podstatně kratší. A řeknu Ti druhé tajemství: nejdražší na jaderné elektrárně jsou investiční peníze, mohou tvořit až půlku ceny elektrárny. No a když zkrátíš dobu výstavby na polovinu, to už je pak ranec!

Přitom stejně jako obnovitelné zdroje energie produkují velmi nízké emise skleníkových plynů, což pomáhá v boji proti změně klimatu. Když spočteme množství skleníkových plynů, které se vyprodukují kvůli betonu a oceli potřebných na výstavbu, tak na jednotku vyrobené energie za životnost elektrárny jsou jaderné elektrárny na tom zhruba stejně jako obrovské větrné parky v moři nebo větrné elektrárny na souši.

A teď k porovnání nákladů s obnovitelnými zdroji. Počáteční náklady na výstavbu jsou u jaderných zařízení vyšší. Vždyť taky musí garantovat bezpečnost po dobu až 60-80 let a musí proto být podrobeny velmi přísnému licenčnímu procesu. Jakmile ale je elektrárna v provozu, začne tento náskok větrných nebo fotovoltaických elektráren rychle snižovat a za celkovou dobu provozu je na tom ekonomicky významně lépe. Vždyť taky je v provozu dvakrát až třikrát déle.

Nevím, jestli jsi četla článek o tom, že vědci v Německu (a byl u toho také nějaký Dán) napočítali metodou Monte Carlo, že obnovitelné zdroje jsou levnější.

Metoda Monte Carlo je způsob, jak použít náhodnost k řešení složitých problémů. Můžeš si ji představit jako hru, ve které používáš náhodná čísla, abys získal odpovědi na otázky. Používá se k řešení mnoha různých problémů, kde jsou výsledky složité a nelze je spočítat přesně. Místo toho se provádí mnoho náhodných experimentů (například matematických výpočtů s náhodně volenými vstupními údaji) a na základě výsledků těchto experimentů se odhaduje odpověď na otázku. Samotná metoda Monte Carlo závisí na tom, jaké předpokládáme rozdělení (jak často se vyskytují různé hodnoty) pro různé vstupní proměnné v našem modelu. Pokud uděláme špatné předpoklady o tom, jak se tyto vstupní veličiny chovají, může to vést k chybným výsledkům. Například, pokud bychom předpokládali, že určitá vstupní proměnná má tvar normálního zvonu, ale ve skutečnosti se chová jinak, může to způsobit, že naše odhady pomocí metody Monte Carlo budou nepřesné.

To máš jako s Rádiem Jerevan:

Prezentují průměrnou hodnotu z mnoha výsledků. Akorát neřekli, jaká rozdělení vstupních dat použili. No a když v těchto rozděleních hrají důležitou roli extrémní hodnoty, to pak máš jako když přijde Bill Gates na stadion. Hned stoupne průměrný plat dvakrát všem přítomným.

Také použili metodu na porovnání jaderných zdrojů mezi sebou a dali tam vstupní data velmi různé kvality. Byli opatrní, tak tam dali čísla z nejhorších scénářů.

Bylo by to fajn, pokud by to samé udělali u obnovitelných zdrojů. Neudělali.

Nikomu to neříkej, ale to číslo, co prezentovali pro náklady na obnovitelné zdroje, je minimem z nějakého intervalu. To se to pak porovnává. No. Když se podíváš, kdo jsou autoři a zjistíš, že doposud všechny jejich práce mají protijaderný kontext, tak chytrá paní, jako jsi Ty, už ví, která bije.

Jak tedy odhadujeme cenu a návratnost malých modulárních reaktorů?

Hlavně musíme mít kvalitní a spolehlivá data o kapitálových nákladech, době výstavby, licenční náročnosti, technických a provozních podmínkách zařízení, provozních nákladech a také o nákladech na odpady a likvidaci zařízení po zhruba 60-80 letech provozu (jaké budou v té době ceny?). Také do výpočtu zahrnujeme předpokládaný vývoj ceny peněz, ceny energií a další. Z toho je vidět, jak těžké je přesně určit náklady a návratnost. Vrátím se ale na začátek: zatím všechny jaderné elektrárny se dostaly do období, kdy už nikdo neřeší, kolik stály, protože cena energie z nich je nízká.

A když už jsme u těch malých modulárů, tak ještě pár slov k dalším legendám, které kolují internety a různými podcasty:

Legenda první: Pokud nám náhodou bude chybět elektrický proud, protože budeme mít málo základní výroby elektrické energie (žádné uhlí a málo jádra), tak si jej prý jednoduše koupíme.

To nemusí být tak jednoduché, protože v té době jej budou pravděpodobně potřebovat všichni a většina zemí cílí svoji energetiku k tomu, aby byla schopna tak akorát krýt spotřebu v každé situaci. Navíc ale asi moc nezbude a to „ne moc“ bude proto hodně drahé. To, teto, nechceš.  Sice u vás v Jeseníkách můžete na klestí, ale už Tě vidím :).

Legenda druhá: Rozvoj obnovitelných zdrojů by měl být mnohem rychlejší, potřebujeme je a jádro nepotřebujeme.

Obnovitelné zdroje se chovají jako bájný Janus. Mají dvě tváře a vlastně je mají na několika hlavách.

První hlava, půjčená z Braunovy sochy neřestí Faleš: Když nebereme v úvahu nestabilitu obnovitelných zdrojů a závislost na vnějších podmínkách, tak vycházejí zázračně levně. Když do toho započítáme náklady na vyrovnání tohoto nedostatku, tj. nutnost stavět plynové zdroje a úložiště energie, tak jsou velice drahé. A ještě tím plynem emitují CO2.

Druhá hlava, od Brauna, Lstivost: Exportují nežádoucí účinky na životní prostředí mimo dohled Evropanů. Nevěříš? Dám Ti příklad. Bez permanentního magnetu se masivní většina větrných elektráren neobejde (výjimkou jsou ty méně efektivní s asynchronním generátorem) a bez prvků tzv. vzácných zemin nevznikne permanentní magnet. A těžba vzácných zemin způsobuje, že velký kus země, většinou v Číně, se nápadně podobá Měsíci.

Třetí hlava, Hloupost, ta se nenašla a prý ji Braun nedokončil, protože se v ní podle dávného drbu poznal jeden z jeho mecenášů 🙂  zavíráme uhlí (správně), a budeme muset pak kvůli zálohám na obnovitelné zdroje pálit plyn (nesprávně). Kvůli tomu, že jsme s jaderkami zaspali takových 15 let, tak nejméně do roku 2035 budeme muset ten plyn pálit. Ale chceme to i potom? Posledně jsem slyšel od jednoho takového experta, že lidé si budou muset svoji spotřebu přizpůsobovat dostupnosti elektrické energie. No považ, teto. Není lepší mít stabilní zdroje jaderné energie, plánovatelné, s dostupným palivem, které je jednoduché nakoupit a uskladnit na mnoho let?

Zkrátka obnovitelné zdroje jsou fajn, ale jak říká můj americký kamarád Bill, jak jsme s ním a s tebou posledně vylezli na Praděd, žádný oběd není zadarmo.

Legenda třetí: Malé modulární reaktory se budou stavět pomalu a nebudou dříve jak v roce 2045, takže nás nevytrhnou.

No, může se to stát, ale ne proto, že by se nutně stavěly pomalu – právě rychlost výstavby je jejich vlastností a výhodou. Co se ale může stát, je že prováháme okno příležitosti. To je dané dvěma zdroji, o které se v této chvíli již vede souboj v mnoha zemích:

Kapacity na výrobu velkých komponent mohou být brzy naplněné projekty z jiných zemí, a my můžeme kvůli tomu ztratit mnoho let. Druhý zdroj je ještě náročnější, jsou to kvalifikovaní lidé. Máme zatím velikou výhodu, že díky tradici jaderné energetiky máme odborníků stále hodně, i když už teď ne dost. Můžeme je ale rychle ztratit v konkurenčních projektech.

Navíc máme teď jedinečnou šanci dosáhnout velkého zájmu o studium těchto oborů. A odborník vzniká, když všechno jde dobře, zhruba 15 let po maturitě, když bychom mluvili o středoškolácích jako skupině lidí, která by mohla provozovat elektrárny v polovině třicátých let. Docela dobrá příležitost pro tu šikovnou holku od Tvých sousedů, co myslíš? Mimochodem, víš, že na jaderné elektrárně se hodně dobře uživí nejenom technici? Vím, že víš, promiň. Ekonomové, právníci, experti na životní prostředí, psychologové. I ty jako expertka na vzdělávání bys tam měla co dělat.

Milá teto, budu příští týden u Vás, tak to ještě můžeme probrat. Ale buď klidná, situace, že bychom byli bez elektřiny, ta nenastane. Budoucnost bez ní by totiž byla úplně jinou budoucností, než jakou si chceme představovat.

Tvůj imaginární synovec 🙂

Britský malý modulární reaktor, Rolls-Royce. V současné době prochází schvalováním u národního regulátora.