Jít na vyhledávání

Životní cyklus elektrárny

Trvalý a dlouhodobý provoz jaderné elektrárny (LTO)

Během řádného provozu, trvajícího několik desítek let, je celá technologie elektrárny řízena kvalifikovaným personálem z blokové dozorny (Zdroj: ČEZ, a. s.)

Během řádného provozu, trvajícího několik desítek let, je celá technologie elektrárny řízena kvalifikovaným personálem z blokové dozorny

Kolaudací stavby po ukončení zkušebního provozu přechází jaderné zařízení do řádného provozu, který bude trvat několik desítek let. Hlavním časovým milníkem při komerčním provozu bloku je výměna paliva – období, kdy se v reaktoru mění část palivových souborů. Počet je individuální a závisí především na délce palivové kampaně (při čtyřleté kampani se vymění asi 1/4 souborů). V období mezi odstávkami na výměnu paliva pracuje jaderná elektrárna, pokud nejsou komplikace, na nominálním výkonu. V průběhu odstávky se provádějí i opravy technologického zařízení nebo různá preventivní opatření s cílem maximálně zodpovědně připravit blok na 10 až 11 měsíců nepřetržitého provozu.

V průběhu životnosti jaderného zařízení probíhají na jeho zařízení periodické kontroly stavu nejen provozovatelem elektrárny, ale i s účastí různých mezinárodních organizací, například MAAE – Mezinárodní agentury pro atomovou energii, či WANO – Světové organizace jaderných provozovatelů. Kontroly přispívají k udržení jaderné bezpečnosti zařízení a jejich závěry jsou pro provozovatele vhodným podnětem pro potřebné úpravy režimů nebo lokální modernizaci zařízení i technologických celků. Určitým typem občansko-technického průkazu elektrárny je licence k provozování jaderného zařízení, která přesně stanovuje, kdo, jak a dokdy může zařízení s jaderným palivem provozovat.

Dlouhodobý provoz (LTO)

Jaderná elektrárna je soubor stavebně technických objektů, obsahujících poměrně složitá technologická zařízení. Při návrhu a projektování elektrárny se počítá s určitou životností, to jest dobou, po kterou by všechna zařízení měla bez technicko-ekonomických problémů vydržet provozní zatížení. Pokud ale bude zajištěna technická a bezpečnostní způsobilost všech součástí technologie, může elektrárna pracovat i za hranicí své projektové životnosti. Pro program přípravy elektrárny na dlouhodobý provoz po tomto termínu se používá termín LTO (z anglického Long Term Operation). Cílem programu LTO je realizace úprav a modernizací pro vytvoření podmínek, vedoucích k získání licence k dalšímu prodloužení provozu elektrárny po termínu její projektové životnosti.

Zařízení bloků Jaderné elektrárny Dukovany je i po 30 letech v dobré kondici a může bezpečně sloužit ještě desítky let (Zdroj: ČEZ, a. s.)

Zařízení bloků Jaderné elektrárny Dukovany je i po 30 letech v dobré kondici a může bezpečně sloužit ještě desítky let

Výhody dlouhodobého provozu

Příprava na LTO zahrnuje kontrolu stavu a funkčnosti všech komponent primárního i sekundárního okruhu (Zdroj: ČEZ, a. s.)

Příprava na LTO zahrnuje kontrolu stavu a funkčnosti všech komponent primárního i sekundárního okruhu

Důvodů pro dlouhodobý provoz jaderné elektrárny je několik. V první řadě elektrárna již stojí a náklady na prodloužení její životnosti jsou nesrovnatelně nižší než náklady na výstavbu nové elektrárny stejného výkonu. Prodloužením doby provozu se snižují i náklady na vyrobenou kilowatthodinu, čímž se zlepšuje konkurenceschopnost stávajícího zdroje. Důležitý je také sociální aspekt, zachování know-how provozování, zaměstnanosti a prosperity regionu, v němž elektrárna stojí, a nepřerušená kontinuita ve výrobě elektřiny. Delším provozem jaderného bloku, který každoročně odvádí příslušné poplatky, dojde k akumulování větších finančních prostředků na jaderném účtu, takže bude dobře finančně zajištěna demontáž zdroje po jeho konečném vyřazení z provozu.

Prioritním v programu LTO je aktuální posouzení skutečného stavu všech komponent, a na základě tlakových a teplotních namáhání, stanovení jejich zbytkové životnosti. Podle potřeby jsou některé části zařízení vyměněny nebo opraveny a zařízení je tak připraveno plnit svou funkci po mnohem delší období. Stav zařízení je posuzován z technického a konstrukčního hlediska a hlavně z materiálového hlediska. Kvalita vybraného materiálu ovlivňuje mechanické vlastnosti zařízení a odolnost vůči nepříznivým vlivům.

Vliv radiace na strukturu materiálů

Z materiálového hlediska je nutné počítat u primární části jaderné elektrárny ještě s faktorem vlivu radiace na křehnutí materiálů. Obzvlášť výrazně se tento efekt zkoumá u nejdůležitější části elektrárny – tlakové nádoby reaktoru. Možnost prodloužení provozu celé elektrárny tak vlastně závisí na stavu tlakové nádoby. Pokud by rozbor svědečných vzorků materiálu nádoby, který se zaváží do reaktoru spolu s první zavážkou, odhalil takový narůst křehnutí materiálu nádoby, že by mohlo při dalším provozu dojít až k nepřípustnému zhoršení jejích mechanických vlastností, je to pro další provoz nepřijatelné snížení bezpečnosti. Jaderný blok by nebylo možné dál bez příslušných dodatečných opatření provozovat. Prodloužení životnosti těchto nádob je ale prakticky možné využitím regeneračního vyžíhání – speciálního, několik dní trvajícího tepelného procesu úpravy struktury materiálu tlakové nádoby pomocí jejího ohřevu. Radiační křehnutí materiálu se většinou týká starších reaktorů, novější tlakové nádoby díky vyšší čistotě materiálů a modernějším technologiím výroby již radiačnímu ovlivnění prakticky nepodléhají.

Určujícím faktorem pro prodloužení provozu jaderného zařízení je stav tlakové nádoby reaktoru, která vlivem radiace mění své vlastnosti (Zdroj: ČEZ, a. s.)

Určujícím faktorem pro prodloužení provozu jaderného zařízení je stav tlakové nádoby reaktoru, která vlivem radiace mění své vlastnosti

Další oblastí, na kterou se při prodlužování životnosti jaderné elektrárny vztahuje modernizace, je systém kontroly a řízení a systém diagnostiky. Správná činnost celé technologie je primárně závislá na věrohodnosti a bezporuchovosti vyhodnocování provozních parametrů a následném řízení regulačních prvků. Vývoj elektronických systémů jde mílovými kroky kupředu, a proto je častou součástí modernizace upgrade nebo výměna celého systému kontroly a řízení. Dokonalejší sofistikované elektronické systémy mají rychlejší doby reakce, větší spolehlivost, mohou zpracovávat větší množství dat a jsou schopny s větší pravděpodobností odhalit potenciální nebezpečí vzniku poruchy. V neposlední řadě mají moderní řídicí prostředky přehlednější ovládání, větší možnosti sekundárního zpracování a archivace dat. Podobnou praktickou zkušenost s obměnou elektroniky má většinou každý uživatel domácí elektroniky. V cyklu cca 20 let se elektronika obměňuje i z důvodu ukončení výroby starších náhradních dílů.

Čtyři dukovanské bloky dosáhly projektové životnosti a jsou připraveny na dlouhodobý provoz (Zdroj: ČEZ, a. s.)

Čtyři dukovanské bloky dosáhly projektové životnosti a jsou připraveny na dlouhodobý provoz

Programy LTO v ČR

Z jaderných elektráren v ČR se program LTO bezprostředně týká Jaderné elektrárny Dukovany. Její projektová životnost 30 let je v současnosti dosažena, ale elektrárna je stále ve výborné kondici. Přispěl k tomu především výběr kvalitních materiálů pro všechna zařízení a ostře a poctivě sledovaný způsob výstavby. Předpokládá se, že všechny čtyři bloky budou v provozu ještě dalších 10 let, a pokud to stav zařízení a situace dovolí a náklady na zabezpečení podmínek provozu na další období nebudou příliš vysoké, může být termín definitivního odstavení posunut ještě o dalších 10 až 20 let.

Vrátit se nahoru
detail