Co jsou modulární reaktory a proč je potřebujeme

Malé modulární reaktory (SMR/MMR) jsou menší jaderné reaktory vyráběné modulárně v továrnách a pak dopravované na místo, kde se z nich „skládá“ elektrárna nebo zdroj tepla. Jsou navrženy tak, aby byly bezpečnější, levnější na jednotku výkonu a lépe použitelné v decentralizované energetice než klasické velké bloky.

Co jsou modulární reaktory

• „Malý/modulární“ znamená výkon typicky jednotky až stovky megawattů a konstrukci rozdělenou do prefabrikovaných modulů.
• Většinou jde o pokročilé verze už známých typů (lehkovodní, vysokoteplotní, sodíkem chlazené, roztavené soli), jen zmenšené a optimalizované pro sériovou výrobu.
• Existují dvě hlavní kategorie:
  • SMR (Small Modular Reactor) – cca 10–300 MWe, určené hlavně pro elektřinu.
  • MMR (Micro Modular Reactor) – do ~10 MW, pro menší lokality, průmysl nebo ostrovní provoz.

K čemu slouží

• Výroba elektřiny s minimálními emisemi CO₂ jako základ nebo stabilní doplněk k OZE (větrné/solární).
• Dodávka tepla:
  • pro centrální zásobování teplem (města),
  • pro průmyslové technologie (chemický průmysl, rafinerie, hutě),
  • pro nízkoemisní výrobu vodíku (elektrolýza, vysokoteplotní procesy).
• Napájení energeticky náročných objektů – datová centra, velké továrny, doly, odlehlé regiony, vojenské základny.
• Náhrada starých uhelných zdrojů v existujících lokalitách (využití sítí, infrastruktury, personálu).

Jak fungují (princip)

• Fyzikální princip je stejný jako u klasické jaderné elektrárny:
  • v aktivní zóně probíhá štěpná reakce v palivu (uran/plutonium/někdy thoriové koncepty),
  • uvolněné teplo ohřívá chladivo (voda, plyn, tekutý kov nebo roztavené soli),
  • přes parogenerátor nebo přímo (u některých konceptů) se vyrábí pára pro turbínu, která vyrábí elektřinu.
• Hlavní technologické směry:
  • lehkovodní SMR – technicky nejblíž dnešním PWR/VVER, nejrychleji nasaditelné,
  • vysokoteplotní plynové reaktory – vhodné pro průmyslové teplo a vodík,
  • sodíkem/olovem chlazené rychlé reaktory – potenciál lepšího využití paliva a uzavřeného palivového cyklu,
  • reaktory s roztavenými solemi – často velmi inovativní koncepty, někdy s tekutým palivem.
• Bezpečnost:
  • velký důraz na pasivní bezpečnost (gravitační systémy, přirozená cirkulace, konvekce),
  • kompaktní tlaková nádoba, často zapuštění do země a integrované systémy,
  • automatické odstavení při ztrátě napájení nebo lidské chyby.

Co to „umí“ a jaké má výhody

• Škálovatelnost:
  • jeden modul může napájet menší město nebo větší průmyslový areál,
  • více modulů vedle sebe vytvoří výkon srovnatelný s velkým blokem, ale staví se postupně podle potřeby.
• Ekonomika a logistika:
  • výroba v továrně ⇒ kratší výstavba na místě, méně rizikových stavebních prací,
  • stejný design se opakuje mnohokrát ⇒ učení křivkou, standardizace, jednodušší licencování a údržba.
• Provozní flexibilita:
  • rychlejší a hlubší regulace výkonu než u klasických velkých bloků,
  • vhodné pro kombinaci s proměnlivými OZE – dorovnávání výkonu, výroba vodíku, když je přebytek.
• Energetická bezpečnost:
  • možnost instalovat u starých uhelných elektráren, v těžko přístupných regionech nebo v průmyslových zónách,
  • snížení závislosti na dovozu fosilních paliv, stabilní domácí baseload.

Proč je potřebujeme (a co jsou problémy)

Proč ano:

• dekarbonizace – schopnost dodat velké množství stabilní, nízkoemisní energie i při nedostatku větru/slunce,
• stabilita sítě – pevný základ pod vysoký podíl OZE, menší potřeba plynových špičkových elektráren,
• průmyslová konkurenceschopnost – levná a stabilní elektřina/teplo pro těžký průmysl a datová centra,
• bezpečnost dodávek – soběstačnost, méně závislosti na geopoliticky rizikových komoditách.

Ale:

• většina projektů je zatím ve fázi vývoje, licencování nebo prvních demonstračních bloků, ne masové sériové výroby,
• vysoké počáteční náklady na vývoj a certifikaci, nejistota reálné ceny prvních sérií,
• potřeba robustního dozoru, jasné legislativy a zvládnutého systému paliva a odpadu,
• obavy části veřejnosti – jaderný odpad, havárie, bezpečnostní rizika (fyzická i kybernetická).