JADERNÁ VÝTOPNA A BRNO?

Od 80. let 20. století se v Brně uvažovalo o propojení města se zdrojem „jaderného“ tepla v lokalitě Dukovany. Teplovod z Dukovan by vedl na jihozápadní okraj Brna a teplo by se odebíralo z turbíny při provozovaných reaktorech VVER 440. Stále platí, že v energetické koncepci města Brna je uváděna Varianta 5 – Zásobování města Brna teplem z JE Dukovany (horkovod 41 km do Bosonoh + rozvod 16 km po městě).

V 90. letech se počítalo s vyvedením tepla z bloku JEDU VVER 440 ve výši 85 MWt bez jakékoliv úpravy turbíny a strojovny, resp. 120 MWt s malými úpravami.

Současná energetická koncepce města Brna s využitím horkovodu z Dukovan ale nepočítá. „Primárně je cílena na rozvoj využívání obnovitelných zdrojů energie a kombinované výroby elektrické energie a tepla,“ sdělil mluvčí magistrátu Filip Poňuchálek.

Trasa teplovodu je však stále vedená v územních plánech obcí a měst. A projekt už dnes není utopií s odkazem na fakt, že společnost ČEZ teplovodem vytápí Týn nad Vltavou (7 km) již 20 let, a aktuálně se staví teplovod z Temelína do Českých Budějovic.

Záměr teplovodu je starý 45 let. Původní projekt počítal s nadzemním vedením podél komunikací obcí Dukovany, Horní Dubňany, Jamolice, Dolní Dubňany, Dobřínsko, Hrubšice, Letkovice, Oslavany, Neslovice, Tetčice, Omice, Střelice a Bosonohy.

Technické inovace v oboru umožnily tuto variantu změnit na podzemní magistrálu, v izolovaném potrubí, jeden metr pod povrchem. Z podzemí by se vyhoupla na povrch pouze při překonávání toků řek Jihlava a Oslava. Aktuální cena přivaděče z Dukovan do Brna je odhadována na čtyři až pět miliard korun. Délka je přes čtyřicet kilometrů.

Ztráta na teplotě bývá malá, jen asi 1 °C na 33 km (při tloušťce tepelné izolace kolem 30 cm). Potrubí o průměru ø 1 500 mm umožňuje přenášet výkon asi 2 400 MWt.

Oproti budovanému teplovodu Temelín - České Budějovice je „dukovanský“ přivaděč více členitý. Proto v projektu ČEZ z roku 2010/2012 byla zvolena jiná trasa, mimo Rosice, přímo z Oslavan (230 m. n. m.), okolo Střelic do Bosonoh (270/250 m. n. m. – předávací stanice). Každopádně technologicky i investičně se jedná o dnes běžně realizovatelné stavby.

V roce 2010 se zdálo, že záměr zásobovat Brno dukovanským teplem, který pochází ještě z dob socialismu, se přece jen dočká realizace. Tehdejší kalkulace hovořila o ceně zhruba 2,7 mld. Kč. Hotovo mělo být dokonce už v roce 2018, ale projekt se opět nerealizoval.

TEPLATOR DEMO

Vhodným řešením by dnes mohl být nový koncept jaderného reaktoru TEPLATOR. Tento reaktor je projektován výhradně jako zdroj tepla, nikoliv elektřiny, a pro jeho produkci využívá buď čerstvé či již ozářené jaderné palivo z elektrárenských bloků. Současný TEPLATOR, který je vyvíjen výzkumným týmem z CIIRC ČVUT v Praze a FEL ZČU v Plzni, jako vhodné palivo uvažuje čerstvé i použité palivové články typu VVER-440 (stejné, které se používají v JE Dukovany). Pro provoz lze též použít lehce obohacené palivové články VVER- 440, jejichž cena je výrazně nižší, než cena „elektrárenského“ jaderného paliva. Výhodou TEPLATORu pak je možný provoz v duchu cirkulární ekonomiky, kdy TEPLATOR využívá použité palivo ze stávajících reaktorů.

Cena vyprodukovaného tepla je s čerstvým i použitým palivem stále dostatečně nízko pod cenou tepla, které by bylo získané spalováním zemního plynu. Na hranici Brna vychází i s čerstvým palivem pod 300 Kč/GJ. TEPLATOR DEMO, který je vyvíjen jako demonstrační jednotka, která má ověřit některé funkce, je projektovaný s tepelným výkonem do 50 MWt kvůli rychlejšímu licencování, může pracovat jak s výstupem o teplotě 98 °C či až 200 °C. TEPLATOR je tedy vhodným potenciálním kandidátem pro přechod k bezuhlíkatému centrálnímu vytápění. Umístění TEPLATORu do lokality Dukovany je ideální ze dvou důvodů: lokalita je jaderně „licencovaná“ a je zde zkušenost s překládkou a dopravou jaderného paliva.

Samotný jeden TEPLATOR DEMO by svým výkonem Brno „nevytopil“, navrhujeme tak etapovité budování napáječe, první pilotní blok TEPLATOR DEMO by mohl postupně nebo najednou vytápět města:

• Moravský Krumlov (okres Znojmo, jihozápadně od Brna na řece Rokytná, přibližně 5 700 obyvatel). Při délce celé trasy 40 km je cca 15 km vzdálené od Dukovan.
• Oslavany (okres Brno-venkov, jihozápadně od Brna a velmi blízko od Ivančic, přibližně 4 700 obyvatel). Vzdálené na trase napáječe cca 17 km od Dukovan.
• Ivančice (okres Brno-venkov, jihozápadně od Brna při soutocích řeky Jihlavy s Oslavou a Rokytnou, přibližně 9 900 obyvatel). Vzdálené cca 20 km od Dukovan. Oslavany a Ivančice tvoří v podstatě „dvojměstí“.

TEPLATOR FULL

Plnohodnotná verze TEPLATORu FULL do budoucna uvažuje o instalovaných výkonech do 170 MWt a výstupní teplotě až 200 °C a tlaku pod 2 MPa, jedná se tedy o mírně přehřátou páru těsně nad hranicí sytosti.

Řez nádoby reaktoru TEPLATOR a jednoho jeho kanálu

Tato jednotka (či několik kusů) by už svým výkonem stačila na vytápění velké části města Brno v dekádě od roku 2030. Je naprosto jisté, že v roce 2040 již nebude pro vytápění využíváno žádné uhlí a s vysokou pravděpodobností ani „fosilní“ zemní plyn. A výsledkem optimalizace se stávajícím teplárenským parkem lze zvolit i optimální počet (1-4) TEPLATORů pro zásobování Brna při postupném odstavování stávajících zdrojů.

Na základě těchto úvah je možné nový bezemisní zdroj TEPLATOR použít i v jiných městech s dostatečně vysokým odběrem tepla, které mají zároveň dobře rozvinutou teplovodní infrastrukturu. Jednalo by se tedy jen o doplnění tepelného zdroje do existující sítě, nikoliv o budování celé nové rozvodné soustavy. Dnešní velké sítě centrálního zásobování teplem pracují standardně s několika zdroji tepla (např. ZEVO, uhlí, zemní plyn, štěpka, kogenerace, systémové služby-akumulace), a tak optimalizace těchto zdrojů z hlediska nejen ceny, ekologie, ale i pružnosti dodávek je šance pro levné a ekologické jaderné technologie.