Tlakovodní jaderný reaktor EPR - generace 3+ . Navrženy a vyvinuty francouzskými společnostmi Framatome ( od roku 2001 do roku 2017 divize Areva ), Électricité de France (EDF) a německou společností Siemens . V Evropě byl tento návrh reaktoru nazýván Evropský tlakový reaktor ( European Pressurised Water Reactor) , mezinárodní název je Evolutionary Power Reactor ( EPR ).
Výstavba prvních dvou reaktorů EPR začala v roce 2005 v jaderné elektrárně Olkiluoto ve Finsku a v roce 2007 ve francouzské jaderné elektrárně Flamanville . Oba reaktory jsou kvůli vzniklým technickým potížím stále ve výstavbě, plánovaný termín uvedení do provozu je rok 2022 a 2023. respektive [1] [2] .
Kromě toho jsou na čínské JE Tchaj-šan v provozu dva reaktory typu EPR (zahájení výstavby - 2009 a 2010, komerční provoz - prosinec 2018 [3] a září 2019 [4] ). Dva reaktory EPR jsou ve výstavbě od prosince 2018 [5] v jaderné elektrárně Hinkley Point ve Spojeném království s plánovaným datem dokončení v roce 2026 [6] [7] .
Společnost EDF uznala, že při vytváření návrhu EPR byly významné problémy. V září 2015 oznámila zahájení prací na projektu Nový model reaktoru, jehož stavba bude jednodušší a levnější [8] .
Hlavními konstrukčními cíli pro třetí generaci EPR je zlepšit bezpečnost a zároveň zajistit zvýšenou ekonomickou konkurenceschopnost vylepšením předchozích konstrukcí tlakovodních reaktorů a zvýšením jejich elektrického výkonu na cca 1650 MW [9] při tepelném výkonu 4500 MW. Reaktor může používat 5% obohacené palivo z oxidu uranu , přepracované uranové palivo nebo 100% palivo MOX (směs oxidů uranu a plutonia). EPR je evolučním potomkem reaktorů Framatome a Konvoi N4 vyvinutých divizí Siemens Power Generation [10] [11] (Siemens ukončil své jaderné aktivity v roce 2011 [12] ). EPR byl navržen tak, aby využíval uran efektivněji než reaktory II . generace — využívá o 17 % méně uranu k výrobě 1 kilowatthodiny elektřiny než starší reaktory [13] .
Vývoj reaktoru prošel několika etapami. Koncept z roku 1994 měl elektrický výkon 1450 MW, stejný jako u Framatome N4, ale s použitím přístrojů Siemens Konvoi a nového bezpečnostního systému lapače taveniny . V roce 1995 panovaly obavy z nadměrných nákladů na jeden MW a v projektu z roku 2007 byla kapacita navýšena na 1800 MW, i když pak v konečné certifikované verzi byla snížena na 1650 MW [14] .
Konstrukce EPR poskytuje několik aktivních a pasivních opatření k prevenci nehod:
Vypočtená maximální frekvence poškození jádra je 6,1×10 -7 na rostlinu za rok [16] .
EPR má jedinou parní turbínu schopnou využívat veškerou vyrobenou páru [17] .
V roce 2013 EDF uznala potíže, kterým čelila při navrhování EPR, a její vedoucí výroby a inženýrství Hervé Machenot uvedl, že společnost ztratila své dominantní postavení na mezinárodním trhu v projektování a výstavbě jaderných elektráren. Bylo oznámeno, že EDF zvažuje návrh dvou nových menších reaktorů – 1500 a 1000 MW. Machenot také uvedl, že je nutná analýza toho, jak zlepšit konstrukci EPR s cílem snížit jeho cenu a začlenit bezpečnostní požadavky po Fukušimě [18] .
V září 2015 generální ředitel EDF Jean-Bernard Levy uvedl, že do roku 2020 bude připraven „nový model“ nebo „EPR-2“ design EPR s jednodušší výrobou [19] [8] . V roce 2016 popsal nový reaktor, že má stejné vlastnosti jako dnešní EPR, ale je levnější a časově optimalizovanější pro stavbu“ [20] .
V roce 2016 společnost EDF plánovala postavit ve Francii do roku 2030 dva nové modelové reaktory EPR, aby se připravila na obnovu staré flotily reaktorů [21] . Kvůli finančním potížím společnosti Areva a jejímu sloučení s EDF však francouzský ministr životního prostředí Nicolas Hulot v lednu 2018 uvedl, že „V tuto chvíli není vytvoření nového modelu EPR ani prioritou, ani plánem. V současnosti je prioritou rozvoj obnovitelných zdrojů energie a snižování podílu jaderné energie“ [22] . Vládní plán průmyslového rozvoje 2019–2022 zahrnuje práce na „nové verzi EPR“ [23] .
V červenci 2019 vydala francouzská agentura pro jadernou bezpečnost Autorité de sûreté nucléaire (ASN) bezpečnostní stanovisko k předběžnému návrhu EPR 2. Celková bezpečnost byla shledána jako obecně uspokojivá, ačkoli byly identifikovány oblasti pro další studium. Nejpozoruhodnějším zjednodušením je jednovrstvé zadržování, na rozdíl od dvouvrstvého v původním návrhu. ASN zdůraznila, že původní předpoklad EPR návrhu, že primární a sekundární chladicí potrubí nemůže selhat, již pro EPR-2 neplatí a vyžaduje další bezpečnostní demonstrace [24] [25] .
V roce 2020 ministryně energetiky Elisabeth Bourne oznámila, že se vláda nerozhodne postavit žádné nové reaktory, dokud nebude uveden do provozu reaktor Flamanville 3 , který se kvůli technickým potížím stavěl 13 let.
EDF odhadla náklady na výstavbu šesti reaktorů EPR-2 na 46 miliard eur [26] . Účetní komora dospěla k závěru, že EDF již nemůže financovat EPR-2 sama, a proto je třeba vyřešit problémy s financováním a ziskovostí [27] . Auditní úřad požadoval, aby společnost EDF zajistila financování a ziskovost pro EPR 2 před výstavbou jakéhokoli zařízení ve Francii [28] .
Stavba energetické jednotky Olkiluoto-3 ve Finsku začala v srpnu 2005, plánovaná energetická jednotka měla mít elektrický výkon 1600 MW [9] . Práce provedla Areva NP (dceřiná společnost francouzské Arevy a německého Siemens AG ), objednatelem byl finský operátor TVO . Původní odhad nákladů byl asi 3,7 miliardy eur [29] , ale od té doby se částka několikrát zvýšila a v roce 2012 přesáhla 8 miliard eur [30] . Na konci června 2007 bylo oznámeno, že Středisko radiační bezpečnosti ve Finsku (STUK) objevilo řadu konstrukčních a výrobních „nedostatků“ souvisejících s bezpečností [31] .
Projekt původně předpokládal spuštění reaktoru v roce 2009 a uvedení energetického bloku do komerčního provozu v roce 2010, následně byly termíny opakovaně posouvány a fyzické spuštění reaktoru proběhlo 21. prosince 2021 , komerční provoz byl zahájen na jaře 2022 (kvůli problémům s turbínou byl odložen na prosinec 2022).
6. prosince 2007 byl nalit první beton do základů demonstračního reaktoru EPR v jaderné elektrárně Flamanville . Půjde o třetí reaktor v jaderné elektrárně Flamanville a druhý reaktor EPR ve výstavbě. Elektrický výkon bude 1630 MW [9] .
Bylo plánováno, že do projektu bude investováno asi 3,3 miliardy eur [32] , ale odhad nákladů na rok 2019 je 12,4 miliardy eur [2] . Pierre Moscovici, předseda účetního dvora , vydal dne 9. července 2020 prohlášení v souvislosti se zveřejněním zprávy o situaci na výstavbě Flamanville 3 - ze zprávy účetního dvora vyplývá, že náklady by mohly být 19,1 miliard eur, s přihlédnutím k dodatečným nákladům spojeným se zpožděním stavby [ 33] .
V dubnu 2008 francouzský úřad pro jadernou bezpečnost ( Autorité de sûreté nucléaire , ASN) oznámil, že čtvrtina testovaných svarů sekundárního kontejnmentu nevyhovuje standardu a že v betonovém základu byly nalezeny trhliny. V srpnu 2010 ASN oznámila další problémy se svařováním sekundárního kontejnmentu. Tentýž měsíc společnost EDF oznámila, že výdaje vzrostly o 50 % na 5 miliard EUR, přičemž uvedení do provozu se do roku 2014 zpozdilo přibližně o dva roky. V dubnu 2015 Areva řekla ASN, že v oceli tlakové nádoby reaktoru byly nalezeny anomálie, které vedly k „nižším než očekávaným hodnotám mechanické rázové houževnatosti“. V dubnu 2016 ASN oznámila, že v reaktorové oceli byly nalezeny vady; Areva a EDF odpověděly, že provedou další testy, ačkoli stavební práce budou pokračovat. V červenci 2018 vedly zjištěné odchylky v kvalitě svařování k další revizi harmonogramu, nakládání paliva bylo odloženo do konce roku 2019 a odhad nákladů byl zvýšen z 10,5 miliardy EUR na 10,9 miliardy EUR.
V červnu 2019 regulátor ASN rozhodl, že osm vadných svarů v parovodech procházejících kontejnmentem s dvojitou stěnou, které EDF doufala opravit po spuštění bloku, musí být opraveno, než se reaktor spustí; v říjnu společnost EDF oznámila, že problém zvýší náklady na 12,4 miliardy eur, nakládka paliva bude odložena do konce roku 2022 a komerční výroba elektřiny začne nejdříve v roce 2023 [2] .
V roce 2006 se Areva zúčastnila prvního výběrového řízení na výstavbu čtyř nových jaderných reaktorů v Číně spolu s Toshiba Westinghouse Electric a ruským Atomstroyexportem [34] . Výběrové řízení vyhrál reaktor AP1000 společnosti Westinghouse , částečně proto, že Areva odmítla převést technologii výstavby elektráren do Číny.
V únoru 2007 se společnosti Areva navzdory předchozím podmínkám dohody podařilo uzavřít kontrakt v hodnotě asi 8 miliard eur (10,5 miliardy dolarů) na výstavbu dvou reaktorů EPR pro jadernou elektrárnu Taishan v jihočínské provincii Guangdong [35 ] [36] . China General Nuclear Power Group (CGN) působila jako generální dodavatel a provozovatel .
Stavba prvního reaktoru v Tchaj- šanu oficiálně začala 18. listopadu 2009 a druhého 15. dubna 2010 [37] Doba výstavby každého bloku byla 46 měsíců, což je výrazně méně než u prvních dvou EPR ve Finsku a Francii [38 ] .
Tlaková nádoba prvního reaktoru byla instalována v červnu 2012 [39] a tlaková nádoba druhého v listopadu 2014. První nádobu dodala japonská společnost Mitsubishi Heavy Industries a parní generátory francouzská společnost Areva . Druhý kryt a související parní generátory byly vyrobeny v Číně společnostmi Dongfang Electric a Shanghai Electric [40] .
V roce 2014 bylo oznámeno, že se výstavba opozdila o více než dva roky, a to především kvůli zpoždění klíčových komponent a problémům s řízením projektů [41] .
Dne 1. února 2016 prošla pohonná jednotka Taishan-1 studenými funkčními testy a spuštění se očekávalo v první polovině roku 2017. Taishan-2 měl odstartovat ještě ten rok [42] , ale v únoru 2017 byl termín zprovoznění odložen o šest měsíců a komerční provoz byl plánován na druhou polovinu roku 2017 a první polovinu roku 2018 [43] .
V prosinci 2017 hongkongská média uvedla, že během testování praskla jedna ze součástí pohonné jednotky a je třeba ji vyměnit [44] . V lednu 2018 bylo uvedení do provozu opět odloženo, komerční provoz se očekává v letech 2018 a 2019 [45] .
1. června 2018 byla v reaktoru Taishan-1 poprvé provedena řetězová reakce [46] . V prosinci 2018 vstoupila do komerčních služeb [3] [47] . Taishan-2 dosáhl těchto čísel v květnu [48] a září 2019 [4] .
Projekt Taishan vede společnost Taishan Nuclear Power Joint Venture Co. (TNPJVC), kterou založily CGN (51% podíl), EDF (30%) a čínská energetická společnost Guangdong Energy Group (19%), známá také jako Yuedian [49] .
Mezi společnosti dodávající zařízení pro Taishan-1 patří francouzská Framatome, která vyrábí parní generátory a tlakovače, a čínská Dongfang Electric Corp. (DEC), který vyrobil turbínu Arabelle instalovanou ve strojovně [50] . Turbína byla navržena a licencována společností General Electric. Mezi další dodavatele vybavení pro blok 1 patří japonská Mitsubishi (reaktorová nádoba); Česká ŠKODA (interiérové vybavení) a francouzský Jeumont Electric, které společně s DEC dodaly hlavní oběhová čerpadla.
Dne 14. dubna 2020 podepsal Framatome dlouhodobou servisní smlouvu s Taishan Nuclear Power Joint Venture Company Limited (TNPJVC) na podporu provozu dvou EPR v jaderné elektrárně Taishan v Číně. Tato smlouva pokrývá odstávky JE a údržbářské práce, včetně dodávek náhradních dílů a inženýrských služeb po dobu osmi let [51] .
EPR prošel hodnocením návrhu Úřadem pro jaderný dozor spolu s AP1000 společnosti Westinghouse [52] ; celkem se počítalo s výstavbou 4 nových reaktorů. V roce 2009 EDF získala britskou společnost British Energy .
Dne 19. března 2013 byl vydán souhlas s plánováním výstavby jaderné elektrárny Hinkley Point C [53] . Dne 21. října 2013 EDF Energy oznámila, že dosáhla dohody o výstavbě jaderné elektrárny.
Konečný souhlas vlády byl udělen v září 2016 [6] .
Stavba byla zahájena v prosinci 2018; jeho výroba má začít v roce 2026. Náklady na výstavbu dvou bloků budou asi 25 miliard dolarů.
V červenci 2008 oznámil prezident Francie , že kvůli vysokým cenám ropy a plynu bude ve Francii postaven druhý reaktor typu EPR [54] . V roce 2009 byla jako staveniště
vybrána jaderná elektrárna Penley a zahájení výstavby je naplánováno na rok 2012 [55] .
V roce 2011 však EDF po havárii v jaderné elektrárně Fukušima veřejné konzultace odložila [56] .
V únoru 2013 ministr průmyslové obnovy Arnaud Montebourg oznámil zrušení Penleyova reaktoru s odkazem na obrovské investice do obnovitelné energie a zároveň vyjádřil důvěru, že EPR bude mezinárodně konkurenceschopný [57] [58] .
Později, v roce 2019, byly obnoveny plány na výstavbu nových reaktorů ve Francii. Mezi možná místa pro instalaci dvou reaktorů EPR byla zvažována jaderná elektrárna Penley a jaderná elektrárna Gravelines [59] . V říjnu noviny Le Monde informovaly, že francouzská vláda zaslala EDF „dopis úřadu“ s žádostí, aby se společnost připravila na výstavbu celkem šesti reaktorů EPR na třech místech v průběhu příštích 15 let [60] . Rozhodnutí vlády o výstavbě nových reaktorů se očekává nejdříve v roce 2022 [26] .
V únoru 2009 podepsala společnost Nuclear Energy Corporation of India (NPCIL) se společností Areva memorandum o porozumění pro instalaci dvou reaktorů EPR v Jaitapur Nuclear Power Plant v Maharashtra. V prosinci 2010 následovala rámcová dohoda [61] .
V lednu 2016 bylo během státní návštěvy francouzského prezidenta Françoise Hollanda v Indii zveřejněno společné prohlášení s indickým premiérem Narendrou Modim , podle kterého se lídři obou zemí „dohodli na plánu spolupráce s cílem urychlit jednání o projekt Jaitapur“ [62] .
Dne 10. března 2018 byla podepsána dohoda o průmyslovém výhledu mezi EDF a NPCIL o nabídce šesti reaktorů [63] [64] .
V dubnu 2021 EDF předložila NPCIL návrh na výstavbu šesti reaktorů EPR v lokalitě Jaitapur s celkovým instalovaným výkonem 9,6 GW [65] .
Dva bloky EPR v jaderné elektrárně Sizewell v Suffolku jsou v raných fázích plánování [66] . V květnu 2020 požádala společnost EDF Energy o povolení k rozvoji [67] . V případě realizace projektu se předpokládá, že výroba elektřiny začne nejdříve v roce 2031 [68] .
Další dva bloky EPR byly navrženy pro výstavbu v jaderné elektrárně Moorside poblíž Sellafieldu v Cumbrii jako součást budoucího uzlu čisté energie , který bude zahrnovat také malé modulární reaktory , elektrárny na obnovitelné zdroje energie, technologie výroby vodíku a skladování energie [69] .
EPR byl zvažován pro dva (možné rozšíření na čtyři) další reaktory v Darlington Nuclear Power Plant v Ontariu v Kanadě . Nabídka Arevy však nesplňovala podmínky výběrového řízení, které vyžadovalo zohlednění různých nepředvídaných událostí během provozu. Projekt byl nakonec opuštěn, protože jediná nabídka kanadské společnosti AECL navrhla stavební náklady přes 10 USD za watt tepelného výkonu [70] .
Od června 2010 se uvažuje o instalaci EPR v New Brunswick , která nahradí kanadský těžkovodní reaktor CANDU 6. Po volbách o dva měsíce později však nebyl tento plán přepracován [71] .
V říjnu 2012 ČEZ oznámil, že Areva byla vyloučena z výběrového řízení na stavbu dvou reaktorů pro jadernou elektrárnu Temelín, protože nesplnila zákonné podmínky výběrového řízení [72] . V dubnu 2014 ČEZ zrušil výběrové řízení z důvodu nízkých cen elektřiny a odmítnutí vlády zachovat minimální garantovanou cenu [73] .
V roce 2010 rozhodl finský parlament o povolení výstavby dvou nových reaktorů. TVO i Fennovoima zvažovaly EPR [74] [75] . V prosinci 2013 Fennovoima oznámila, že si vybrala ruský reaktor VVER [76] .
Dne 24. února 2009 se Itálie a Francie dohodly na prozkoumání možnosti výstavby 4 nových jaderných elektráren v Itálii [77] . Dne 3. srpna 2009 EDF a Enel vytvořily společný podnik Sviluppo Nucleare Italia, aby prozkoumaly možnost vybudování alespoň čtyř EPR [78] .
V referendu v roce 2011 , krátce po havárii ve Fukušimě , však Italové odhlasovali zrušení nových pravidel umožňujících jadernou energii v Itálii. Zrušení zákonů vstoupí v platnost, když se hlasování zúčastní více než 50 % voličů a většina hlasuje pro. Ve skutečnosti se referenda zúčastnilo 55 % skutečných voličů a 94 % hlasovalo pro zrušení nových pravidel.
V březnu 2008 francouzský prezident Nicolas Sarkozy dosáhl dohody s kabinetem Spojených arabských emirátů, která „stanovila rámec pro spolupráci pro hodnocení a možné využití jaderné energie pro mírové účely“. Tato dohoda nebyla smlouvou na výstavbu EPR žádnou z francouzských jaderných společností Total SA , Suez nebo Areva [79] .
V květnu 2009 podepsal podobnou dohodu se Spojenými arabskými emiráty americký prezident Barack Obama . Nezahrnovalo ani podepisování smluv na reaktory a nedávalo záruky, že je americké společnosti dostanou [80] .
V prosinci 2009 Spojené arabské emiráty odmítly nabídky USA a Francie a udělily kontrakt na stavbu čtyř reaktorů APR-1400 jihokorejské skupině zahrnující Korea Electric Power Corporation , Hyundai Engineering and Construction , Samsung a Doosan Heavy Industries [81] .
Po ztrátě této zakázky začala Areva zkoumat možnost exportu jednodušších reaktorů druhé generace do zemí, které se právě začaly zabývat jadernou energií [82] . Od roku 2011 společnosti Areva a Mitsubishi Heavy Industries nabízejí reaktory ATMEA1 generace III o výkonu 1100 MW [83] .
US-EPR, verze EPR předložená americkému regulátoru, je na americkém trhu konkurentem příští generace reaktorů, AP1000 a ESBWR . V únoru 2015 společnost Areva požádala, aby byl proces certifikace návrhu pozastaven americkou komisí pro jaderný dozor (NRC) [84] . Od 14. prosince 2007 byla aplikace přezkoumávána až do konečného schválení návrhu a certifikace [85] . UniStar, Amarillo Power, PPL Corp a AmerenUE oznámily plány požádat v roce 2008 o kombinovanou licenci na výstavbu a provozování US-EPR na jejich stanici Callaway. V červenci 2007 společnost UniStar předložila částečnou nabídku na výstavbu bloku 3 v jaderné elektrárně Calvert Cliffs v Marylandu. Oba návrhy však byly následně zrušeny.
V dubnu 2009 AmerenUE pozastavila plány na stavbu svého reaktoru [86] [87] . V červenci 2010 Constellation Energy Group snížila náklady UniStar na jadernou elektrárnu Calvert Cliffs kvůli nejistotě ohledně záruky za úvěr od ministerstva energetiky USA [88] a následně od projektu odstoupila [89] . V říjnu 2008 Areva oznámila, že naváže partnerství s americkou obrannou firmou Northrop Grumman za účelem založení společnosti za 380 milionů dolarů na výrobu modulů a sestav pro reaktory EPR a US-EPR v loděnici Northrop Grumman v Newport News , NY. Virginie [90] [91] . Projekt byl v květnu 2011 pozastaven na neurčito [92] .