Rolls-Royce SMR, někdy také označován jako RR SMR nebo UK SMR je návrh pro malý modulární reaktor (SMR) navržený společností Rolls-Royce (RR) v Spojeném království. Rolls-Royce SMR je tlakovodní reaktor, který používá lehkou vodu jako chladivo i moderátor. Reaktor je založen na ověřených technologiích z velkých jaderných reaktorů. Cílem návrhu je vytvořit standardizovaný malý modulární reaktor, který je levný, bezpečný spolehlivý a rychle postavitelný. Oproti starším návrhům tlakovodních reaktorů však obsahuje spolehlivější aktivní i pasivní bezpečnostní systémy. V roce 2024 se společnost ČEZ rozhodla spolupracovat na SMR právě se společností Rolls-Royce.
Ačkoliv se reaktor považuje za SMR, jeho čistý výkon 443 MWe je srovnatelný s jedním blokem JE Dukovany. Společnost plánuje postavit celou elektrárnu během čtyř let, z toho dva roky na přípravu lokality a schvalování a dva roky na samotnou výstavbu a spuštění. Cena za jeden reaktor by se měla pohybovat kolem 100 miliard Kč.
V květnu 2026 si Rolls-Royce zvolil společnost Škoda JS v Plzni jako jednoho ze dvou hlavních dodavatelů klíčových dílů primárního okruhu, včetně tlakových nádob reaktoru, vnitřních částí aktivní zóny. To otevírá možnost zapojení dalších českých firem. Jedná se o první obchodní dohodu mezi oběma firmami, která se týká přímo výroby a pokud bude úspěšná, bude to znamenat obnovenou výrobu tlakových nádob reaktorů v České republice, která se tak stane jednou ze tří zemí v Evropě, která tuto náročnou výrobu dokáže (dalšími zeměmi jsou Francie - Saint Marcel, Creusot Loire a Rusko - Atommaš a Ižora). Poslední reaktor ve Škoda JS byl vyroben v roce 1993 pro Temelín, který je typu VVER-1000.
Technický popis reaktoru
Princip tlakovodního reaktoru náhled|297x297pixelů|Schéma tlakovodního reaktoru Tlakovodní reaktory patří spolu s varnými reaktory mezi tzv. konvenční lehkovodní reaktory. V aktivní zóně reaktoru je řetězovou štěpnou reakcí uvolňováno teplo, které je vodou odváděno pryč. Voda v primárním okruhu se zahřívá a ačkoliv je ohřátá na teplotu mnohem vyšší než 100 °C, z důvodu vysokého tlaku nedochází k varu. Voda z primárního okruhu putuje do tepelného výměníku zvaného parogenerátor, kde předá teplo do sekundárního okruhu. Tlak v sekundárním okruhu je nižší, díky čemuž dochází k varu vody, která se přemění na vodní páru která roztáčí turbínu a vyrábí tak elektrickou energii.
Reaktorová nádoba Tlaková nádoba reaktoru má průměr 4,5 m, výšku 11,3 m a hmotnost 220 tun. Nádoba je tvořena výkovkem z nízkolegované feritické oceli SA508M, která je v jaderném průmyslu velmi rozšířená. Části nádoby, jež přijdou do styku s chladivem jsou přeplátovány nízkouhlíkovou austenitickou nerezovou ocelí, aby se zamezilo korozi. Ve spodní části nádoby se nachází aktivní zóna s palivem, nad aktivní zónou jsou umístěny regulační tyče a různé měřící přístroje.
Palivo Aktivní zóna Rolls-Royce SMR je tvořena 121 palivovými soubory, které jsou složeny z palivových tyčí v čtvercové mříži 17×17, v každé z nich se nacházejí palivové tablety s UO2 s obohacením do 5 %. Obohacení paliva se napříč aktivní zónou liší, pro zajištění rovnoměrné výkonové distribuce. Během výměny paliva se každých 18 až 24 měsíců vymění třetina paliva v aktivní zóně. Finální průměrné vyhoření paliva je kolem 60 000 MWd/tU, srovnatelné s velkými PWR III. generace. Po skončení kampaně je palivo vyjmuto a po dobu 6 až 8 let dočasně uskladněno v chladicím bazénu. Palivo obsahuje vyhořívající absorbátory neutronů z Gd2O3, které umožňují delší palivovou kampaň.
Primární okruh Primární okruh je kromě reaktorové nádoby tvořen třemi chladícími smyčkami, třemi hlavními cirkulačními čerpadly, třemi vertikálními parogenerátory a jedním společným kompenzátorem objemu. Voda v primárním okruhu má teplotu 297 °C na vstupu do reaktoru, 327 °C na výstupu a tlak 15,5 MPa.
Turbogenerátor Tlak v sekundárním okruhu je 7,6 MPa, voda se přeměňuje v parogenerátoru na vodní páru. Vzniklá vodní pára koná tlakovou práci a pohání turbínu, která je připojena ke generátoru. Ten přemění mechanickou energii na elektrickou v podobě střídavého proudu o frekvenci 50 Hz a napětí kolem 20 kV. U návrhu pro americký trh je výstupní frekvence 60 Hz. Elektrárna dokáže regulovat svůj výkon podle potřeby sítě rychlostí až 5 % za minutu. Typ použité turbíny zatím nebyl upřesněn.
Kontejnment Reaktorová nádoba je spolu s několika dalšími systémy uzavřena v kovové ochranné obálce, která v případě poškození paliva zabraňuje jak úniku radionuklidů do životního prostředí, tak poškození reaktoru zvenku (například extrémním počasím či pádem letadla).
Ovládání reaktoru Reaktor je ovládán z řídicí místnosti, ze které operátoři ovládají chod celé elektrárny. Oproti starším elektrárnám je zde kladen důraz na pasivní bezpečnost s minimální potřebou zásahu operátora. I při nejhorší realistické havárii má operátor minimálně 72 hodin na zakročení. K regulaci výkonu jsou primárně využívány regulační tyče a absorbátor z Gd2O3 uvnitř palivových tyčí. Tyče jsou zasouvány seshora, což znamená, že v případě havárie a ztráty elektrického napájení mohou do aktivní zóny spadnout samovolně volným pádem. Na rozdíl od většiny tlakovodních reaktorů tento koncept nepočítá s regulací kyseliny borité v moderátoru pro běžnou regulaci kritičnosti, systém je určen pouze pro odstavení reaktoru v případě havárie. Rozhodnutí bylo učiněno za účelem snížení koroze v primárním okruhu a zjednodušení elektrárny.
Odkazy
Reference
Kategorie:Rolls-Royce Kategorie:Jaderné reaktory Kategorie:Jaderná energetika Kategorie:Jaderná paliva