Jaderná elektrárna Siadaowan. Photo: Screenshot from the Wechat account of China National Nuclear Corporation

Světová ekonomika vyprodukuje ve skoro lineární závislosti tolik HDP, kolik spotřebuje energie, která je nenahraditelným komplementem všech ostatních výrobních vstupů. A vzhledem k ekonomickému zákonu vyrovnávání mezních produktivit výrobních faktorů jakékoliv zlevnění energií znamená zvýšení produktivity všech ostatních výrobních faktorů, jako je produktivita práce a technického vybavení a jakékoliv zdražení snižuje veškerou produktivitu a maže přínosy dosažené technologickým pokrokem. Pociťujeme to např. teď v Evropě, jejíž konkurenceschopnost v důsledku nedostatku levných energií klesá.

Proto je pro Čínu energetika mezi hlavními prioritami a mohutně investuje i do nových technologií, které mají představovat energetiku budoucnosti. Včetně jaderné fúze, kde kromě samotných pokusných fúzních reaktorů Čína dokonce už investuje i do určitých doplňkových technologií, které bude nutno také vyvinout, aby šlo fúzi komerčně využít. Jenže fúze je energií příštích generací. Novou formou spolehlivé a dostupné energie, která je už skoro na dosah, jsou jaderné reaktory 4. generace. Ty se v různých formách už zkouší.

A nejen to, právě bylo totiž oznámeno první komerční zprovoznění jaderného elektrárenského bloku 4. generace, který má už za sebou programy testovacího provozu. A nemělo by překvapit, že k tomu došlo v Číně v jaderné elektrárně Shidaowan. Zahájení komerčního provozu bylo 6. prosince ohlášeno čínskou společností jaderné energetiky China National Nuclear Corporation (CNNC) po 168 hodinách nepřetržitého závěrečného testovacího provozu.

Jde tedy o první komerční jaderný blok 4. generace. Vyvíjené bloky 4. generace mohou spočívat na více různých technologiích. Tento se zakládá na vysokoteplotním, plynem chlazeném reaktoru. Ve vývoji jsou reaktory 4. generace i s jinými chlazeními, např. pomocí roztaveného sodíku či olova, nebo reaktory na bázi thoriových solí, kdy řada těchto vývojových programů probíhá i v Číně.

Tento nyní již komerční reaktor je ovšem chlazen heliem. Helium je v jaderných technologiích velice oblíbený plyn, neboť díky jeho inertnosti se z něj pod vlivem radioaktivity nestává agresivně reaktivní látka.

Nový reaktor by měl skoncovat s řadou nevýhod, jaké dosavadní jaderné reaktory měly, v první řadě s nízkými teplotami. Současná jaderná energetika vyrábí páru o parametrech, jaké bývaly v tepelných elektrárnách obvyklé spíše před více než 100 lety, s teplotou páry o stovky stupňů nižší než v tepelných elektrárnách na fosilní paliva. V důsledku toho je proto zákonitě daleko nižší účinnost a na jednotku elektrického výkonu se vyžaduje daleko větší chladící výkon a spoustu chladicí vody. Reaktory 4. generace se však již dovedou účinnosti klasických tepelných elektráren díky vysokým teplotám přiblížit.

Tento reaktor by prý časem kromě výroby páry pro pohon elektrárenské turbíny mohl vyrábět i plynný vodík, aniž by k tomu potřeboval uhlíkaté sloučeniny. Vodík by se dále mohl využívat jako palivo nebo k chemické výrobě.

Zprovozněný první elektrárenský blok 4. generace v komerčním provozu se začal stavět jako zkušební zařízení v roce 2012 a v posledních letech v něm probíhal občasný zkušební provoz, kdy byl nadále zdokonalován.  Do jeho vývoje se zapojily stovky čínských podniků a institucí, takže vznikl kompletní domácí výrobní řetězec prakticky všech využívaných součástí a i skoro všechny materiály k tomu, tj. z 93,4 procent jsou domácí čínské produkce. Samozřejmě i veškeré potřebné intelektuální vlastnictví.

První spuštěný elektrárenský jaderný blok 4. generace se skládá ze dvou jaderných reaktorů po 250 megawattech tepelného výkonu pohánějících generátor páry, tedy vlastně parní kotel s výkonem 200 megawattů, co pohání parní turbogenerátor.

Zvláště pozoruhodná je úplně nová úroveň bezpečnosti u této jaderné technologie.

U všech jaderných reaktorů jsou vždy největší obavy, co by se mohlo stát, kdyby vypadlo chlazení. V Černobylu kvůli tomu po havárii museli kolem jádra starého reaktoru vybudovat sarkofág s novým chlazením a chladit trosky. Podobné je to i s elektrárnou v japonské Fukušimě, kterou zničila vlna tsunami a vyřadila na chvíli i chlazení.

Ale proti této největší noční můře bezpečnosti jaderných elektráren je nový blok jako první v historii spolehlivě ochráněn. I kdyby vypadlo chlazení, nic se nestane a nic se neroztaví. Jádro je konstruováno tak, že vydrží teplotu 1620 °C a nic se nestane, nic se neroztaví. Jedná se tedy nejen o historický průlom v tepelné účinnosti jaderných elektráren, ale i v jaderné bezpečnosti. Ani živelná katastrofa jako ve Fukušimě by následnou jadernou katastrofu nepřivodila.

Uvnitř jaderné elektrárny Shidaowan, jejíž stavba začala roku 2012. Photo: Weibo/CPNN

Ve velice pokročilém stadiu vývoje jsou však v Číně i jiné průlomové technologie jaderné energetiky, které mají potenciál k revoluci bezemisních, ale vysoce spolehlivých technologií jádra na úplně nové úrovni hodné 21. století. Není to např. tak dávno, kdy jsme referovali o pokročilém stadiu čínského vývoje vysokoteplotních reaktorů na bázi thoriových solí, který je už ve stadiu provozních zkoušek.

Chystá Čína energetickou revoluci thoriových reaktorů?

Čína už staví jaderné elektrárny s vlastní technologií, a to nejen u sebe doma, ale i v zahraničí. Vlastní energetiku buduje doslova frenetickým tempem.  Od ledna do října 2023 dosáhl čínský instalovaný elektrárenský výkon 2,81 miliardy kilowattů, což je meziroční nárůst o 12,6 procenta. Ovšem jaderná revoluce čínské energetiky teprve začíná, když kapacita čínských jaderných elektráren je teprve 56,76 milionů kilowattů a obnáší zatím je asi 2 procenta energetiky země.

Nicméně aby si Čína udržela svůj status hlavní dílny současného světa, musí mít nutně největší elektrárenskou kapacitu na světě a levná a snadno dostupná energie je pro vysokou konkurenceschopnost na světových trzích ještě daleko důležitější, než třeba levná pracovní síla. Např. v současnosti se některým evropským představitelům nelíbí pokles konkurenceschopnosti evropského zboží a rostoucí obchodní deficit většiny evropských zemí s Čínou. Padají přitom i nesmyslná obvinění z čínských dotací atp. a ozývá se volání po protekcionismu.

Jenže pokles konkurenceschopnosti evropského průmyslu, dokonce o toho německého, který tradičně s Čínou vykazoval kladnou obchodní bilanci na rozdíl od většiny zbytku EU, jde silně ruku v ruce se zanedbaným řešením energetiky a vzestup konkurenceschopnosti Číny i přestože je už středně příjmovou zemí, jde ruku v ruce s energetickou prozíravostí, kdy na energetiku Čína vysoce sází svoji budoucnost.

A jak vidět sází na ni nejen z hlediska investic do budování energetických infrastruktur, ale i pokud jde o investice do vytváření nových průlomových energetických technologií, takže by se mohla zanedlouho stát i jedním z největších vývozců elektráren nových generací.

Karel Pavlíček, zvláštní korespondent CMG