Hrozí Blackout Dukovan při zemětřesení nebo extrémech počasí?

Zátěžové testy jaderných elektráren EU (tzv. Stresstesty) prodloužily řetěz otázek „CO KDYŽ?“ Na řadu z nich jsme znali odpovědi, ale některé jsme již považovali za neopodstatněné až absurdní, protože uvažovaly nepravděpodobné stavy.

Následující otázky se zpočátku ptají na méně vážné situace, ale nakonec řeší dlouhodobý blackout:

 

1) Co když se rozpadne přenosová soustava ČR 400 kV a čtyři dukovanské reaktory nebudou mít kam dodávat obrovské množství (2000 MW) elektrické energie?

Odpověď: Každý reaktor má dvě turbíny (TG) a stačí, aby alespoň jedna jeho TG úspěšně zregulovala na nízký výkon, který pokryje vlastní spotřebu reaktorového bloku (20 MW)

2)  Co když na některém bloku nezreguluje žádná TG?

Odpověď: Takový blok si automaticky vezme potřebné elektrické napájení z distribuční soustavy ČR 110 kV.

 

3) Co když nastal blackout i v soustavě 400 kV i 110 kV?

Odpověď: Reaktorový blok, který zůstal  bez TG se automatický odstaví (všechny tyče spadnou do reaktoru) a nastartují se všechny tři dieselagregáty (DG) bloku – pro vychlazení reaktoru však stačí jeden.

 

4) Co když nenajede ani jeden ze tří  DG reaktorového bloku?

Odpověď: Nejdůležitější zařízení zůstává napájeno z akumulátorových baterií (výdrž nejméně dvě hodiny). Vyhlašujeme stav blackout na reaktorovém bloku a žádáme dispečinky v Praze, Brně a v Ostravě o podání napájení z vnější sítě 400 kV nebo 110 kV z jakéhokoli zdroje v ČR nebo ze zahraničí. Pro dispečinky je řešení stavu blackout jaderného bloku nejvyšší prioritou i podle zákona.

 

5)  Co když je blackout v celé ČR a v okolních zemích?

Odpověď: Pokud v Dukovanech zůstala v provozu TG jiného reaktorového bloku, přivedeme elektrické napájení od ní – reaktorové bloky se dají propojit.

 

6) Co když na Dukovanech nejede žádná z osmi TG?

Odpověď: Požádáme o pomoc blízkou Přečerpávací vodní elektrárnu Dalešice-Mohelno. Při blackoutu soustavy ČR se automaticky připraví malá vodní TG na nádrži Mohelno, která na povel podá elektrické napájení na některou ze čtyř velkých (4x112 MW) TG na Dalešicích a ta se v případě potřeby rozběhne a podá napájení přes rozvodnu Slavětice do Dukovan. Tomu se říká blackstart – start ze tmy. Uvedená schopnost je na Dalešicích pravidelně zkoušena a certifikována pro všechny čtyři stroje. V roce 1994 a 2004 jsme rovněž provedli ostrou zkoušku s propojením do Dukovan, včetně rozjezdu důležitých spotřebičů. Zkoušky byly úspěšné a potvrdily, že Dukovany by za pomocí Dalešic dokázaly nejenom zabezpečit svoje reaktory, ale dokonce i obnovit energetickou soustavu. 

 

7)  Co když Dalešice nenajedou?

Odpověď: Požádáme o pomoc Vodní elektrárnu Vranov nad Dyjí (cca 50 km od Dukovan), která podá napájení přes rozvodnu Slavětice. V roce 2010 jsme provedli ostrou zkoušku s propojením na čtvrtý reaktorový blok. Zkouška byla úspěšná a potvrdila schopnost podat elektrické napájení od některé ze tří vranovských TG (3x6,3 MW) a v Dukovanech najet čerpadla důležitá pro vychlazení reaktoru.

8) Co když není k dispozici rozvodna Slavětice a nejde přes ni do Dukovan propojit ani Vranov ani Dalešice?

Odpověď: Propojíme Vranov do Dukovan přes rozvodnu Oslavany (ostrá zkouška letos v dubnu, včetně obnovy chlazení skladu použitého uranového paliva)

 

9) Co když zemětřesení nebo extrémní vítr poničí všechna elektrická vedení a Dalešice ani Vranov do Dukovan nepropojíte?

Odpověď:  Každý reaktorový blok má tři DG (celkem 12 DG na Dukovanech). Pro vychlazení jednoho reaktoru stačí jeden DG. Pokud některý reaktor nemá k dispozici žádný DG, tak si vypůjčí DG z jiného reaktorového bloku.

 

10) Co když nastane blackout všech čtyř bloků Dukovan a nepojede ani jeden z dvanácti DG?

Odpověď: Tato otázka byla položena po havárii ve Fukušimě, kde pět ze šesti reaktorových bloků zůstalo bez DG v důsledku vlny tsunami. Na šestém fukušimském bloku se podařilo zprovoznit jeden DG a ten potom hodně pomohl při řešení havárie. V Dukovanech postup pro blackout všech čtyř bloků zpracováváme. Řešení spočívá v přípravě všech bloků na podání elektrického napájení „odkudkoli“, šetření stejnosměrných zdrojů (prodloužení výdrže akubaterií), alternativní způsoby chlazení reaktorů i bez elektrické energie a další specifické činnosti, především snaha o zprovoznění alespoň jednoho DG. Po podrobném prověření zařízení a postupů v rámci zátěžových testů jsme zpracovali celou řadu návrhů na vylepšení, které blackout všech čtyř bloků řeší.

Odpovědi na prvních devět z deseti uvedených otázek jsme znali ještě před havárií ve Fukušimě. Desátou jsme dostali v zadání zátěžových testů. Použití popsaných činností pravidelně trénujeme při „Cvičení blackout EDU“, které pořádáme na trenažéru od roku 2007, za účasti posádek dispečinků, blízkých rozvoden a vodních elektráren Dalešice a Vranov. Přínosy potvrdila i mezinárodní mise OSART v roce 2011 a výstupy jsme využily i při zpracování zmíněných zátěžových testů.

 

Z uvedených deseti bodů je patrné, že ty větší problémy může způsobit příroda. Zemětřesením nebo extrémním větrem, jež zapříčiní nejen odstavení reaktorů, ale současně i poškození stožárů nebo vedení, po kterých je možné podat napájení ze zdrojů vně EDU.  Dukovanské reaktory sice stojí ve specielně vybrané, seizmicky stabilní lokalitě s pevným podložím, ale protože sítě většiny států EU jsou propojeny do jedné soustavy, tak se větší zemětřesení nebo tornádo v Evropě projeví i v síti ČR. Na uvedené situace se samozřejmě připravujeme.

 

V poslední době ovšem dochází stále častěji k vyčerpání dispečerských prostředků proti poruchám. Příčinou jsou neřízené a těžko předvídatelné přetoky energie ze zahraničí, především z Německa. Masivní výstavba větrných elektráren na Baltu značně předběhla možnosti transferu přes německou síť směrem na průmyslový jih. Přebytky tečou přes Polsko a ČR. Pokud by zemětřesení nebo tornádo poškodily vysokonapěťové linky v situaci, kdy jsme vyčerpali obranné prostředky na eliminaci přetoků ze zahraničí, mohlo by dojít k rozbití i jinak velmi stabilní české přenosové soustavy. Ta by se potom rozpadla do dvou nebo více oblastí – ostrovů.

 

Vzhledem k tomu, že Dukovany jsou ve své oblasti dominantním zdrojem, tak odpojení vzdálenějších částí soustavy může vést k silnému přebytku výkonu právě v uzlu Dukovan a k následnému úplnému odpojení reaktorů od sítě. To však může znamenat kolaps a blackout oblasti (kolaps dukovanského ostrova). 

Uvedený scénář jsme použili při letošním „Cvičení blackout EDU“. Na zemětřesení a další vlivy, jako extrémní vítr, horko, mráz nebo přetěžování české přenosové soustavy ze zahraničí se připravujeme v rámci snahy zlepšovat bezpečnost.

 

Ing. Libor Fejta

Bezpečnostní inženýr, JE Dukovany