ALVEL je na trhu rok. Pracuje mimo jiné na dosažení bezporuchového provozu paliva v reaktorech VVER-1000

• Foto

ALVEL se v současnosti soustředí na poskytování služeb v oblasti palivového cyklu jaderných elektráren. Posiluje vlastní kapacity v projektování a hodnocení bezpečnosti překládek jaderného paliva v reaktoru. Dále se zabývá optimalizací jeho využívání a přípravou dokumentů pro státní dozor, který využití paliva schvaluje. Jaderné palivo jako vysoce sofistikovaný produkt významným způsobem ovlivňuje nejen jadernou bezpečnost, ale i výkonnost a ekonomickou efektivitu jaderných elektráren. Náklady na palivo tvoří až 25 % celkových provozních nákladů jaderných elektráren. Logickým trendem je tedy parametry paliva neustále vylepšovat. Například u českých jaderných elektráren modernizované palivo společnosti TVEL zásadním způsobem přispívá ke zvýšení celkové roční výroby a dosažení cílů 15 TWh v Temelíně a 16 TWh na Dukovanech, které si před časem vytýčil ČEZ.
Rozpracované projekty
V současnosti nejvýznamnějším projektem je účast ALVEL na vývoji a ověřování nových perspektivních slitin využitelných jako pokrytí palivových proutků a jako konstrukční materiály palivových souborů. Tento projekt je naplánován na 7 let. Hlavním partnerem ALVEL v tomto projektu je výzkumný ústav VIINM Bočvara. Při realizaci spolupracuje s UJV Řež, UJP Praha, Škoda JS a také se společností ČEZ. V rámci tohoto projektu pracuje ALVEL i na vývoji metod pro modelování chování palivových proutků za provozu a v nestandardních stavech.
Dalším z projektů, na němž se ALVEL podílí, je projekt dosažení bezporuchového provozu paliva v reaktorech VVER-1000. Tento projekt zahájil TVEL na jaře letošního roku s cílem zapojit do něj jaderné elektrárny tohoto typu v České republice, Bulharsku, na Ukrajině a v Rusku. V současnosti se frekvence výskytu netěsností proutků pohybuje kolem 10-6 (tj. jeden z milionu palivových proutků použitých v palivových souborech). Pracovní skupiny složené z odborníků z jaderných elektráren, společností zabývajících se projektováním paliva a z výrobních závodů se budou detailně věnovat procesům a jednotlivým částem projektování, výroby, provozu a manipulací s palivem. Od tohoto postupu si TVEL a ostatní účastníci slibují významné přiblížení směrem k nulovému výskytu netěsností u paliva za provozu. Takový výsledek sníží výrobní ztráty a celkovou radiační a ekonomickou zátěž spojenou s jejich výskytem.

Box1: Základní informace o ALVEL
Společný česko-ruský podnik ALVEL vznikl koncem roku 2011 jako vyvrcholení dlouhodobé spolupráce české firmy ALTA Invest, a.s., a ruské palivové společnosti JSC TVEL, patřící do státního konsorcia jaderných firem Rosatom. Zakládací listiny ALVEL byly podepsány 8. prosince 2011 u příležitosti návštěvy prezidenta Ruské federace Dmitrije Medveděva v České republice. Společnost vede tříčlenné česko-ruské představenstvo v čele s Vladimírem Plašilem, výkonným ředitelem je Josef Běláč. Založením firmy ALVEL obě zakládající společnosti směřují k vytvoření inženýrsko-technologického centra v oblasti jaderné energetiky se zaměřením nejen na elektrárny v České republice, ale také v dalších zemích Evropy. Zatímco česká strana získává prostřednictvím centra přístup k know-how o nejmodernějších jaderných technologiích, TVEL si od podniku slibuje posílení své současné pozice na evropském trhu. Zároveň plánuje rozšíření působnosti i mimo jadernou energetiku.

Box2: Kvalita paliva ovlivňuje výkon
Prodloužení délky palivového cyklu, vyšší míra vyhoření pelet, větší obsah uranu v palivu, to vše pozitivně ovlivňuje ekonomické aspekty provozu. U palivových souborů pro reaktory typu VVER-440 se vývoj soustřeďuje především na optimalizaci neutronově-fyzikálních vlastností. Vědci zkoušejí palivo s vyšším celkovým obsahem uranu, dosaženým díky použití zvětšených palivových tabletek bez centrálního otvoru. Třetí generace palivových souborů (ve zkušebním provozu od roku 2010 na Kolské JE) se vyznačuje odstraněním vnější zirkoniové obálky a zvýšením rozteče palivových proutků ve svazku. Tyto projektové koncepty umožnily optimalizaci poměru vody a uranu v aktivní zóně jaderného reaktoru a vedou ke snížení počtu ročně vyměňovaných palivových článků na jednom reaktoru z 66 na 60. V takovém případě lze za předpokladu stejných provozních podmínek realizovat šestiletý palivový cyklus místo současného pětiletého.
Cílem současného vývoje jaderného paliva pro reaktory VVER-1000 je vytvoření standardizovaných projektů palivových souborů tzv. čtvrté generace. Ověřeno bylo již zvýšení množství uranu v palivových proutcích, modifikací prošla rovněž i geometrie palivových tablet. Soubory jsou vybaveny distančními mřížkami s turbulizéry, což vede ke zlepšení odvodu tepla a zvýšení bezpečnostních rezerv. Při použití modernizovaných souborů TVS-4 bude možné snížit počet nových palivových souborů pro výměnu paliva o 10 % nebo zvýšit využití paliva až o 30 efektivních dnů. Tyto soubory navíc umožňují vyšší manipulační rychlosti při výměnách paliva, a tím i zkrácení délky odstávek bloků.

Autor

• (red)