objektívne o jadre

Bezpečnosť a spoľahlivosť prevádzky jadrových elektrárni (JE) vo svete i u nás je v súčasnosti nepomerne vyššia, ako bola v začiatkoch jadrovej energetiky. Niekoľko faktov potvrdzujúcich tento vývoj je uvedených ďalej.

Jedným z dôsledkov havárie v Černobyle bol aj vznik Svetovej asociácie prevádzkovateľov JE (WANO) v r. 1989. Elektrárenské spoločnosti si uvedomili, že sú na jednej lodi. Havária ľubovoľnej JE by totiž znamenala významný dopad na všetky elektrárne vo svete – mediálny, politický, marketingový, technický, a v konečnom dôsledku ekonomický. Cez WANO si elektrárne vymieňajú získané skúsenosti, podrobujú sa partnerským previerkam silných tímov expertov z celého sveta. Poskytujú tiež informácie o prevádzkových udalostiach, výsledkoch prevádzky a ukazovateľoch, na základe ktorých sa môžu porovnávať a hľadať cesty zlepšovania vlastnej výkonnosti.

Zoberme si teda na pomoc niekoľko prevádzkových a bezpečnostných indikátorov používaných v jadre a pozrime sa na ich trend za viac ako 25 rokov od vzniku WANO. Jedným z najzákladnejších je počet neplánovaných rýchlych automatických odstavení (AO1) reaktora (môže sa tak stať z dôvodu, že niektorý zo sledovaných parametrov dosiahne nastavenú prahovú hodnotu, či už z dôvodu poruchy komponentu alebo omylu operátora). To je samozrejme neželaný stav, keďže každú takú udalosť je treba vyšetriť, určiť príčinu odstavenia, vykonať nápravu, urobiť požadované testy a až potom je možné začať znovu so spustením bloku. To môže trvať jeden až niekoľko dní. Okrem zvýšených nárokov na personál elektrárne, či už v súvislosti so stabilizáciou bloku po odstavení, alebo následnými činnosťami to samozrejme znamená aj stratu na výrobe elektriny.

Začiatkom 90-tych rokov sme zaznamenávali v priemere viac ako jedno AO1 reaktora na blok/rok. V rokoch 2013-2015 však už nenastal na našich štyroch prevádzkovaných blokoch (V2 J. Bohunice a bloky 1 a 2 Mochovce) žiadny taký prípad. Vlani bol neplánovane automaticky odstavený len prvý blok v Mochovciach. Rekordérom medzi našimi reaktormi je štvrtý blok v Jaslovských Bohuniciach, ktorý nezaznamenal neplánované AO1 viac ako 10 rokov (naposledy v roku 2006). Neplánované rýchle automatické odstavenie (AO) reaktora je uvedenie reaktora a súvisiacich systémov do bezpečného stavu na obdobie dokedy sa nevyšetrí a neodstráni príčina odstavenia. Žiadne z AO1 na našich reaktoroch VVER od ich spustenia nepredstavovalo bezpečnostne významné poruchy a znižovanie ich počtu len dokazuje spoľahlivosť systémov VVER, ako aj obsluhujúceho personálu.

So spoľahlivosťou a kvalitou prevádzky a všetkých s ňou spojených činností súvisí ukazovateľ UCF (Unit Capability Factor – koeficient pohotovosti bloku). Hovorí, nakoľko bola využitá kapacita elektrárne. Teoreticky, ak by bol blok celý rok prevádzkovaný na menovitom výkone, tak hodnota by bola 100%. Každý rok je však nevyhnutné blok odstaviť na obmenu časti jadrového paliva a na vykonanie požadovaných testov a kontrol. Je teda snahou, aby organizácia prác bola taká, aby ukazovateľ bol čo najvyšší.  Samozrejme pri splnení všetkých bezpečnostných požiadaviek.

Tu naše bloky zaznamenali pozoruhodný pokrok. Dĺžka štandardnej ročnej generálnej odstávky (GO) poklesla za sledované obdobie na menej ako polovicu. Pred 20-30 rokmi trvala bežná každoročná odstávka okolo 45 dní, v súčasnosti je optimálna dĺžka menej ako 20 dní. Rekordne krátka GO bola zvládnutá v roku 2014 za 18,6 dňa na štvrtom bloku v J. Bohuniciach. Koeficient UCF sa u nás zvýšil z priemerných 80% začiatkom 90-tych rokov, na v súčasnosti bežných viac ako 92%. Najlepším rokom z tohto pohľadu bol rok 2013, keď priemerný UCF kulminoval na 93,95%. Najvyššia hodnota 94,56% bola dosiahnutá na štvrtom bohunickom bloku v roku 2014. Také hodnoty už patria do svetovej špičky medzi prevádzkovateľmi tlakovodných reaktorov (PWR). Najlepšia štvrtina blokov vo svete dosahuje hodnoty viac ako 91% a najlepšia desatina nad 92,7%. Menší pokles strednej hodnoty viditeľný v grafe v posledných dvoch rokoch je ovplyvnený najmä tzv. rozšírenými odstávkami oboch bohunických blokov. Takéto GO sú plánované raz za 8 rokov, aby mohli byť vykonané predpísané kontroly a testy zariadenia. Súčasne sa využívajú na vykonanie modernizačných prác pre zabezpečenie dlhodobej prevádzky až na predpokladaných 60 rokov.

Ďalší pohľad na spoľahlivosť prevádzky dáva ukazovateľ FLR (Forced Loss Rate – koeficient vynútených strát). Ten bol WANO zavedený až neskôr a sleduje pomerný výpadok výrobnej kapacity voči maximálne možnej výrobe počas obdobia mimo plánovanej odstávky. Či už ide o stratu na výrobe z dôvodu úplnej neplánovanej odstávky alebo z dôvodu zníženia výkonu bloku.

Aj v tomto ukazovateli sme zaznamenali na Slovensku výrazné zlepšenie. Napríklad v rokoch 2001, 2006 a 2007 bola priemerná hodnota viac ako 2%. V minulom roku poklesla na necelých 0,5%, pričom v rokoch 2011-2015 boli hodnoty ešte nižšie – pod 0,3%, s minimom v roku 2014 – 0,07%, pričom na blokoch v J. Bohuniciach boli výpadky prakticky nulové (0,01%, resp. 0%). Je pravda, že v minulom roku neboli hodnoty v očakávaných medziach (čo je práve tých menej ako 0,3%, pod ktorou je najlepšia štvrtina blokov na svete). Bolo to spôsobené spomínaným neplánovaným automatickým odstavením prvého bloku v Mochovciach, a tiež niekoľkými ďalšími výpadkami výroby, najmä z dôvodu porúch zariadení v konvenčnej časti elektrární. V kontexte neplánovaných predĺžení GO blokov v Bohuniciach a Mochovciach zaznamenaných v r. 2016 z dôvodu niekoľkých ľudských chýb a nedostatkov v organizácii prác, to pre prevádzkovateľa našich JE znamená, že netreba poľavovať v snahe po kontinuálnom zlepšovaní a hľadaní možností pre zvyšovanie ľudskej spoľahlivosti i spoľahlivosti zariadenia.

Na záver spomeňme ešte jeden ukazovateľ súvisiaci s radiačnou ochranou profesionálnych pracovníkov. Ide o kolektívnu efektívnu dávku (KED) na jeden blok. Tá vyjadruje celkovú efektívnu dávku ožiarenia všetkého personálu prevádzkovateľa a dodávateľov v príslušnom roku. Samozrejme v atómke sa vyskytujú aj práce v prostredí, kde je zvýšená radiácia. Také práce sú starostlivo plánované, realizované a vyhodnocované so snahou o optimalizáciu radiačnej záťaže.

Namerané individuálne dávky jednotlivých pracovníkov sú veľmi nízke a ani zďaleka sa nepribližujú legislatívnemu limitu ožiarenia, ktorý je pre každého pracovníka 50 mili-Sievertov (mSv) za rok, resp. sumárne 100 mSv počas piatich po sebe idúcich rokoch. Maximálne individuálne dávky sú u nás na úrovni niekoľkých mSv, t. j. napr. od 0 do 2-5 mSv, čo je aj pre maximálne hodnoty cca 25x až 10x menej ako limitná individuálna dávka ožiarenia 50 mSv za rok.

V ukazovateli Kolektívnej efektívnej dávky (KED) už tradične patríme k špičke. Priemerná hodnota 146 man mSv^*) v minulom roku je nižšia ako priemerná hodnota najlepších desať % blokov PWR vo svete (ktoré majú priemernú hodnotu 179 man mSv). V tých 10% sú zahrnuté aj naše elektrárne. V Mochovciach bola dokonca dosiahnutá najnižšia hodnota za celú históriu prevádzky našich blokov, 96 man mSv.

*) Poznámka: man mSV označuje jednotku sumárnej efektívnej dávky personálu elektrárne a dodávateľov. Predpona „man“ je tu použitá len pre zvýraznenie, že ide o súčet individuálnych dávok v mSv, teda o dávku kolektívnu.

Bolo by možné pokračovať výpočtom mnohých technických a organizačných opatrení, ktoré prevádzkovateľ jadrových blokov realizoval s cieľom zvýšiť bezpečnosť a spoľahlivosť prevádzky blokov, či pripravenosť na zvládanie aj veľmi nepravdepodobných havárií. Najdôležitejšia je najmä tzv. kultúra bezpečnosti, teda také povedomie a správanie personálu a manažmentu, ktoré garantuje prioritu jadrovej bezpečnosti voči prevádzkovým a ekonomickým záujmom a podporuje snahu neustále sa zlepšovať.

Poznámka:

Hodnoty uvedené v grafoch zahŕňajú aj 2 bloky JE V-1 do ich politicky vynúteného odstavenia v r. 2006, resp. 2008.

Príspevok člena redakčnej rady redigoval administrátor blogu Jozef V.