Novovoroněžská jaderná elektrárna

Východoněmecká delegace si prohlíží model bloků 1 a 2

Elektrárna má výjimečnou pozici v ruské energetice, protože začala být stavěna jako první jaderná elektrárna většího výkonu v Rusku a protože sloužila k ověření reaktorů technologie VVER různých generací.[1] Nejprve zde byly postaveny bloky VVER-210 a VVER-365, které byly předchůdci standardizovaných bloků.[2] V letech 1967 až 1972[3] probíhala výstavba prototypového dvojbloku VVER-440 V179 (pro komerční použití a další výstavbu byla určena až další verze V230, později i V213). Tyto bloky mají pro případ havárie spojené s únikem chladiva hermetické boxy, ve kterých je uzavřen primární okruh.[4] V roce 1980[5] se elektrárna dočkala i prototypového bloku VVER-1000 V187 (opět šlo o prototyp standardizovaného bloku V320, který na konci 90. let 20. století dosáhl širokého uplatnění[6]). Bloky VVER-1000 už mají jednovrstvý plnotlaký kontejnment, který se na dlouhé roky stal standardní ochrannou obálkou jaderných bloků. V roce 2008[7] zde začala výstavba dvou bloků VVER-1200 V392M, které jsou určeny pro země v severní Africe, na Blízkém východě a v Asii (pro evropské země je určena verze V491, která byla postavena v Leningradské jaderné elektrárně).[8] Někdy bývají tyto bloky označovány také jako 1. a 2. blok jaderné elektrárny Novovoroněžská II.

Nejvýraznějšími rozdíly, které nejnovější dvojici bloků odlišují od předcházejících, je dvojitý kontejnment a pasivní bezpečnostní systémy. Mezi ně patří například systém pasivního odvodu tepla (SPOT), který má tepelné výměníky umístěné na střeše reaktorové budovy. Dále má elektrárna projektovou dobu provozu 60 let s možností prodloužení o dalších 20 let. Výstavba se neobešla bez důležitých dodávek evropských firem, například část řídicích systémů dodala francouzská Areva, transformátory německý Siemens a chladicí věže postavily ruské firmy podle německé licence. Zakázky realizovaly i české firmy: Průmyslové armatury za více než 600 milionů korun dodaly společnosti Arako, Armatury Group a MSA a výrobce čerpací techniky Sigma dodala čerpadla v hodnotě přes 450 milionů korun.[9]

Šestý blok elektrárny byl spuštěn jako první blok generace III+ na světě.[10] K této generaci je přiřazován především z toho důvodu, že má oproti stávající generaci jaderných elektráren zvýšenou úroveň bezpečnosti a má bezpečnostní systémy, které předcházejí opakování havárie ve stylu Černobylu nebo Fukušimy[9], ale důležité jsou i zlepšené ekonomické a provozní parametry bloku.

V budoucnu je zde plánována výstavba další dvojice nových bloků VVER-1200.[11]

Velín třetího bloku jaderné elektrárny

Nejstarší bloky Novovoroněžské elektrárny se postupně zastavují a bloky budou vyřazovány z provozu. První a druhý blok ukončily výrobu elektřiny na přelomu 80. a 90. let minulého století a analýza zařízení a použitých materiálů přinesla důležité poznatky o životnosti těchto zařízení. Ty byly později použity při prodlužování provozu dalších bloků VVER.[1]

Zbývající bloky v Novovoroněži procházejí běžnou údržbou i velkými modernizacemi, díky kterým bylo možné prodloužit jejich provozní povolení. Reaktor třetího bloku byl v roce 1987 vyžíhán jako první reaktor VVER-440, čímž byla prodloužena jeho doba provozu.[12] V pozdějších letech byla vyžíhána i tlaková nádoba čtvrtého bloku, a to dokonce dvakrát. Díky tomu a díky použití dílů ze třetího bloku může být čtvrtý blok v provozu celkem 60 let.[13]

Ocel, ze které je vyrobena tlaková nádoba reaktoru, během provozu degraduje teplotním a radiačním namáháním. Kvůli změnám teploty a působení neutronů, které vylétávají z aktivní zóny, se v materiálu hromadí deformace krystalové mřížky a roste tak její křehkost. Během provozu se sleduje stav oceli pomocí svědečných vzorků, které jsou během provozu umístěny v reaktorové nádobě a v pravidelných intervalech jsou odebírány a pocházejí laboratorní kontrolou. Pokud houževnatost reaktoru klesne pod stanovenou mez, je možné ho vyžíhat a tím mu vrátit z velké části původní vlastnosti.[12]

Žíhání probíhá za pomoci speciálního zařízení, které ohřeje tlakovou nádobu reaktoru na 475 °C a při této teplotě ji udržuje po 150 hodin. Nádoba potom pozvolna chladne. Během tohoto procesu se odstraňují deformace a ocel ztrácí křehkost a získává houževnatost. Zjednodušeně řečeno jde o opačný proces ke kalení například čepele nože. Zahřátím a prudkým zchlazením ocel získává pevnost, ale zároveň křehkost.[14]

Velké modernizace pátého bloku elektrárny začaly v roce 2009, kdy se přiblížil konec jeho provozního povolení. Práce na první modernizaci trvaly 12 měsíců a zahrnovaly výměnu řídicích systémů a zhruba 80 % elektrických instalací a také doplnění nových bezpečnostních systémů. V roce 2011 blok získal pětileté prodloužení provozního povolení a po další modernizaci v roce 2015 byl provoz prodloužen o dalších 10 let. Rosatom počítá s provozem tohoto bloku do roku 2035.[11]