Výzkum a vývoj 2024
Provozní náklady společností Skupiny ČEZ na výzkum a vývoj v roce 2024 dosáhly po eliminaci vnitroskupinových nákladů výše 1 378 mil. Kč. Společnosti také obdržely dotace na výzkum a vývoj ve výši 547 mil. Kč (především Centrum výzkumu Řež). Do nákladů společnosti ČEZ je rovněž zahrnut program svědečných vzorků jaderných elektráren (283 mil. Kč), jehož cílem je získat informace o aktuálním stavu tlakových nádob reaktorů a objektivní podklady pro predikci jejich životnosti. Centrální koordinace výzkumu a vývoje a podpora inovací ve Skupině ČEZ umožňují realizovat projekty v optimální formě s využitím skupinových synergií. Důraz je kladen především na témata s výrazným aplikačním potenciálem a na oblasti reflektující aspekty udržitelnosti a dekarbonizace podle strategie VIZE 2030 – Čistá Energie Zítřka. Řešené oblasti obecně zohledňují trendy v energetice.
ČEZ je plným členem organizace Electric Power Research Institute (EPRI) v segmentu jaderné energetiky již od roku 2010 a dále se účastní sedmi programů v segmentu klasické energetiky (např. Gas Turbine Life Cycle Management či Generators and Auxiliary Systems). Participace v organizaci vgbe energy e.V. je směřována na klasickou energetiku a částečně i na obnovitelné zdroje. Prostřednictvím ÚJV Řež se podílí na vybraných výzkumných aktivitách v rámci mezinárodní spolupráce pod patronací OECD NEA (např. projekty SCIP-4 a 5, ROSAU či FIDES-II). ČEZ je členem a má zastoupení v řídicím výboru v Sustainable Nuclear Energy Technology Platform (SNETP). Dále je členem International Electric Research Exchange (IERE), organizace zaměřené na vyhodnocování a podporu inovativních technologií v energetice. V průběhu roku 2024 se ČEZ účastnil rovněž projektů podpořených z evropských zdrojů, např. projektu APIS a SAVE (oba jsou orientované na vývoj alternativního jaderného paliva pro reaktory typu VVER) z programu Horizon Europe.
ČEZ je v ČR členem několika českých technologických platforem, např. Technologické platformy Udržitelná energetika ČR či České membránové platformy. V oblasti jaderné energetiky jsou výzkum a vývoj ČEZ zaměřeny na bezpečnost a provozní aspekty, např. chování pokrytí jaderného paliva, modelování aktivní zóny reaktoru, inovativní metody povrchových úprav zařízení či moderní diagnostické metody. V oblasti nejaderné energetiky je zaměření projektů např. na materiálový výzkum či efektivní provoz obnovitelných zdrojů, vývoj technologií akumulace energie zahrnujících bateriové systémy, akumulaci v teple či sezonní akumulace. ČEZ se rovněž intenzivně věnuje rozvoji vodíkových technologií, kde připravuje projekt výroby vodíku z obnovitelné energie a jeho uplatnění v regionální autobusové dopravě. ČEZ rovněž vlastními silami vyvíjí HW a SW řešení pro fotovoltaické systémy, technické zařízení budov, elektromobilitu, energetická společenství, agregaci a flexibilitu.
V roce 2024 pokračovalo řešení dvou komplexních šestiletých projektů podpořených Technologickou agenturou ČR (TA ČR) v programu Národní centra kompetence. Jedná se jednak o Národním centrum pro energetiku II (NCE II) pokrývající široké spektrum oblastí (akumulace energie, diagnostika, vodíkové technologie atd.), a jednak o Centrum pokročilých jaderných technologií II (CANUT II). Projekty v těchto centrech se uskutečňují v úzké spolupráci průmyslových subjektů a výzkumných organizací a univerzit.
Centrum výzkumu Řež (CVŘ) je výzkumnou organizací zaměřenou na výzkum, vývoj a inovace v energetice, zejména jaderné. Provozuje výzkumnou infrastrukturu Czech International Centre of Research Reactors, která je podporována Ministerstvem školství, mládeže a tělovýchovy ČR (MŠMT). Do této infrastruktury jsou zahrnuty výzkumné reaktory LVR-15 a LR-0, navazující experimentální zařízení (horké komory a technologické experimentální smyčky), vybudovaná v rámci projektu SUSEN (SUStainable ENergy) a český podíl na mezinárodním projektu Jules Horowitz Reactor (CVŘ jej spravuje společně s ÚJV Řež).
Výzkum a vývoj se zaměřuje na technologie stávající generace jaderných reaktorů (II. a III. generace), vývoj metod a postupů pro zvyšování jejich bezpečnosti, spolehlivosti, efektivity a prodlužování životnosti, vývoj pokročilých reaktorových konceptů IV. generace včetně malých modulárních reaktorů (SMR), fúzní technologie, pokročilé termodynamické okruhy a technologie pro akumulaci energie.
V roce 2024 probíhala v CVŘ realizace projektů zaměřených na aplikovaný výzkum, experimentální vývoj a inovace podporovaných TA ČR, MŠMT, Ministerstvem průmyslu a obchodu (MPO), Ministerstvem vnitra České republiky, Evropskou komisí, Mezinárodní agenturou pro atomovou energii a OECD NEA (Nuclear Energy Agency) ve spolupráci s tuzemskými i zahraničními průmyslovými partnery, výzkumnými organizacemi, ústavy Akademie věd ČR a univerzitami.
V rámci evropských projektů podporovaných z programů Horizon Europe a Euratom se CVŘ společně se zahraničními partnery zaměřovalo na vývoj pokročilých materiálů pro aplikace v jaderné energetice, technologii malých modulárních reaktorů (SMR) a pokročilých konceptů reaktorů IV. generace, vývoj alternativních paliv pro výzkumné reaktory v souvislosti s náhradou ruského dodavatele, získávání a zpřesňování jaderných dat a technologie v oblasti zpracování a optimalizace jaderných odpadů. V rámci mezinárodního konsorcia EUROfusion pokračovalo CVŘ ve vývoji technologií pro jadernou fúzi, které budou využity v projektu demonstrační fúzní elektrárny DEMO. Pokračovaly i aktivity podporující výstavbu fúzního reaktoru ITER, kde CVŘ spolupracuje na vývoji a testování komponent, které jsou v přímém styku s plazmatem. Pokračovala mezinárodní spolupráce na základě projektů smluvního výzkumu společně s japonskými partnery (Mitsubishi Heavy Industries, Kajima Corporation) a organizacemi ze Spojených států amerických (Oak Ridge National Laboratory, Idaho National Laboratory a další) v oblasti radiačního stárnutí betonů a vývoji prostředků pro analýzy následků těžkých havárií. Ve spolupráci s francouzskými partnery (Framatome, EDF) se výzkum a vývoj zaměřil na technologie pro inspekce jaderného paliva na elektrárnách.
Díky zapojení do projektu INCA (In-pile Creep Studies of ATF Claddings) realizovaného v rámci mezinárodního programu OECD NEA FIDES II (Framework for Irradiation Experiments) probíhá v Řeži testování pokročilých materiálů pokrytí jaderného paliva z celého světa (Francie, Japonska, USA a dalších).
Na národní úrovni pokračovalo řešení velkých projektů CANUT II a NCE II v rámci Národních center kompetence, kde se CVŘ společně s dalšími partnery zaměřuje na výzkum a vývoj pokročilých jaderných paliv, moderních metod nedestruktivního testování materiálů a související vývoj manipulátorů a robotických systémů, metod pro inspekce jaderného paliva, chemické režimy jaderných elektráren, technologie zpracování radioaktivních odpadů, vývoj pokročilých termodynamických okruhů s vysokou účinností založených na superkritickém CO2 a systémů pro velkokapacitní akumulaci energie. V rámci projektů řešeným v dalších programech TAČR a interních projektů podporovaných MPO se CVŘ zaměřilo na vývoj technologií tlakovodních SMR, čímž přispívá k budování know-how a přípravě technologií, které bude moci využít tuzemský průmysl a provozovatelé v rámci budoucího nasazení SMR v ČR i v zahraničí.
ČEZ Distribuce se podílí na řešení projektů podpořených TAČR (Théta, Sigma, Národní centra kompetence), Evropskou komisí (program Digitální Evropa) a realizuje i vlastní projekty.
Z projektů podpořených TAČR se jedná o nástroje pro monitorování energetických toků a ztrát v distribučních sítích nízkého napětí s využitím dat měřených chytrými elektroměry, vývoj prediktivního systému diagnostiky zařízení elektrických stanic či dokončený projekt řízení zátěže v prostředí distribuované energetiky (DeCoDis). V průběhu roku pokračovaly práce na dílčích projektech NCE II. Konkrétně se jednalo o zpracování dat z komunikačních zařízení v energetice pro optimalizaci a analytiku, dále o řízení, chránění a optimalizaci energetických zařízení, zvýšení spolehlivosti vysokonapěťových sítí, analýzu možností startu ze tmy po blackoutu a vývoj nových komponent distribučních sítí.
V roce 2024 byl zahájen mezinárodní projekt Eclipse (program Digitální Evropa), který je řešen konsorciem 23 partnerů ze 13 evropských zemí. Cílem projektu je vývoj několika aplikací za účelem motivace zákazníků ke snížení spotřeby elektřiny a související finanční úspory.
Společnost v roce 2024 pokračovala v realizaci projektů podpořených zejména prostřednictvím TAČR, které se zabývají hledáním nových způsobů využití vedlejších energetických produktů (VEP). Mezi hlavní oblasti výzkumu patří použití VEP jako příměsi do speciálních betonů nebo pro výrobu alternativních nízkouhlíkových pojiv. Významná pozornost je věnována využití popelovin ze spoluspalování biomasy a tuhých alternativních paliv. Společnost také analyzuje možnosti úpravy VEP za účelem maximalizace jejich využití v navazujících průmyslových odvětvích, zejména ve stavebnictví. Současně probíhá výzkum a vývoj technologií bezodpadového zpracování, které zahrnují modifikovaná tuhá alternativní paliva v rámci klasického spalování. Dále pokračovala realizace projektů, které se zabývají úpravou, ukládáním a opětovným využitím již uložených VEP.
Potřeba dekarbonizace při výrobě elektřiny a dodávek tepla pro Prahu určuje zaměření výzkumně-vývojových prací. Aktivity v rámci NCE II byly především cíleny na technologie akumulace energie a pokročilé termodynamické cykly. V lokalitě je připravováno pilotní nasazení akumulační jednotky na bázi roztavených solí (cca 4 MWt/20 MWht). V roce 2024 byla rovněž zahájena příprava realizace pilotní technologie výroby elektřiny s využitím superkritického CO2 jako pracovního média.
V roce 2024 byl dokončen projekt záložního ovládání kolesového rýpadla, který mimo jiné zahrnoval vývoj unikátní kabiny s balisticky odolným sendvičovým pláštěm. Vývojové aktivity se rovněž zaměřily na přípravu pilotního pracoviště pro recyklaci menších lithium-iontových baterií, jehož cílem je opětovné získávání surovin obsažených v bateriích.
Nosnými tématy v roce 2024 byly: jaderné palivo od alternativních dodavatelů k palivu z Ruska, ověřování inovativní metody pro pokrytí vnitřní šachty obalového souboru pro skladování vyhořelého paliva tenkovrstvým korozivzdorným návarem, technologie 3D tisku kovových materiálů, vývoj nových odolných typů konektorů a hermetických kabelových průchodek s novými izolačními materiály a vývoj čidel měření teploty a neutronového toku. Významná část výzkumných činností se také věnovala rozvoji technologií výroby a zkouškám využití nových metod obrábění, svařování a zkušebních metod za účelem zefektivnění a zrychlení výroby.
Společnost se zaměřuje především na podporu bezpečného, spolehlivého a efektivního provozu energetických zdrojů, zejména jaderných, nakládání s radioaktivními odpady, vyřazování jaderných zařízení z provozu a projektování, včetně souvisejících inženýrských činností. Do portfolia aktivit patří i další oblasti jako vodíkové technologie a nukleární medicína.
V oblasti podpory provozu jaderných elektráren pokračoval ÚJV Řež v projektech vývoje a zdokonalení metodik pro hodnocení životnosti jaderných elektráren. Po čtyřech letech skončil evropský projekt APAL (Advanced PTS Analysis for LTO – Pokročilé analýzy tlakově teplotních šoků pro zajištění bezpečného dlouhodobého provozu tlakové nádoby reaktoru). Úspěšně bylo dokončeno několik dalších projektů zaměřených na hodnocení integrity tlakové nádoby reaktoru (evropské projekty STRUMAT-LTO, FRACTESUS, ENTENTE). V části zaměřené na elektrárny typu VVER pokračoval evropský projekt DELISA-LTO.
V oblasti odolnosti proti těžkým haváriím byla řešena problematika stabilizace koria, tj. roztavené aktivní zóny reaktoru. V jaderném palivu se výzkum a vývoj zaměřil na kvalifikaci pokročilých variant jeho pokrytí, které umožní spolehlivější a bezpečnější provoz stávajících i připravovaných jaderných elektráren včetně SMR.
V roce 2024 byly úspěšně zakončeny práce na evropských projektech EURAD a PREDIS, které se věnovaly problematice nakládání s radioaktivními odpady. ÚJV Řež se ve spolupráci s CVŘ a dalšími partnery aktivně podílel na přípravě navazujícího projektu EURAD 2, který pokryje jak nakládání s radioaktivními odpady, tak jejich ukládání.
Ve spolupráci s CVŘ a dalšími partnery se ÚJV Řež zapojil do řešení projektů zaměřených na vývoj technologií tlakovodních SMR s cílem rozvíjet know-how v této oblasti a vyvíjet technologie, které budou v budoucnu využitelné českým průmyslem při výstavbě a provozu SMR v ČR a zahraničí.
V oblasti radiofarmak se ÚJV Řež účastní aktivit národního centra kompetence PERMED: T2BA (Personalizovaná medicína: Translačním výzkumem k biomedicínským aplikacím), sdružujícího několik výzkumných organizací a firem v České republice, podporovaného TAČR. Dalším projektem výzkumu a vývoje je dlouhodobé testování významně inovativního přístroje pro kontrolu kvality PET radiofarmak s potenciálem minimalizovat prostorové i finanční nároky na tyto operace.
ÚJV Řež se zaměřuje i na vývoj nejaderných energetických technologií – v roce 2024 pokračovala ve spolupráci s výzkumnými a průmyslovými partnery v řešení projektů zaměřených na vývoj systémů pro akumulaci energie a vodíkových technologií.
Dceřiná společnost Výzkumný a zkušební ústav Plzeň s.r.o. je výzkumnou společností orientující se na technologie povrchových úprav materiálů, diagnostické metody, pokročilé postupy zpracování signálů a datovou vědu.
Společnost Hermos se v rámci vývoje automatizačních a informačních řešení pro průmysl, energetiku, životní prostředí, budovy a zdravotnictví v roce 2024 věnovala pokračování vývojových prací zaměřených např. na rozvoj radiofrekvenční identifikace či pokročilé systémy zpracování dat pro zlepšení energetické účinnosti podniků i institucí a snížení emisí CO2.