Výzkum a vývoj 2010

Realizací výzkumně-vývojových projektů ČEZ, a. s., sleduje posílení klíčových stávajících činností a rozvíjení nových perspektivních oblastí v energetice. Přitom je úzce využívána spolupráce s tuzemskými subjekty aplikovaného výzkumu a vývoje, včetně vysokých škol.

ČEZ, a. s., se podílel na činnostech v oblasti výzkumu a vývoje v mnoha mezinárodních organizacích a iniciativách (např. VGB, IAEA, implementační dohoda k OECD International Energy Agency), zúčastnil se rovněž projektů rámcových programů výzkumu a vývoje EU. Velmi aktivně sleduje přípravu nových mechanismů podpory a spolupráce ve výzkumu, vývoji a demonstracích nových energetických technologií v rámci EU a je členem tří evropských technologických platforem (TP):

• SNE-TP (udržitelná jaderná energetika)
• Smart Grids (chytré sítě)
• ETP-ZEP (technologie čistého uhlí a odstraňování CO₂).

ČEZ, a. s., je rovněž zakládajícím členem Technologické platformy „Udržitelná energetika ČR“, v orgánech platformy jsou zastoupeni reprezentanti ČEZ, a. s.

Klasická energetika

V oblasti klasické energetiky byla pozornost zaměřena na výzkum možností snižování vlhkosti uhelného paliva, částečně rovněž biomasy. Jako perspektivní se jeví sušení v beztlakové fluidní vrstvě. S VŠCHT Praha začala spolupráce na ověřování metod intenzifikace odsíření – pro tento účel se buduje specializované pracoviště v Elektrárně Počerady. Předmětem dalšího výzkumného projektu je ověření možností snižování emisí a zvýšení účinnosti na základě optimalizace podmínek hoření uhlí ve fluidním a granulačním kotli. V oblasti zájmu je rovněž podrobné sledování technologií separace a ukládání CO₂ do geologického podloží. Z těchto důvodů se ČEZ, a. s., účastní projektu CO₂Europipe (součást 7. rámcového programu EU), kde vede dílčí projekt zaměřený na přípravu infrastruktury pro transport a ukládání CO₂ ve střední Evropě.

Jaderná energetika

ČEZ, a. s., se stal řádným členem jaderného programu EPRI ¹⁾, díky čemuž získal přístup do rozsáhlých databází a dokumentace. Cílem ČEZ, a. s., je aplikovat maximum poznatků do současně provozovaných jaderných elektráren v České republice s možným využitím a potenciálně také při výstavbě a provozu budoucích bloků. Výzkumně-vývojový program EPRI pokrývá široké spektrum oblastí od spolehlivosti paliva, koroze materiálů, bezpečnostních aspektů až po nové jaderné technologie.

¹⁾EPRI (Electric Power Research Institute, Inc) je renomovanou neziskovou institucí v aplikovaném výzkumu a vývoji v energetice.

Inovativní obnovitelné zdroje energie

Byl dokončen projekt porovnání funkčnosti komerčně využívaných křemíkových fotovoltaických panelů s prototypem panelů typu DSSC (obarvený oxid titaničitý vyrobený nanotechnologií), které mají potenciál uplatnění jako součást stavebních konstrukcí budov, popř. i interiérů.

V návaznosti na předchozí práce pokračovala analýza potenciálu hlubinné geotermální energie v České republice a návrh vhodných technologií pro její využití v měřítku komunální energetiky. Výsledky projektu ukazují na značnou nejistotu v možnostech charakterizovat geologické prostředí v kilometrových hloubkách.

Předmětem zájmu ČEZ, a. s., je rovněž rozvoj využití biomasy a vývoj koncepčně nového typu vodní turbíny, využitelné v oblasti malých spádů.

Akumulace energie

Potřeba akumulovat energii vyvstává především z prudkého rozvoje výroby elektrické energie z obnovitelných zdrojů s nesnadno předpověditelnou výrobou a z rozvoje distribuované energetiky. ČEZ, a. s., proto vyhodnocuje perspektivní směry akumulace energie, především na bázi baterií.

V rámci projektu „Nové technologie vysokohodnotného pórovitého kameniva z různých druhů popílků“ (program TIP, Ministerstvo průmyslu a obchodu ČR) proběhly výzkumné práce s cílem zvýšení komerční využitelnosti popelovin.

ČEZ Distribuce, a. s., investovala do návrhu nových technologií sítí vysokého a nízkého napětí. Jednalo se o aplikované úlohy pro nastavení prostředí realizace pilotních projektů konceptu Smart Grids – např. vytvoření dynamického modelu lokality Vrchlabí či studie proveditelnosti nasazení moderních ovládacích a diagnostických síťových prvků. Další oblastí výzkumu a vývoje byl návrh detektoru poruch izolovaných závěsných vodičů, který výrazným způsobem přispěje k přesnější detekci a vymezení poruch uvedeného typu vedení.

Výzkum a vývoj ve společnosti Severočeské doly a.s. se zaměřuje na problematiku hodnocení dobývacích podmínek a na snižování ekologických zátěží. Výsledky slouží ke zvýšení provozní spolehlivosti ve výrobním procesu a dále ke snižování negativních vlivů provozu lomového dobývání, zejména hlučnosti a prašnosti, v pracovním i komunálním prostředí. V roce 2010 byl dokončen projekt „Výzkum vícestupňové vibroizolace řidiče v kabinách kolesových rýpadel a pracovních strojů“, řešený v rámci programu TANDEM (Ministerstvo průmyslu a obchodu ČR). Výsledek projektu bude aplikován při modernizacích kabin řidičů velkostrojů a při dodávkách nové těžební techniky.

Dceřiná společnost PRODECO, a.s., se v roce 2010 podílela jako spoluřešitel ve spolupráci s Ústavem aplikované mechaniky Brno na projektu výzkumu a vývoje Ministerstva průmyslu a obchodu ČR č. FT-TA4/018 – „Moderní trendy zvyšování spolehlivosti zařízení pro povrchovou těžbu užitkových nerostů“. V této souvislosti společnost vynaložila 851 tis. Kč.

Ústav jaderného výzkumu Řež a.s. je významnou institucí v evropském výzkumném prostoru, přispívající k rozvoji dlouhodobě udržitelné energetiky. Těžiště svých aktivit soustřeďuje především do výzkumných, vývojových a projekčních služeb pro provozovatele a dodavatele energetických zařízení. Významná je angažovanost ÚJV ve výzkumu a vývoji v mezinárodním měřítku, zejména v 7. rámcovém programu v oblasti jaderného štěpení (EURATOM) a v dalších mezinárodních projektech, zaměřených především na zvyšování bezpečnosti jaderných elektráren s reaktory typu VVER.

Za účelem větší koncentrace a efektivnějšího řízení vývoje a výzkumu jsou pod působnost Ústavu jaderného výzkumu Řež a.s. zahrnuty specializované dceřiné společnosti: ŠKODA VÝZKUM s.r.o. v oblasti výzkumu a testování zařízení v energetice a transportních systémech; Centrum výzkumu Řež s.r.o. pro vědecké a výzkumné činnosti spojené s využíváním výzkumných reaktorů LR-0 a LVR-15; Ústav aplikované mechaniky Brno, s.r.o., jenž má dlouholetou tradici ve výzkumu a poskytování služeb v oblasti strojního inženýrství a návrhu konstrukcí.

V roce 2010 byla významně rozšířena experimentální základna ÚJV zprovozněním nového experimentálního pavilonu s reaktorovými smyčkami pro materiálový výzkum reaktorů 4. generace: chlazených nadkritickou vodou a vysokoteplotních reaktorů chlazených heliem.

V současné době jsou subjekty Skupiny ÚJV členy řady evropských technologických platforem, konsorcií a odborných profesních sítí v rámci Evropské unie jako např.:

• SNE-TP (udržitelná jaderná energetika)
• FCH JTI (platforma pro vodík a palivové články)
• HTR–TN (technologická síť pro vysokoteplotní reaktory)
• konsorcium JHR (Jules Horowitz Reactor)
• EERA (European Energy Research Alliance), kde Centrum výzkumu Řež s.r.o. získalo pozici ve výkonném výboru.

Mezi nejvýznamnější úkoly zadané tuzemskými institucemi a řešené Ústavem jaderného výzkumu Řež a.s. patří:

Ministerstvo průmyslu a obchodu České republiky

• nový jaderný zdroj pro energetiku – technické, bezpečnostní a legislativní aspekty
• rizikové studie, bezpečnostní analýzy a návrhy na opatření pro využití projektových rezerv jaderných bloků s reaktory VVER
• výzkum a vývoj nových materiálů a technologií pro úpravu radioaktivních a nebezpečných odpadů a výzkum bariér úložišť radioaktivních odpadů
• jaderný transmutační systém SPHINX s kapalným jaderným palivem na bázi roztavených fluoridů
• bezpečnostní aspekty pokročilých jaderných reaktorů.

Státní úřad pro jadernou bezpečnost

• výzkum a vývoj možností snižování rizik a následků těžkých havárií jaderných elektráren v České republice na základě pokročilých experimentálních a analytických metod.

Grantová agentura České republiky

• extrakční metody izolace štěpných produktů z jaderných odpadů s použitím nových ekologických rozpouštědel.

Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy České republiky

• účast v projektech OECD Nuclear Energy Agency
• zajištění účasti a využití výsledků v programu EDFA (jaderná fúze).

ÚJV se rovněž účastní projektů 7. rámcového programu (EURATOM), např.:

• ESFR-CP (Evropský sodíkem chlazený reaktor)
• ADRIANA (Iniciativa pro pokročilé reaktory a vytvoření sítě)
• NULIFE (Predikce životnosti jaderné elektrárny)
• CROCK (Retenční procesy v krystalických horninách).

Centrum výzkumu Řež s.r.o. je neziskovou organizací realizující projekty v oblasti jaderné energie a ionizujícího záření, chemie, informatiky a léčiv. Úsilí bylo soustředěno do třech hlavních oblastí:

Výzkumný záměr (2004–2010)

Předmětem projektu byl základní a cílený výzkum v průmyslu a zdravotnictví na zdrojích neutronů s celkovou dotací od MŠMT ČR od roku 2004 ve výši 288 mil. Kč.

Podíl na realizaci projektu reaktoru Jules Horowitz ve Francii

Byl realizován vývoj a výroba prototypové dodávky horkých komor pro tento reaktor ve výstavbě ve výzkumném centru CEA Cadarache.

Velký projekt udržitelná energetika (SUSEN)

V závěrečné fázi schvalování je komplexní investiční projekt SUSEN s celkovým rozpočtem 2,58 mld. Kč, předložený do Operačního programu Výzkum a vývoj pro inovace (VaVpI). Projekt je zaměřený na vybudování moderní výzkumně-vývojové infrastruktury evropské úrovně ve čtyřech oblastech: technologické a experimentální okruhy, strukturální a systémová diagnostika, jaderný palivový cyklus a materiálový výzkum. V roce 2010 byly realizovány přípravné práce projektu SUSEN.

Společnost podpořila projekt Budapešťské univerzity Matyáše Korvína (Budapesti Corvinus Egyetem) „Bezpečnost dodávek zemního plynu a elektřiny ve střední Evropě“.

Společnost se podílela na vývoji matematického modelu zhotoveného podle zadaných požadavků umožňujícího simulovat odezvu celostátní sítě na připojení větrné farmy.

Byly uskutečněny výzkumné a průzkumné práce na projektu výstavby malé vodní elektrárny v lokalitě Borek Szlachecki, jež je součástí obce Skawina, v malopolském vojvodství.