Výzkum a vývoj 2022
Provozní náklady společností Skupiny ČEZ na výzkum a vývoj v roce 2022 dosáhly výše 982,1 mil. Kč. Společnosti také obdržely dotace na výzkum a vývoj ve výši 430,6 mil. Kč (především Centrum výzkumu Řež). Do nákladů společnosti ČEZ je rovněž zahrnut program svědečných vzorků jaderných elektráren (243,3 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 oblasti reflektující aspekty udržitelnosti a dekarbonizace podle nové strategie „VIZE 2030 – Čistá Energie Zítřka“. Řešené oblasti obecně zohledňují aktuální i očekávané trendy v energetice. ČEZ je členem několika českých technologických platforem, např. Technologické platformy Udržitelná energetika ČR či České membránové platformy.
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. Boiler Life and Availability Improvement, Gas Turbine Life Cycle Management či Generators). Participace v organizaci vgbe energy e.V. je zaměřena 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 (kupř. projekty SCIP, ROSAU či FIDES). 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 2022 se ČEZ účastnil rovněž projektů podpořených z evropských zdrojů, mj. projektu RECPP (zaměřeného na možný budoucí rozvoj lokalit s dnes provozovanými uhelnými zdroji) z Výzkumného fondu pro uhlí a ocel.
V oblasti jaderné energetiky je výzkum a vývoj významně zaměřen na bezpečnost a provozní aspekty, např. chování pokrytí jaderného paliva, chemie primárního okruhu, inovativní metody povrchových úprav zařízení či diagnostické metody. V oblasti nejaderné energetiky je v řešení snižování emisí na klasických zdrojích (především rtuti) a materiálový výzkum. Významnou oblastí je vývoj a testování technologií akumulace energie, především bateriové. Spolu s dalšími firmami je ČEZ součástí projektu Eflex, jehož náplní je vývoj poskytování služeb z bateriových úložišť pro provozovatele přenosové soustavy. Oblastí zájmu je rovněž integrace baterií s rychlodobíjecími stanicemi. ČEZ se věnuje rovněž rozvoji vodíkových technologií, především výrobě vodíku elektrolýzou s jeho následným využitím. Intenzivně je připravován projekt výroby vodíku z obnovitelné energie a jeho uplatnění v regionální autobusové dopravě ve Středočeském kraji.
ČEZ pokračoval v účasti v Národním centru pro energetiku (NCE) podpořeném Technologickou agenturou ČR (TA ČR) v programu Národní centra kompetence. V NCE je sdruženo 24 účastníků, z nichž je 15 firem. Řešená témata s participací ČEZ pokrývají široké spektrum oblastí (jaderná a nejaderná energetika či akumulace energie).
Centrum výzkumu Řež (CVŘ) je výzkumnou organizací zaměřenou na výzkum, vývoj a inovace v oboru energetiky, zejména jaderné. Páteř výzkumné infrastruktury společnosti tvoří dva výzkumné jaderné reaktory (LVR-15 a LR-0) a soubor laboratoří a experimentálních zařízení (laboratoře nedestruktivních metod testování, materiálové, chemické a mikrostrukturální laboratoře, zařízení pro výzkum v oblasti jaderné fúze, laboratoře jaderného palivového cyklu a experimentální technologické smyčky).
V roce 2022 pokračovalo řešení českých výzkumných projektů podporovaných především TA ČR, zaměřených na výzkum a vývoj v oblastech materiálů pro jadernou energetiku, nových technologií pro jadernou i klasickou energetiku, v oblasti palivového cyklu jaderných elektráren, pokročilých termodynamických cyklů, vodíkových technologií a akumulačních systémů. S podporou TA ČR pokračovala příprava koncepčního designu vlastního malého modulárního reaktoru Energy Well založeného na vysokoteplotních fluoridových solích. Vedle tohoto projektu byl zahájen vývoj vlastního konceptu tlakovodního malého modulárního reaktoru CR-100. Významnou pozici má CVŘ v konsorciu Národního centra pro energetiku, kde vede největší výzkumný segment.
CVŘ patří v ČR k nejúspěšnějším institucím z hlediska účasti v mezinárodních výzkumně-vývojových programech. Celkem se podílelo na řešení 20 projektů v rámcových programech Horizon 2020 a Horizon Europe. CVŘ plní roli hlavního koordinátora projektových konsorcií v projektech ECC SMART zaměřeného na vývoj malého modulárního reaktoru chlazeného superkritickou vodou a DELISA-LTO orientovaného na prodlužování životnosti elektráren typu VVER. Další projekty jsou zaměřeny na výzkum vlastností a degradace materiálů pro reaktory IV. generace, moderní termodynamické okruhy, výzkum v oblasti těžkých havárií či chování konstrukčních a stavebních materiálů pro zajištění dlouhodobé životnosti elektráren (stárnutí betonů apod.). V rámci spolupráce realizované na základě mezivládních dohod mezi ČR a USA pokračovaly práce na výzkumu a vývoji v oblasti malých modulárních reaktorů. V součinnosti s japonskými průmyslovými partnery byly uskutečněny projekty zaměřené na studium radiačního stárnutí betonů a kameniva. Výzkumné práce pokračovaly i v oblasti jaderné fúze.
V letošním roce byly dokončeny dílčí projekty v rámci Národního centra pro energetiku v oblasti metod a technologií pro zvýšení bezpečnosti a spolehlivosti distribučních sítí a v oblasti nových prvků a technologií energetických sítí (např. se jedná o kompenzační zařízení).
V jiném projektu byla v roce 2022 vyvíjena a ověřována funkcionalita detekce poruch na venkovním vedení 35 kV, která pomůže zvýšit plynulost dodávek elektrické energie zákazníkům. Dále byly získávány zkušenosti s využitím dronů při kontrole zařízení distribuční soustavy a při monitoringu vegetace v ochranném pásmu vedení. ČEZ Distribuce se podílí na řešení několika výzkumných a vývojových projektů podpořených TA ČR.
V projektu OneNet (spolufinancovaném v evropském programu Horizon 2020) testuje ČEZ Distribuce koncept využití flexibility fleetových dobíjecích stanic pro elektromobily. V pilotním provozu byla spuštěna funkcionalita síťového semaforu, která na společné platformě provozovatelů distribučních a přenosových soustav informuje poskytovatele služeb výkonové rovnováhy o poruchách a odstávkách v distribučních soustavách. V roce 2022 byl dokončen design platformy pro nefrekvenční síťové služby.
Společnost se nadále účastní řešení projektů, které jsou podpořeny z národních veřejných prostředků (především TA ČR). Jedná se zejména o projekty zacílené na hledání dalších možností využití vedlejších energetických produktů (VEP), např. jako příměsi do speciálních betonů či alternativní nízkouhlíková pojiva. Dále se společnost zabývá možnostmi úpravy VEP pro maximalizaci jejich využitelnosti v navazujícím průmyslu, hlavně ve stavebnictví. Veškerý výzkum probíhá s ohledem na ekologizaci a ekonomizaci celého energetického průmyslu, zároveň s ohledem na cirkulární ekonomiku ČR. V roce 2022 také pokračoval projekt zaměřený na pokročilé výrobní technologie pro strategické využití a skladování VEP, kde byly mj. analyzovány systémy nakládání s VEP ve světě, možnosti úpravy, ukládání a následně i využití již uložených VEP. Pokračuje implementace alternativních nízkouhlíkových pojiv do praxe.
Společnost zaměřila v roce 2022 své vývojové aktivity na technologie využívající obnovitelné zdroje energie. Byl dokončen projekt plovoucí fotovoltaické elektrárny (včetně způsobu jejího ukotvení), která je umístěna na horní nádrži přečerpávací elektrárny ve Štěchovicích. Další projekt byl zacílen na testování vlastností podpěr fotovoltaických panelů zhotovených z recyklovaných materiálů.
Výzkumné aktivity ŠKODA JS, jakožto výrobce a dodavatele technologií jaderné energetiky, jsou dlouhodobě orientovány na rozvoj produktového portfolia společnosti. Struktura výzkumných úkolů respektuje hlavní obory zaměření společnosti – inženýring, výrobu a servis jaderných elektráren. Mezi výzkumně-vývojové oblasti patří např. vývoj programů pro simulace a experimentální testování parametrů jaderného paliva, zdokonalování skladovacích obalových souborů a vývoj ukládacího kontejneru pro vyhořelé jaderné palivo, vývoj robotizovaných opravárenských metod či autonomních manipulátorů pro diagnostiku zařízení. Nadále byly rozvíjeny unikátní technologie svařování či 3D tisku kovových materiálů.
Aktivity vývojového centra vytvořeného ve společnosti TENAUR jsou soustředěny na vývoj řídicího systému umožňujícího integraci fotovoltaické elektrárny a tepelného čerpadla s postupným rozšiřováním o další položky (dobíjení elektromobilů, řízení spotřebičů apod.). Aktuální vývojová témata se týkají dalšího rozvoje energetických komunit, výzkumu flexibility tepelných čerpadel, komunikačních technologií v domech a řízení nabíjecích stanic (např. systém skupinového řízení wallboxů pro bytové domy a firmy).
Více než šedesát pět let patří ÚJV Řež mezi významné instituce v evropském výzkumném prostoru. Zaměřuje se na projekty pro provozovatele a výrobce energetických zařízení, jaderných i klasických elektráren, na zpracování a ukládání radioaktivních odpadů, na perspektivní radiofarmaka pro diagnostiku (pozitronová emisní tomografie) i terapii. Pro řešení výzkumných projektů má ÚJV Řež k dispozici rozsáhlou experimentální základnu. V současné době je společnost členem řady evropských technologických platforem, konsorcií a odborných profesních sítí, a to jak v rámci Evropské unie, tak i v širším mezinárodním kontextu.
V oblasti podpory provozu jaderných bloků pokračovaly aktivity v projektech vývoje a zdokonalení metodik pro hodnocení životnosti jaderných elektráren. Úspěšně pokračovalo několik projektů zaměřených na hodnocení integrity tlakové nádoby reaktoru (evropské projekty APAL, STRUMAT-LTO, FRACTESUS, ENTENTE či nově zahájený projekt DELISA-LTO). Řešeny jsou rovněž projekty posuzující vliv prostředí na únavovou životnost komponent jaderných elektráren či vývoj robotů pro automatizované provádění ultrazvukových kontrol. ÚJV Řež je členem konsorcia evropského projektu OFFERR zaměřeného na podporu výzkumné infrastruktury, kam se snaží zapojit i další české výzkumné organizace. Účast ÚJV Řež rovněž pokračovala v evropských projektech EURAD a PREDIS zaměřených na oblast nakládání s radioaktivními odpady. Dalšími řešenými oblastmi jsou např. strategie vyřazování jaderných zařízení z provozu či získávání strategických prvků z geologických a odpadních materiálů.
Společnost se rovněž věnuje výzkumu a vývoji plynem chlazených (rychlých) reaktorů. Aktuálně tuto oblast komplexně řeší dva velké projekty zaměřené na bezpečnost a design – jeden podpořený z TA ČR a druhý z evropského programu Horizon 2020 (projekt Safe-G). Tyto velké projekty doplňuje několik dalších zaměřených kupř. na materiály. Na výzkum v oblasti bezpečnosti jaderného paliva jsou zaměřeny mezinárodní projekty FIDES, SCIP či QUENCH-ATF zastřešené OECD NEA. Pro neutronově-fyzikální výpočty tlakovodních reaktorů byl v ÚJV Řež vyvinut software ANDREA. Pozornost je věnována rovněž výzkumu zaměřenému na technologie a bezpečnost malých jaderných reaktorů (SMR), příkladem jsou evropské projekty TANDEM a McSAFER. Ve výzkumu a vývoji vodíkových technologií se společnost soustředila především na posílení know-how v oblasti palivových článků a elektrolýzy. Úspěšně se rozvíjí mezinárodní spolupráce s Německem, Korejskou republikou či Tchaj-wanem. Pokračovaly práce na vývoji vozidel s vodíkovým pohonem (užitkové vozidlo do 3,5 tuny ZEBRA, těžké nákladní vozidlo TATRA) a dále probíhaly systémové analýzy možností zavedení vodíkového pohonu na železnici a v silniční dopravě. Ústav aplikované mechaniky Brno Ústav aplikované mechaniky Brno se zaměřuje na výzkumné a vývojové aktivity při hledání nových inovativních řešení provozních problémů energetických zařízení a jejich předcházení. Mezi nejvýznamnější vývojové aktivity v roce 2022 patřilo rozšíření prototypu zařízení na měření těsnosti přírubových spojů za vysokých teplot odpovídající provozním podmínkám. V roce 2022 byl dokončen vývoj plně automatizované bezdrátové měřicí ústředny pro dlouhodobé měření teplot energetických zařízení a zároveň tyto ústředny byly nasazeny do reálného provozu.
Společnost Hermos se zabývá vývojem automatizačních a IT řešení pro průmysl, energetiku, životní prostředí, budovy a zdravotnictví. V roce 2022 pokračovaly vývojové práce zaměřené např. na rozvoj radiofrekvenční identifikace či pokročilé systémy zpracování dat pro zlepšení energetické účinnosti podniků i institucí a snížení emisí CO2.