Výzkum a vývoj 2023
Provozní náklady společností Skupiny ČEZ na výzkum a vývoj v roce 2023 dosáhly po eliminaci vnitroskupinových nákladů výše 1 199,2 mil. Kč. Společnosti také obdržely dotace na výzkum a vývoj ve výši 563,9 mil. Kč (především Centrum výzkumu Řež). Do nákladů společnosti ČEZ je rovněž zahrnut program svědečných vzorků jaderných elektráren (254,4 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 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 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, 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 2023 se ČEZ účastnil rovněž projektů podpořených z evropských zdrojů, mj. projektu APIS (orientovaného na vývoj alternativního jaderného paliva pro reaktory typu VVER) z programu Horizon Europe.
V oblasti jaderné energetiky jsou výzkum a vývoj významně 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. Význačnou oblastí je vývoj technologií akumulace energie, a to bateriové, dlouhodobější, založené na akumulaci v teple či sezonní akumulace. V roce 2023 byl dokončen projekt Eflex, jehož náplní je vývoj poskytování služeb z bateriových úložišť pro provozovatele přenosové soustavy. ČEZ se rovněž intenzivně věnuje rozvoji vodíkových technologií, především výrobě vodíku elektrolýzou s jeho následným využitím. Připravován je projekt výroby vodíku z obnovitelné energie a jeho uplatnění v regionální autobusové dopravě ve Středočeském kraji.
V roce 2023 začalo 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 pokrývající široké spektrum oblastí (akumulace energie, diagnostika, vodíkové technologie atd.) a dále o Centrum pokročilých jaderných technologií II.
Centrum výzkumu Řež (CVŘ) je výzkumnou organizací zaměřenou na výzkum, vývoj a inovace v energetice, zejména jaderné. Páteř výzkumné infrastruktury společnosti tvoří dva výzkumné jaderné reaktory (LVR-15 a LR-0) a soubor laboratoří a experimentálních zařízení (materiálové, mikrostrukturní a chemické laboratoře, technologie pro výzkum v oblasti jaderné fúze, laboratoře jaderného palivového cyklu a experimentální technologické smyčky), které společnosti umožňují komplexně pokrývat výzkum a vývoj specializované na podporu provozu a údržby stávajících jaderných i klasických elektráren, vývoj pokročilých jaderných reaktorů IV. generace a malých modulárních reaktorů (SMR) a technologií akumulace energie.
V roce 2023 pokračovalo řešení velkého množství výzkumně-vývojových 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 a akumulačních systémů. Pokračoval vývoj vlastního konceptu tlakovodního malého modulárního reaktoru i vývoj technologií, které budou v budoucnu uplatnitelné v libovolném konceptu malých reaktorů. Významné zastoupení má CVŘ v řešení dvou národních center kompetence (podporovaných TA ČR) – v Národním centru pro energetiku II a Centru pokročilých jaderných technologií II. CVŘ patří v ČR k nejúspěšnějším institucím z hlediska účasti v mezinárodních výzkumně-vývojových projektech. Celkem se v roce 2023 podílelo na řešení 23 projektů v rámcových programech Horizon 2020 a Horizon Europe. CVŘ plní roli hlavního koordinátora konsorcií v projektech ECC SMART zaměřeného na vývoj malého modulárního reaktoru chlazeného superkritickou vodou a DELISA-LTO orientovaného na prodlužování životnosti elektráren s reaktory typu VVER. V roce 2023 bylo CVŘ přijato do 13 mezinárodních konsorcií, která připravila návrhy projektů v rámci nové výzvy evropského programu Euratom, jež se věnují výzkumu a vývoji technologií pro zvyšování bezpečnosti a spolehlivosti stávající generace jaderných elektráren i vývoji nových evropských konceptů SMR. Dále byla rozvíjena tradiční spolupráce s japonskými partnery (Mitsubishi Heavy Industries, Kajima), organizacemi ze Spojených států amerických (Oak Ridge National Laboratory, Idaho National Laboratory) i mnoha evropskými průmyslovými partnery (EDF, Framatome a další) zaměřená na oblasti radiačního stárnutí betonů, nové materiály pro jadernou energetiku a jaderné palivo. V rámci mezinárodního konsorcia EUROfusion pokračovalo CVŘ ve spolupráci i na vývoji technologií pro jadernou fúzi.
V roce 2023 byly zahájeny činnosti na dílčích projektech v rámci nově vzniklého Národního centra pro energetiku II. Konkrétně se jedná o zpracování dat z komunikačních zařízení v energetice pro optimalizaci a analytiku, řízení, chránění a optimalizace energetických zařízení, zvýšení spolehlivosti vysokonapěťových sítí, analýzu možností startu ze tmy po blackoutu, vývoj nových komponent distribučních sítí či ověřování nového způsobu detekce poruch na venkovním vedení 22 kV, která pomůže zvýšit plynulost dodávek elektrické energie zákazníkům.
ČEZ Distribuce se podílí i na řešení projektů podpořených v programu Théta TA ČR. Na konci roku byl ukončen projekt chytrého systému pro řízení energie energetických sítí, jehož výstupem jsou nástroje na řízení toků jalového výkonu a na optimalizaci ztrát ve vedeních vysokého napětí. Další dva běžící projekty jsou zaměřeny na řízení zátěže v prostředí distribuované energetiky (DeCoDis) a na vývoj prediktivního systému diagnostiky zařízení elektrických stanic. V samostatném projektu byl ověřován potenciál nasazení dronů pro identifikaci potřebných ořezů vegetace na vybraných úsecích linek a následné kontroly provedených prací.
Společnost v roce 2023 nadále pokračovala v řešení projektů, které jsou podpořeny z národních veřejných prostředků (především TA ČR). Projekty se zaměřují zejména na hledání dalších možností využití a uplatnění 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. Nově byl výzkum zaměřen i na vývoj bezodpadové technologie využívající modifikovaná tuhá alternativní paliva v klasickém spalování. Získané poznatky směřují k ekologizaci a ekonomizaci sektoru s aplikací principů cirkulární ekonomiky.
V roce 2023 vstoupil do finální fáze projekt zaměřený na pokročilé výrobní technologie pro strategické využití a skladování VEP, ve kterém byly určeny a zhodnoceny postupy s nakládáním s VEP v ČR a ve světě. Rovněž pokračovaly implementace projektů analýzy možnosti úpravy, ukládání a opětovného využití již uložených VEP a dále aplikace alternativních nízkouhlíkových pojiv na poloprovozní výrobní lince.
Hlavními předměty podnikání společnosti jsou výroba a dodávka energie, zejména tepelné, pro pražskou aglomeraci. Potřeba dekarbonizace včetně závazku ukončení výroby tepla z uhlí v lokalitě určuje zaměření výzkumně-vývojových prací. Aktivity v rámci Národního centra pro energetiku II byly především zaměřeny 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 2023 byla zahájena projektová příprava včetně úpravy prostor pro umístění a napojení technologie. V přípravě je rovněž pilotní aplikace technologie výroby elektrické energie s využitím superkritického oxidu uhličitého jako pracovního média.
Společnost v roce 2023 pokračovala ve vývoji portfolia fotovoltaických řešení. Vedle optimalizace plovoucího řešení fotovoltaické elektrárny se zabývala možností instalace fotovoltaických elektráren v prostředí povrchového lomu. Důraz byl kladen především na využití výsypek s nestabilním podložím. Dále se společnost zabývala možností využití flexibilních fotovoltaických panelů na konstrukce zakrytování dálkové pásové dopravy.
Výzkumně-vývojové aktivity ŠKODA JS jakožto významného výrobce a dodavatele technologií jaderné energetiky jsou dlouhodobě orientovány na rozvoj produktového portfolia společnosti. Struktura výzkumných úkolů respektuje hlavní obory zaměření společnosti – inženýring, výrobu komponent a servis jaderných elektráren.
V roce 2023 byl dokončen vývoj programů pro simulace a experimentální testování parametrů jaderného paliva. Jedním z nosných témat byl vývoj, osvojení a ověřování alternativní metody pro pokrytí vnitřní šachty obalového souboru vyhořelého paliva korozivzdorným materiálem. Pozornost byla rovněž věnována vývoji autonomních manipulátorů pro testování a diagnostiku zařízení jaderných elektráren. Nadále byly rozvíjeny technologie 3D tisku kovových materiálů v jaderné energetice. Aktivity byly zaměřeny i na vývoj nových odolných typů konektorů, hermetických průchodek a čidel měření teploty či neutronového toku.
Aktivity vývojového centra 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).
ÚJV Řež se již 68 let řadí mezi významné výzkumné, vývojové a inženýrské organizace v Evropě. Zaměřuje se na vývoj a služby pro provozovatele jaderných i klasických elektráren a výrobce energetických zařízení, na zpracování a ukládání radioaktivních odpadů, na inovativní energetické technologie a na perspektivní radiofarmaka pro diagnostiku a terapii. Při řešení projektů využívá ÚJV Řež svou rozsáhlou experimentální základnu. V současné době je společnost v rámci svých výzkumných a vývojových aktivit členem řady evropských a mezinárodních technologických platforem, konsorcií a odborných profesních sítí.
V oblasti podpory provozu jaderných bloků pokračovaly v roce 2023 aktivity v projektech vývoje a zdokonalení metodik pro hodnocení životnosti jaderných elektráren. Úspěšně probíhalo řešení několika projektů zaměřených na hodnocení integrity tlakové nádoby reaktoru (např. evropské projekty APAL či FRACTESUS). Pro neutronově-fyzikální výpočty tlakovodních reaktorů je v ÚJV Řež kontinuálně vyvíjen vlastní software ANDREA, jenž byl úspěšně adaptován i pro tlakovodní reaktory (včetně malých modulárních reaktorů) a který na bázi licence využívá mnoho společností v komerční i akademické sféře. Na výzkum v oblasti jaderného paliva jsou zaměřeny mezinárodní projekty FIDES-II, SCIP-4 či QUENCH-ATF zastřešené OECD NEA nebo evropský projekt APIS, ve kterém ÚJV Řež přispívá k vývoji nových typů paliva pro reaktory VVER. Významnou oblastí je vývoj nových reaktorových systémů. ÚJV Řež se podílí na vývoji tlakovodního malého reaktoru o výkonu 100 MWt v jednosmyčkovém uspořádání a dlouhodobě na vývoji plynem chlazeného rychlého reaktoru. Bezpečnost malých modulárních reaktorů je řešena v rámci evropského projektu McSafer.
Dále pokračovala účast ÚJV Řež na řešení evropských projektů EURAD, PREDIS a HARPERS zaměřených na oblast nakládání s radioaktivními odpady a vyřazování jaderných zařízení z provozu. Dalšími řešenými tématy byly alternativní možnosti ukládání RAO či solidifikace vysoceaktivního radioaktivního odpadu po likvidaci těžké havárie.
V segmentu vodíkových technologií se společnost soustředila na oblast mobility a akumulace. V průběhu roku 2023 byl společně s partnery představen prototyp těžkého nákladního vozidla poháněného vodíkem značky Tatra. V mezinárodní spolupráci s norským partnerem (SINTEF) pokračovaly koncepční aktivity cílené na využití vodíkového pohonu v železniční dopravě. V oblasti radiofarmak se společnost účastní nově zahájeného národního centra kompetence PERMED: T2BA (Personalizovaná medicína: Translačním výzkumem k biomedicínským aplikacím) sdružujícího několik výzkumných organizací a firem v ČR. Dalším projektem bylo testování významně inovativního přístroje pro kontrolu kvality PET radiofarmak s potenciálem minimalizovat prostorové i finanční nároky na tyto operace.
Společnost Hermos se zabývá vývojem automatizačních a IT řešení pro průmysl, energetiku, životní prostředí, budovy a zdravotnictví. V roce 2023 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.