Integrace SMR do elektrizační soustavy ČR

Bc. Stanislav FRASYŇUK

Master's thesis

Integration of the SMR into the Czech Republic's power system

Abstract:

Předkládaná práce se zabývá vyhodnocením integrace jaderných bloků SMR do elektrizační soustavy ČR. Záměry strategických dokumentů a státu jasně mluví o potřebě jaderných bloků, a to jak výkonově velkých, tak výkonově menších s využitím malých modulárních reaktorů (SMR), kde ČR hodnotí 7 designů určených pro výrobu elektrické energie, případně kogeneraci. V rámci práce jsou tyto dokumenty a strategie analyzovány pro výběr jednoho designu nejvhodnějšího pro podmínky ČR. Vytipovaná lokalita je zhodnocena dle Atomového zákona, který vyžaduje vyhodnocení vlivů z přírody a z činnosti člověka a poté je navrženo projektové řešení s vyvedením výkonu do elektrizační soustavy. Výběr umístění se souběžně hodnotil ekonomickými ukazateli CAPEX a LCOE. Výpočet návratnosti investice se provedl pro čistě elektrickou výrobu a s kogenerací pro teplárenské účely, kde se zkoumal vliv úrokové sazby, investičních nákladů nebo provozních nákladů. Prodej tepla je jednou z možností zlepšení konkurenceschopnosti k velkým blokům, i přesto se SMR jeví jako horší varianta po ekonomické stránce. Svými rozměry, flexibilitou výkonu nebo dobou výstavby se nerovnost vyváží a jejich možnost umístění na brownfield po fosilních zdrojích nabízí způsob, jak zachovat výrobní a regulační kapacitu pro naplnění energetické soběstačnosti.

Abstract:

This master's thesis evaluates the integration of nuclear SMR into the electrical grid of the Czech Republic. Goals of the state strategic documents clearly define the need of big and small nuclear reactors, e.g. small modular reactors (SMRs), where Czech Republic is choosing between 7 designs of SMRs for electricity production, alternatively for cogeneration of heat. From the aforementioned documents an analysis was made to pick the best design for placement in the Czech Republic. Chosen location is then studied by atomic legislation, which requires a detailed analysis of natural and man made effects on nuclear safety, before a project design is made for connecting to the electrical grid. Choice of placement was also analysed using economical parameters of CAPEX and LCOE. Calculations of return of investment were made for both electrical production and combined heat and electricity production with respect to changes in discount rate, capital investments or operating expenditures. Supply of heat is one of the ways for SMRs to compete with big nuclear reactors, nevertheless return of investment in SMR is worse. However, thanks to their size, flexibility in regulation of power or shorter build time, they can make up for this inequality. Their ability to be placed upon brownfield locations left by fossil fuel power plants offers a way how to keep the power production and regulation in the region in order to maintain energy independence.

Keywords

jaderná elektrárna, malý modulární reaktor, SMR, ekonomické náklady, CAPEX, LCOE, Státní energetická koncepce, atomové právo, elektrizační soustava, studie EIA, územní rozhodnutí

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 24. 5. 2024

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Jana Jiřičková, Ph.D.

University of West Bohemia

Faculty of Electrical Engineering

Master programme / field:
Electrical Power Engineering / Electrical Power Engineering