Článek
Abstrakt
Předkládáme návrh modulárního jaderného reaktoru Atom250‑CZ‑FHT o elektrickém výkonu 250 MWe, jehož cílem je nahradit uhelné kotle v České republice při maximálním využití stávající infrastruktury. Reaktor využívá inovativní fraktálně-hysterezní řízení výkonu a chlazení, které zajišťuje vyšší stabilitu, predikci provozních stavů a adaptivní odezvu systému. Článek prezentuje technický návrh, fázovaný plán instalace, odhad nákladů a analýzu ekonomické návratnosti v porovnání s jinými SMR technologiemi.
---
1. Úvod
Energetická transformace České republiky vyžaduje náhradu uhlí jako základního paliva pro elektrickou výrobu, zejména v severních a středních Čechách, kde se nachází klíčové elektrárenské uzly (Prunéřov, Tušimice, Chvaletice, Dětmarovice). Jelikož stávající zařízení – turbíny, chladicí systémy i přenosové vedení – jsou technicky udržované a vhodné pro další provoz, nabízí se koncepce tzv. náhrady kotle: tedy výměna spalovacího kotle za kompaktní jaderný zdroj.
Navržený reaktor Atom250‑CZ‑FHT je malý tlakovodní modul o elektrickém výkonu 250 MWe, který využívá fraktálně‑hysterezní (FHT) algoritmus řízení. Ten umožňuje adaptivní provoz na základě historických stavů systému, včetně predikce oscilací, odlehčení špiček a dynamické autoregulace teplotních gradientů.
---
2. Technický návrh reaktoru
2.1 Parametry
Typ: PWR (tlakovodní reaktor), modulární
Tepelný výkon: 750 MWt
Elektrický výkon: 250 MWe (netto)
Palivo: Obohacený UO₂ (max. 4,95 % U‑235)
Chladivo a moderátor: Demineralizovaná voda
Cykly výměny paliva: 18 měsíců
Pasivní bezpečnost: gravitační havarijní chlazení, přírodní oběh
2.2 Fraktálně‑hysterezní prvky návrhu
1. Fraktální rozvod chladiva v aktivní zóně: umožňuje vícecestné proudění s proměnnou drsností a turbulentním profilem podle výkonu.
2. Hysterezní regulace výkonu: výkon není řízen pouze aktuálním požadavkem, ale i vývojem v čase. Výsledkem je tlumení oscilací bez přestřelů.
3. Prediktivní bezpečnostní systém: senzory detekují změny toků (neutronových i tepelných) s hysteretickou pamětí – reaktor zná „trajektorii systému“, nejen jeho stav.
4. Adaptivní výměník tepla: proudí pouze tam, kde je tepelný spád – eliminuje zbytečné přehřívání.
---
3. Instalace do stávající infrastruktury
Reaktor Atom250‑CZ‑FHT je navržen jako náhrada kotle, nikoli jako nový jaderný blok. Instalační proces je následující:
1. Demontáž uhelného kotle a izolace komína
2. Instalace tlakové nádoby a výměníku tepla do původního prostoru spalovací komory
3. Napojení na stávající turbínu (200–300 MWe) přes sekundární okruh
4. Znovupoužití chladicích věží, transformátorů a elektrického vedení
5. Integrace regulačního systému do existujícího dispečinku
Instalace trvá při sériové výrobě 24 až 30 měsíců. Výhoda spočívá v tom, že není potřeba nové stavební povolení pro celý areál, pouze změna technologie.
---
4. Ekonomická analýza a návratnost
4.1 Investiční náklady
Vývoj prototypu: 5 mld Kč (rozdělena mezi všechna nasazení)
Sériová výroba 1 kusu: 2,2 mld Kč
Instalace + připojení: 1,2 mld Kč
Celkem na 1 blok: 3,4–3,6 mld Kč
4.2 Výnos
Roční výroba: ~2 TWh
Prodejní cena (konzervativní): 1 800 Kč/MWh
Roční výnos: 3,6 mld Kč
Návratnost: 5–6 let bez dotací
4.3 Porovnání s jinými technologiemi
Technologie Výkon [MWe] Cena / kW Výstavba Náhrada kotle?
Atom250‑FHT 250 ~3 000 Kč 2–3 roky ✅ Ano
Rolls‑Royce SMR 470 ~3 800 Kč 4 roky ⚠ Částečně
Nový Dukovan 1 200 ~6 000 Kč 7–10 let ❌ Ne
---
5. Očekávané přínosy
Zachování existujících elektráren a pracovních míst
Žádná potřeba nových rozvoden a vedení
Snížení emisí CO₂ o více než 15 milionů tun ročně při plném nasazení (cca 20 bloků)
Modularita umožňuje nasazení podle aktuální poptávky v síti
---
6. Závěr
Atom250‑CZ‑FHT představuje realistické, nákladově efektivní a technologicky pokročilé řešení pro českou energetickou transformaci. Spojením fraktálně‑hysterezní regulace s klasickou PWR technologií vzniká nový typ jaderného kotle, který se dokáže adaptovat na potřeby měnící se elektrické sítě a zároveň využít všeho, co již v ČR existuje. Doporučujeme zahájit vývojový projekt do roku 2026 s cílem realizace prvního bloku do roku 2030.
---
Chceš článek rovnou jako LaTeX šablonu, nebo jako Word dokument pro publikaci? Můžu ti ho připravit.
