Domov, Životné prostredie

Atómové rieky: horúčavy a jadrové elektrárne. (Médiá často zamieňajú dve úplne odlišné veci)

Silné letné vlny horúčav a historické suchá zvyšujú teplotu vody a znižujú hladinu v riekach, čím nútia niektoré jadrové elektrárne znížiť výkon alebo ich dočasne dokonca odstaviť. Rôzni protijadroví aktivisti, resp. politici, ktorí si chcú na tejto situácii „prihriať svoju polievočku“ to využívajú a kričia, aké sú jadrové elektrárne nespoľahlivé. Ako to teda vlastne je a v čom sa mýlia, sa dozviete v nasledujúcom článku.

„Atómové rieky“ sú slangový, neoficiálny výraz, používaný environmentalistami a energetikmi. Označuje rieky, na pobreží ktorých sú postavené viaceré jadrové elektrárne (JE). Vo svete ich je viac.

Rhône (Francúzsko)

Na brehu Rhôny stoja štyri veľké lokality francúzskej jadrovej spoločnosti EDF:

JE Bugey (Ain, pri Lyone) – 4 bloky, prietočné chladenie priamo z Rhôny

JE Saint-Alban (Isère) – 2 bloky po 1300 MW

JE Cruas-Meysse – 4 bloky po 900 MW

JE Tricastin – 4 bloky, chladené z kanála Donzère-Mondragon (odbočka Rhôny, prakticky rovnaký rеžim)

Tieto lokality mali problémy opakovane počas leta 2026. Bugey mal odstavený reaktor č. 3, zatiaľ čo bloky 4 a 5 bežali v obmedzenom režime. Saint-Alban spomalil obe jednotky a Tricastin dočasne znížil výkon bloku č. 3.

Francúzsky jadrový regulátor ASNR dokonca dočasne upravil limity tepelného vypúšťania pre Bugey, aby elektráreň mohla vypúšťať vodu s väčším rozdielom teploty medzi vtokom a výtokom, len aby mohla pokračovať vo výrobe. 

Podľa novších správ z konca júna boli obmedzenia potvrdené aj priamo. 25. júna sa obmedzenia týkali bloku Bugey 3 na Rhône, pričom išlo výslovne o pravidlá regulujúce odber a vypúšťanie vody pri zvýšených teplotách, nie o jadrovú bezpečnosť. 

Jadrové elektrárne na Rhône:

Dunaj

JE Paks (Maďarsko) – 4 bloky VVER (vodo-vodný energetický reaktor), prietočné chladenie priamo z Dunaja

JE Cernavodă (Rumunsko) – 2 bloky CANDU (kanadský energetický jadrový reaktor moderovaný a chladený ťažkou vodou v horizontálnych tlakových kanáloch), tiež závislé od dunajského prietoku

JE Kozloduy (Bulharsko) – 2 bloky VVER-1000

Tu je situácia dramatickejšia než na Rhône. Ide skôr o nedostatok vody než len o jej teplotu. Podľa najnovších správ je v Maďarsku blok 3 v Pakse úplne odstavený, blok 1 silne obmedzený a celá 2 GW elektráreň je v 72-hodinovom odpočte do úplného odstavenia, pretože Dunaj klesol pod úroveň nasávacích čerpadiel.

V Rumunsku je blok 1 v Cernavode úplne odpojený od siete a blok 2 funguje v kolísajúcom, hodinu po hodine sledovanom obmedzenom režime. 

Bulharsko je zatiaľ v lepšej situácii, ale napäté: bulharská ministerka energetiky varovala, že krajina môže byť nútená dočasne odstaviť oba bloky Kozloduy, hoci zatiaľ zostáva v prevádzke vďaka 34 vysokokapacitným čerpadlám s hlbokými nasávacími kanálmi, ktoré zvládajú čerpať vodu aj pri výnimočne nízkych hladinách rieky. Na udržanie hladiny si pomáha aj koordináciou so Srbskom pri riadení prietoku cez sústavu Djerdap (Železné vráta). 

Jadrové elektrárne na Dunaji:

Švajčiarsko

Tu ide skôr o rieku Aare (prítok Rýna) než priamo o Rýn:

JE Beznau – 2 staré bloky na Aare

JE Gösgen – 1 blok, tiež na Aare

JE Leibstadt – 1 blok, priamo na Rýne (Rhein)

Beznau je aktuálne najviac postihnutá – obidva reaktory boli 26. júna úplne odstavené zo siete, keď teplota Aare prvýkrát prekročila prah 25 °C. Odvtedy zostávajú mimo prevádzky niekoľko týždňov, pričom celkovo elektráreň strieda úplné núdzové odstávky s masívnymi 50-percentnými obmedzeniami výkonu. 

O Gösgene a Leibstadte podobne dramatické správy zatiaľ nie sú (Rýn má väčší prietok než Aare, čo dáva Leibstadtu väčšiu rezervu).

Najhoršie na tom je momentálne Dunaj (Paks blízko úplného odstavenia, Cernavodă čiastočne odpojená) – tam ide primárne o nedostatok vody, nie len o teplotu. 

Na Rhône ide skôr o opakované čiastočné obmedzenia kvôli teplotným limitom vypúšťania, s dočasnými regulačnými výnimkami. Aare vo Švajčiarsku prekvapivo trpí najviac spomedzi menších tokov – Beznau je fakticky mimo prevádzky opakovane už mesiac.

Jadrové elektrárne vo Švajčiarsku:

Spojené štáty

Aj USA majú vlastné „atómové rieky“ – najmä rieku Mississippi a rieku Tennessee, a práve teraz (júl 2026) je aktuálny prípad priamo na Mississippi.

Mississippi

Na brehoch Mississippi stoja viaceré JE, dve sú obzvlášť známe:

JE Prairie Island (Minnesota) – 2 bloky, prietočné/vežové chladenie z Mississippi

JE Monticello (Minnesota) – 1 blok, mechanické chladiace veže, tiež z Mississippi

JE Grand Gulf (Mississippi) – 1 blok, najvýkonnejší reaktor v USA, chladiaci zdroj priamo z rieky

Práve JE Prairie Island má aktuálne (koniec júla 2026) presne ten istý problém, o akom sme písali pri Rhône/Dunaji: 1202-megawattová elektráreň Prairie Island v Minnesote pri rieke Mississippi bola koncom júla dočasne nútená znížiť výkon o 367 MW kvôli vysokej teplote riečnej vody používanej na chladenie. Nie je to prvýkrát. Už pri vlne horúčav v roku 2006 sa prívodná voda z Mississippi ohriala natoľko, že si vynútila zníženie výkonu Prairie Island o viac než 50 %.

Tennessee

Tu je najznámejším „opakovaným hriešnikom“ JE Browns Ferry v Alabame (3 bloky, najväčšia JE v USA podľa výkonu). JE Browns Ferry na rieke Tennessee musela obmedziť výkon v troch z posledných piatich rokov, raz dokonca počas piatich po sebe idúcich týždňov (2010), pretože limity na teplotu vypúšťanej vody chránia ryby a iné vodné organizmy. 

Odborná literatúra to potvrdzuje aj pre ďalšie roky: reaktory Browns Ferry museli opakovane znižovať výkon počas vĺn horúčav v rokoch 2007, 2010 a 2011 kvôli vysokej teplote rieky Tennessee, ktorá znemožňovala bezpečné (t. j. v súlade s limitmi) vypúšťanie tepla. 

Zaujímavý je aj príklad z Illinois, kde počas vlny horúčav v roku 2012 dostala elektráreň Braidwood dočasnú výnimku umožňujúcu vypúšťať chladiacu vodu do svojej nádrže nad povolený teplotný limit, čím sa vyhla obmedzeniu výkonu – presne ten istý mechanizmus regulačnej výnimky, aký sme videli teraz pri Bugey na Rhône. 

JE Susquehanna Steam Electric Station v Pensylvánii – 2 bloky, chladené prirodzenými vežami z rieky Susquehanna. JE Susquehanna je menej známa, ale relevantná. Zatiaľ tento rok vážne správy o obmedzeniach nemá, no patrí do rovnakej kategórie rizika (menší tok než Mississippi/Tennessee).

Celková situácia vo svete

Je to veľmi zaujímavé aj v širšom kontexte a existuje k tomu už aj akademická literatúra, ktorá práve tento fenomén pomenúva doslova „atómové rieky“. Už rok 2022 bol ďalším rokom, kedy boli hladiny veľkých európskych riek – Rýna, Dunaja aj Rhôny – nebezpečne nízke a teploty vody veľmi vysoké, čo spôsobilo vážne problémy pre prevádzku jadrových elektrární naprieč kontinentálnou Európou.

Energetické spoločnosti vo Francúzsku, Nemecku, Švajčiarsku, Belgicku a inde museli čiastočne alebo úplne odstaviť svoje elektrárne pre nedostatok chladiacej vody, alebo (častejšie) kvôli environmentálnym limitom na teplotu vypúšťanej vody. 

Vlastne tu aj v súlade s klimatickými zmenami ide o globálny a nielen európsky fenomén. V USA sa len tento pojem menej používa a médiá o tom informujú menej systematicky než napríklad pri Rhône/Dunaji. Podobné problémy sa vyskytujú aj inde, no intenzita a frekvencia silne závisia od typu chladenia a lokality. 

Najzraniteľnejšie sú vždy vnútrozemské elektrárne s prietočným chladením z riek. Pobrežné (morské) a vežové systémy majú výrazne menšie alebo iné problémy.

 Prehľad podľa krajín/regiónov:

Najväčšie problémy teda majú krajiny s významným podielom riečneho prietočného chladenia (Európa – Francúzsko, Maďarsko, Švajčiarsko; USA – Browns Ferry a ďalšie; čiastočne Španielsko). 

Pobrežné elektrárne (Japonsko, Švédsko, veľká časť Indie a Číny, Irán) majú len miernejšie straty účinnosti alebo občasné zníženia výkonu pri vysokej teplote morskej vody. Vežové systémy (časť Indie, Slovensko, mnohé novšie projekty) takmer eliminujú problém tepelného znečistenia rieky. 

Napríklad v Rusku je situácia iná a zdá sa že aj menej dramatická. Mnohé elektrárne používajú chladiace nádrže/rezervoáre, rieky s regulovaným režimom, alebo kombinácie s vežami.

Napríklad JE Belojarsk (rezervoár na rieke), JE Leningrad II (veže, ktoré znižujú odber morskej vody) či JE Novovoronež na Done (chladiace veže a rezervoár).

Tepelné znečistenie je síce tiež regulované (limity na nárast teploty, napr. max. +5 °C alebo absolútne hodnoty podľa typu vôd), ale masívne odstávky alebo znižovania výkonu kvôli horúčavám ako vo Francúzsku, Maďarsku či USA nie sú v posledných rokoch často mediálne hlásené. 

Zároveň staršie ruské projekty ako aj iný regulačný rámec + rozsiahlejšie využívanie umelých nádrží znižujú frekvenciu kritických situácií. Ale niektoré už nové bloky majú modernejšie chladenie (vrátane veží). 

V globálnom meradle teda nie sú všetky jadrové elektrárne rovnako zraniteľné – rozhodujúci je dizajn chladenia a to, či ide o rieku, more alebo veže. Klimatická zmena (vyššie teploty + suchá) zvyšuje riziko všade, najviac však práve pri starších riečnych lokalitách s once-through prietokovým systémom, pri ktorom médium (najčastejšie voda) pretečie zariadením iba raz a potom sa bez cirkulácie vypustí alebo odošle do ďalšieho procesu.

Ako vysoké teploty vplývajú na efektívnu a bezpečnú prevádzku JE?

O koľko sa z technického hľadiska zníži účinnosť JE a ide o vážny bezpečnostný problém? 

V skutočnosti sa tu spájajú dva úplne odlišné technické efekty – strata účinnosti (ekonomický/výkonový jav) a otázka bezpečnostných chladiacich okruhov (čo je úplne iná kategória).

JE funguje ako Rankinov cyklus. Ide o termodynamický cyklus, ktorý premení teplo na mechanickú prácu (a následne na elektrinu) pomocou pary. 

Účinnosť Rankinovho cyklu závisí od teplotného spádu medzi horúcou parou a chladnou vodou v kondenzátore. Čím teplejšia je chladiaca voda (napr. z rieky v lete), tým vyššia je teplota a tlak v kondenzátore a to spôsobuje nižšiu účinnosť a nižší elektrický výkon. 

Preto pri vysokých teplotách riek (alebo vzduchu pri vežiach) klesá výkon elektrárne. Ide o prirodzený termodynamický efekt Rankinovho cyklu, nie o poruchu.

Médiá často zamieňajú dve úplne odlišné veci

1. Bežné letné znižovanie výkonu je to, čo sa deje najčastejšie

Keď je rieka veľmi teplá (napr. pri JE Paks), stane sa, že turbínový cyklus (Rankinov cyklus) stratí trochu účinnosti. Teplejšia voda horšie chladí kondenzátor, takže elektráreň vyrobí menej elektriny.

Hlavne však platia environmentálne limity – elektráreň nesmie vypúšťať príliš teplú vodu späť do rieky, aby nepoškodila ryby a vodné organizmy. Preto znižujú výkon alebo dočasne odstavujú bloky.

Toto nie je bezpečnostný problém. Ide len o ochranu prírody a o to, koľko elektriny sa vyrobí.

2. Skutočné bezpečnostné chladenie

Skutočné bezpečnostné chladiace systémy, ktoré majú zabrániť prehriatiu a roztaveniu reaktora, majú oveľa väčšiu projektovú rezervu. Tieto systémy majú veľmi veľkú projektovú rezervu. Bežné letné horúčavy a mierne nízky stav rieky ich prakticky neohrozia.

K ohrozeniu by došlo len pri extrémnych a dlhodobo neprojektovaných scenároch – napríklad pri súčasne veľmi nízkom prietoku a veľmi vysokej teplote vody. Presne taká situácia bola dôvodom odstavenia reaktorov v rumunskej Cernavode.

Keď sa rieka v lete zohreje, jadrová elektráreň trochu stratí účinnosť – vyrába o niečo menej elektriny. Táto strata je však pomerne malá. To, čo vidíme v správach (veľké zníženia výkonu o stovky megawattov), nie je spôsobené touto malou stratou účinnosti.

Elektrárne znižujú výkon najmä preto, lebo nesmú vypúšťať do rieky príliš teplú vodu, aby nepoškodili ryby a vodný život. Teda, keď v lete znižujú výkon jadrových elektrární kvôli horúčave, takmer vždy ide o ochranu rýb a o nižšiu účinnosť – nie o to, že by hrozilo roztavenie reaktora.

Ako teplota riečnej vody ovplyvňuje JE?

Strata účinnosti jadrovej elektrárne pri vyššej teplote chladiacej vody je pomerne malá. Na každý 1 °C nárastu teploty klesne účinnosť len o desatiny percentuálneho bodu. Pri bežných letných horúčavách, keď je voda o 5–10 °C teplejšia, to znamená pokles absolútnej účinnosti o 1–3 percentuálne body.

Ak sa pozrieme len na čistú termodynamickú stratu (bez environmentálnych limitov), pri prietočnom chladení klesá elektrický výkon typicky o 0,4 až 0,45 % na každý 1 °C. Štúdie uvádzajú približne 0,44 % elektrického výkonu na 1 °C.

Pri náraste teploty o 15 °C (napríklad z 20 °C na 35 °C) to znamená zhruba 6 % pokles výkonu. Pri veľkom reaktore s výkonom 1 450 MW ide o približne 90 MW. Tieto straty sú relatívne malé a prebiehajú postupne.

Slovenské elektrárne zverejnili konkrétne údaje z prevádzky. Pri teplotách blížiacich sa k 30 °C môže zvýšenie teploty chladiacej vody o jeden stupeň znížiť výkon bloku približne o tri megawatty. Pokles pritom nie je lineárny – každý ďalší stupeň má väčší vplyv, pretože sa elektráreň blíži k termodynamickému limitu.

Celkový rozdiel medzi maximálnym výkonom v zime a v lete môže pri 500-megawattovom bloku dosiahnuť približne 35 megawattov, čo predstavuje zhruba 7 % výkonu. Tento rozdiel je spôsobený výhradne teplotou chladiacej vody, nie jej nedostatkom.

Na Slovensku sa používa už tradične a výhradne systém s chladiacimi vežami (mokré s prirodzeným ťahom). Dokonca aj prvotná jadrová elektráreň A-1 mala už taký typ chladenia. Voda sa odoberá z Váhu (Bohunice – nádrž Sĺňava) a Hrona (Mochovce – Veľké Kozmálovce), ale ohrievaná voda sa nevracia do rieky vo veľkom množstve – väčšina tepla ide do vzduchu. Preto nie sú citlivé na teplotné limity riek ako elektrárne s prietočným chladením.

Pri vežiach s prirodzeným ťahom, aké majú Bohunice a Mochovce, sa v extrémnych horúčavách prejavuje ešte jeden efekt. Veže fungujú na princípe komínového ťahu – teplý vzduch stúpa nahor a nasáva chladnejší vzduch zdola. Pri veľmi vysokých vonkajších teplotách sa rozdiel hustôt vzduchu zmenšuje, ťah sa oslabuje a chladiaci výkon klesá.

V porovnaní s prietočným chladením je však celkový vplyv na výkon pri vežiach menej dramatický. Nikdy nevyžaduje regulačné odstavenie bloku, iba postupné zníženie maximálne dosiahnuteľného výkonu.

Slovenské JE používajú chladiace veže. Väčšina tepla sa odovzdáva do ovzdušia odparovaním, takže priame ohrievanie rieky je minimálne.

Preto sa na ne nevzťahujú rovnaké prísne limity na teplotu rieky ako pri prietočnom chladení. V povoleniach na vypúšťanie odpadových vôd (odluh cirkulačnej vody a pod.) sa však vyskytujú teplotné limity, napr. maximálna teplota vypúšťanej vody v letných mesiacoch (jún–september) okolo 35 °C alebo nižšie hodnoty podľa konkrétneho recipientu a povolenia. Hlavný environmentálny vplyv je tu skôr množstvo odparenej a odoberanej vody, a nie tepelné znečistenie rieky.

Limity sú vždy lokalizované a schvaľované v povoleniach (vo Francúzsku Úrad pre jadrovú bezpečnosť, inde vodohospodárske úrady). Cieľom je chrániť rozpustený kyslík, ryby a celkový ekosystém, keďže teplejšia voda znižuje obsah O₂ a stresuje vodné organizmy. Pri prekročení limitu musí prevádzkovateľ znížiť výkon (menej tepla sa odovzdá) alebo reaktorový blok dočasne odstaviť.

Keby sme to teda chceli zhrnúť, tak vidíme, že problém vysokých teplôt “atómových riek” nie je o tom, že by jadrové elektrárne „nedokázali“ technicky fungovať alebo že by bola ohrozená jadrová bezpečnosť. Tí, ktorí ich v tejto súvislosti kritizujú, buď tomu nerozumejú, alebo to náročky zneužívajú pre politický boj. 

Znižovanie výkonu, resp. odstavovanie jadrových elektrární pri tomto „probléme“ je dôsledok environmentálnych predpisov, ktoré chránia vodné organizmy pred tepelným znečistením. Prevádzkovatelia jednoducho vynútene znižujú výkon alebo dočasne odstavujú bloky, aby tieto limity neprekročili. V praxi sa to týka predovšetkým elektrární s prietočným chladením počas vĺn horúčav a nízkych prietokov. JE s chladiacimi vežami (ako u nás na Slovensku) sú podstatne odolnejšie.

Názory vyjadrené v tomto článku sú názormi autora a nemusia nutne odrážať stanovisko The Epoch Times.

Trénujte si mozog s našimi hrami! Sudoku, šachové úlohy, hľadanie rozdielov, solitaire HRAŤ ▶ ZDIEĽAŤ ČLÁNOK