Provedení a výsledky zátěžových testů JE Temelín

Zátěžové testy jaderných elektráren požadované Evropskou radou jsou definovány jako cílené hodnocení bezpečnostních rezerv a odolnosti JE, na pozadí skutečností, ke kterým došlo v Japonsku na JE Fukushima-Daiichi, po zemětřesení a následné vlně tsunami dne 11. 3. 2011. Zadání požaduje analyzovat kombinace extrémních situací, které vedou k těžké havárii jaderného zařízení, bez ohledu na jejich nízkou pravděpodobnost. Toto je třeba mít na zřeteli při čtení předkládané zprávy.

Zátěžové testy jaderných elektráren požadované Evropskou radou jsou definovány jako cílené hodnocení bezpečnostních rezerv a odolnosti JE, na pozadí skutečností, ke kterým došlo v Japonsku na JE Fukushima-Daiichi, po zemětřesení a následné vlně tsunami dne 11. 3. 2011. Zadání požaduje analyzovat kombinace extrémních situací, které vedou k těžké havárii jaderného zařízení, bez ohledu na jejich nízkou pravděpodobnost. Toto je třeba mít na zřeteli při čtení předkládané zprávy.

Na základě skutečností identifikovaných při havárii v JE Fukushima-Daichi byla mezinárodními jadernými institucemi vydána řada závěrů a ponaučení (pro jaderný průmysl a národní jaderné dozory), které jsou aplikovatelné pro všechny typy reaktorů.  Předkládaná zpráva obsahuje výsledky zátěžových testů, specifikovaných deklarací ENSREG (European Nuclear Safety Regulators Group) ze dne 13. března 2011 „EU Stress Tests Specifications“. Zátěžové testy jsou součástí komplexního hodnocení bezpečnosti JE, které navazuje na mezinárodní dokumenty publikované k dané události, např.:

WANO

SOER 2011-2, Fukushima Daiichi Nuclear Station Fuel Damage Caused by Earthquake and Tsunami, March 201
SOER 2011-3, Fukushima Daiichi Nuclear Station Spent Fuel Pool/Pond Loss of Cooling and Makeup, August 2011

INPO

Special Report on the Nuclear Accident at the Fukushima Daiichi Nuclear Station, November 2011

IAEA 

International fact finding expert mission of the Fukushima-Daichi NPP accident following the great east Japan earthquake and tsunami, 16. červen 2011

US NRC

Recommendation for enhancing reactor safety in the 21th century, 12. červenec 2011

O provedení zátěžových testů byl ČEZ,a.s. požádán dopisem SÚJB ze dne 25. 5. 2011. Provedení zátěžových testů bylo upraveno příkazem ředitele Divize výroba ČEZ,a.s., který specifikoval jejich rozsah a způsob provedení.

Hodnocení bylo provedeno specialisty z oborů jaderné bezpečnosti, projektování jaderných zařízení, managementu havárií, havarijní připravenosti a výzkumu fenomenologie těžkých havárií, plně kvalifikovanými pro tuto činnost. Hodnotitelé postupovali v souladu s deterministickým přístupem předpokládaného postupného selhání všech preventivních opatření při hodnocení extrémních scénářů.

Vzhledem ke krátké době, ve které musely být zátěžové testy provedeny byl jmenován pracovní tým, stanoven pevný harmonogram a definovány výstupy z jednotlivých etap jejich zpracování.K termínu 15.8. byl SÚJB informován o aktuálním stavu a postupu hodnocení  formou tzv. Progress reportu.

Zobrazit v plné velikosti

Závěrečná zpráva ČEZ,a.s. „Ocenění bezpečnosti a bezpečnostních rezerv JE Temelín (z pohledu skutečností havárie na JE Fukushima)“, byla SÚJB předána dne 31.10. 2011. SÚJB následně provedl detailní posouzení předložené zprávy, ze kterého vyplynuly některé požadavky na její dílčí úpravy. 

V průběhu zpracování zprávy proběhlo několik pracovních setkání se zpracovateli zátěžových testů ostatních JE typu VVER v rámci tzv. klubu VVER (EDU, Paks, Loviisa, Bohunice, Mochovce) a JE Kozloduj. V rámci WANO MC probíhají diskuse i s ostatními provozovateli JE typu VVER mimo země EU.

Pro zabezpečení objektivnosti bylo provedeno nezávislé posouzení předložené zprávy nejvýznamnějšími vnějšími dodavateli v oblasti jaderné bezpečnosti, mezi které patří zejména ÚJV Řež a Westinghouse.

Zpráva hodnotí charakteristiku projektu JE Temelín a její lokality na základě znalostí, které vyplývají z bezpečnostních studií, analýz, průzkumů a inženýrského odhadu, a týkají se současného výskytu několika neočekávaných (nadprojektových) a nepravděpodobných situací a poruch, kombinací kterých dochází k hypotetickému havarijnímu stavu bloku s předpokládanou četností výskytu jedenkrát za 1 000 000 let provozu JE nebo ještě menší.

Hodnocení zahrnuje:

• posouzení projektových požadavků a soulad s jejich plněním,
• posouzení odolnosti, robustnosti vůči nadprojektovým stavům (bezpečnostní rezervy,     diverzita, redundance, fyzická separace, atd.) a efektivity systému ochrany do hloubky, včetně identifikace hraničních stavů (cliff edge effects) a případných opatření jak se těmto hraničním stavům vyhnout,
• identifikaci všech prostředků k udržování 3 základních bezpečnostních funkcí (reaktivita, chlazení paliva, omezení úniků) i podpůrných funkcí (elektrické napájení, odvod tepla do koncového jímače) a zvažuje efektivní možnosti k dalšímu zlepšení ochrany do hloubky

V hodnocení jsou postiženy všechny provozní režimy a stavy jaderných bloků. Konkrétně se zabývá dopady událostí jako je zemětřesení, záplavy, extrémní přírodní vlivy, ztráta vnějších zdrojů el. napájení, úplná ztráta el. napájení a ztráta koncového jímače tepla.  Významnou část zprávy tvoří rovněž kapitola „těžké havárie“, jež popisuje procesy a strategie pro jejich zvládnutí v různých fázích. Tato zpráva je hodnotí a popisuje výrazně nad rámec licenčních požadavků stanovených platnou legislativou (Zákon č. 18/1997 Sb.).

Výsledky zátěžových testů potvrzují skutečnost, že robustnost JE Temelín poskytuje značné rezervy k odvrácení těžkých havárií. K silným stránkám z pohledu vnějších rizik patří zejména:

• robustnost  a konzervativnost projektu připraveného zvládat náročné podmínky,
• projekt, jež prochází stálou kontrolou a prověřováním s aktuálními bezpečnostním požadavky,
• trvalý proces zapracování nových bezpečnostních požadavků,
• lokalita s minimálním seismickým rizikem, 
• lokalita prakticky vylučující vnější záplavy,
• velká vodní nádrž na doplňování surové vody,
• velká zásoba chladící vody uvnitř elektrárny,
• kompaktní bazény použitého jaderného paliva zajišťující podkritičnost paliva i při zaplavení čistou vodou,
• umístění bazénu použitého jaderného paliva uvnitř plnotlakého kontejnmentu.

Bezpečnost JE Temelín byla v minulosti potvrzena celou řadou mezinárodních misí posuzujících úroveň zajištění jaderné bezpečnosti, s uvážením zkušeností západních JE. Jednalo se zejména o následující mise:

• Site Safety Review, Design Review, NUS Halliburton  (1990): hodnocení lokality, bezpečnostních systémů, projektu aktivní zóny a bezpečnostních analýz,
• Pre–Operational Safety Review (Pre-OSART), IAEA (1990): hodnocení výstavby elektrárny a přípravy provozu,
• Pre–Operational Safety Review Follow up, IAEA (1992): hodnocení plnění doporučení z roku 1990,
• Quality Assurance Review IAEA (QARAT) (1993): prověrka oblasti zabezpečování jakosti,
• Leak Before Break Application Review, IAEA (1993 – 1995): aplikovatelnost metody LBB v souladu se světovou praxí,
• Fire Safety IAEA (1996): soulad s mezinárodními trendy v oblasti protipožární ochrany,
• International Peer Review Service – PSA 1, PSA 2,  IAEA (IPERS), (1995 – 1996): hodnocení míry osvojení metodologie PSA,
• Safety issues of WWER 1000 Resolution Review, IAEA (1996): posouzení bezpečnostních nálezů identifikovaných IAEA pro jaderné elektrárny s reaktory typu VVER1000/320,
• Physical Protection Assurance – IPPAS, IAEA (1998): koncepce způsobu zajištění fyzické ochrany a zajištění fyzické ochrany v období výstavby,
• Operational Preparedness and Plant Commissioning Review, IAEA (2000): posouzení oblastí Management, Organizace a Řízení, Provoz, Údržba a Spouštění,
• Operational Safety Review (OSART) IAEA (2001): hodnocení provozní bezpečnosti JE,
• Safety Issues of WWER 1000 Resolution Review Follow up, IAEA (2001): kontrola stavu řešení bezpečnostních nálezů obsažených v dokumentu IAEA-EBP-VVER-05,
• International Physical Protection Advisory Service (IPPAS), IAEA (2002): hodnocení konečného stavu zajištění fyzické ochrany JE,
• Site Seismic Hazard Assessment – expert mission, IAEA (2003): návaznost na misi z roku 1990, hodnocení výsledků místní seismické monitorovací stě v okolí JE (potvrzena dostatečná hodnota zrychlení 0,1 g pro seismickou úroveň (SL2),
• International Probabilistic Safety Assessment Review, IAEA (IPSART) (2003): hodnocení nově aktualizovaných modelů PSA pro vnitřní iniciační události,
• Operational Safety Review Follow-up (OSART FU), IAEA (2003): posouzení reakcí elektrárny na doporučení z roku 2001.
• Peer Review, WANO (2004): prověrka oblastí provozní bezpečnosti JE ostatními provozovateli jaderných elektráren, 
• Peer Review Follow-up, WANO (2006): ověření plnění doporučení v oblastech Organizace a řízení, Údržba, Technika a Chemie.
• WANO Peer Review (2011): opakovaná prověrka řízení oblastí JE od ostatních provozovatelů jaderných elektráren 

Z pohledu zátěžových testů je významné zejména pozitivní hodnocení lokality. Přestože území České republiky není rizikové z pohledu extrémními klimatických jevů, byla při výběru lokality pro umístění JE Temelín plně respektována oficiální kritéria IAEA, stanovená od r. 1979 obecně závazným předpisem, který specifikoval umístění budoucích JE právě s ohledem na minimalizaci rizik ve vztahu k vnějším vlivům.

Z tohoto důvodu je možné hodnotit lokalitu JE Temelín jako vysoce stabilní ve vztahu k vnějším přírodním jevům, včetně seismicity. Konečným médiem (jímačem koncového tepla) je atmosféra a chlazení je zajištěno odparem v chladicích věžích nebo bazénech s rozstřikem. Surovou vodu pro JE zajišťují vodní nádrže, které jsou umístěny výrazně níže pod úrovní JE, proto ani jejich poškození (např. v případě extrémních záplav, zemětřesení apod.) elektrárnu neohrozí.

Hodnocení bezpečnostních rezerv JE Temelín vychází především z výpočtových analýz a případně z kvalifikovaného inženýrského odhadu. Zpráva analyzuje možný dopad kombinované neprovozuschopnosti systémů důležitých pro bezpečnost JE, např. při úplné ztrátě elektrického napájení (station  black-out), ztrátě systémů zajišťujících odvod tepla do koncového jímače nebo při ztrátě vnějšího elektrického napájení (např. při rozpadu energetické sítě).

I přes vysokou úroveň bezpečnosti provozu a robustnost JE Temelín byly, na základě provedených rozborů, identifikovány následující možnosti dalšího zvýšení bezpečnosti a odolnosti JE Temelín, uplatňující se v preventivní i následné fázi rozvoje extrémních stavů:

• doplnění dalších mobilních zdrojů elektrického napájení a mobilních zařízení pro čerpání medií, nezávislých a plně oddělených od stávajících projektových systémů (napájením, dislokací, apod.),
• optimalizace organizace a školení personálu pro řízení extrémních situací (např. při zasažení obou bloků JE, při ztrátě řídících center, systémů komunikace, apod.),
• rozšíření kapacity zařízení pro likvidaci vodíku při těžkých haváriích.

V letech 2008 a 2009 bylo provedeno komplexní hodnocení bezpečnosti po 10 letech provozu JE Temelín (tzv. PSR – Periodické hodnocení bezpečnosti pro všech 14 oblastí dle návodu IAEA NS-G-2.10.). Jednalo se o hloubkovou kontrolu plnění požadavků domácích i mezinárodních legislativních dokumentů, požadavků WENRA definovaných v dokumentu „Reactor Safety Reference Levels“ i dalších mezinárodních doporučení z dokumentů IAEA (Safety Guides, INSAG). Komplexní hodnocení v rámci PSR přitom identifikovalo obdobné příležitosti ke zvýšení bezpečnosti jaké jsou uvedeny v předložené zprávě. Některé z nich (např. zvýšení odolnosti projektu JE Temelín vůči následkům těžkých havárií, jehož součástí je doplnění rekombinátorů pro těžké havárie)jsou již dnes ve fázi přípravy na implementaci a byly by realizovány i bez ohledu na zátěžové testy. PSR přitom předpokládá implementaci většiny opatření do roku 2015, v některých odůvodněných případech do příštího PSR (2018).

Výsledky zátěžových testů JE Temelín, jako cíleného hodnocení bezpečnostních rezerv a odolnosti JE, požadovaného Evropskou radou, potvrzují efektivitu a správnost dříve přijatých rozhodnutí k implementaci opatření ke zodolnění původního projektu. Nebyl nalezen stav, který je nutné bez prodlení řešit. Elektrárna je schopna bezpečně zvládnout i vysoce nepravděpodobné extrémní havarijní stavy, aniž by došlo k ohrožení jejího okolí.