A paksi atomerőmű hosszú távú szerepe a magyar villamos kapacitásmérlegben Prof. Dr. Aszódi Attila Paksi Atomerőmű kapacitásának fenntartásáért felelős kormánybiztos Miniszterelnökség Egyetemi tanár, BME NTI EnKon extra 2014 2014. december 2-4. Budapest EnKon, 2014.12. 03.
Dr. ASZÓDI Attila
1
A hazai nagyerőművek működése 2013-ban
Forrás: Mavir (2014): A magyar villamosenergia-rendszer közép- és hosszú távú forrásoldali kapacitásfejlesztése 2014 EnKon, 2014.12. 03.
Dr. ASZÓDI Attila
2
A hazai nagyerőművek működése 2013-ban
Forrás: Mavir (2014): A magyar villamosenergia-rendszer közép- és hosszú távú forrásoldali kapacitásfejlesztése 2014 EnKon, 2014.12. 03.
Dr. ASZÓDI Attila
3
A hazai kiserőművek működése 2013-ban
Forrás: Mavir (2014): A magyar villamosenergia-rendszer közép- és hosszú távú forrásoldali kapacitásfejlesztése 2014, saját számítások
EnKon, 2014.12. 03.
Dr. ASZÓDI Attila
4
A hazai villamosenergia-fogyasztás • 2013: Teljes bruttó villamosenergia-felhasználás: 42 189,2 GWh – Hazai termelés: 30 311,5 GWh – Import energia: 11 877,7 GWh
• Várható energiaigény-növekedés: 1,3%/év (később 1%/év) • 2030-ig kb. 7300 MW új termelő kapacitást kell létesíteni – Ebből 3100-6500 MW-nyi lehet a nagyerőművek kapacitás (pl. atomerőmű), 1600 MW megújuló alapú kiserőmű A bruttó villamosenergia-fogyasztás forrásmegoszlása (MAVIR)
EnKon, 2014.12. 03.
Dr. ASZÓDI Attila
5
Nettó villamosenergia-import aránya a fogyasztásban 2013-ban
Forrás: ENTSO-E adatok EnKon, 2014.12. 03.
Dr. ASZÓDI Attila
6
Nemzetközi fizikai villamosenergiaforgalom 2013-ban
Forrás: Mavir (2014): A magyar villamosenergia-rendszer adatai 2013
EnKon, 2014.12. 03.
Dr. ASZÓDI Attila
7
A CEE régió villamosenergiakereskedelme 2013-ban 5 TWh
DE
1
TWh
PL 1
TWh
CZ UA
0 T W h
11
SK
0
TWh
T W h
2 TWh 0 TWh
8 TWh
0
0
CH
T W h
AT
TWh
7 TWh
0 T W h
2
2
HU
1
RO
T W h
TWh TWh
IT
SL
0 T W h
HR Forrás: ENTSO-E adatok; EU: EU energy in figures 2014, p. 90., saját ábrázolás EnKon, 2014.12. 03.
Dr. ASZÓDI Attila
1 T W h
SRB 88
A villamosenergia-termelés tüzelőanyagai (2012) DE
PL CZ UA SK AT
CH IT
HU RO
SL HR
Forrás: EU: EU energy in figures 2014, p. 90., saját számítások és ábrázolás EnKon, 2014.12. 03.
Dr. ASZÓDI Attila
SRB
A villamosenergia-termelés CO2-intenzitása (tCO2/MWh) DE PL CZ UA SK AT HU
CH IT
RO SL HR
Forrás: EU: EU energy in figures 2014, p. 90., saját számítások és ábrázolás EnKon, 2014.12. 03.
Dr. ASZÓDI Attila
SRB
Nettóexport-pozíciók 2013-ban (TWh)
DE PL CZ UA SK AT HU
CH IT
RO SL HR
Forrás: ENTSO-E adatok , saját számítások és ábrázolás EnKon, 2014.12. 03.
Dr. ASZÓDI Attila
SRB
Magyar-orosz kormányközi egyezmény • Alap: 1966-os magyar-szovjet atomenergetikai együttműködési egyezményen. – IGA – 2014.01.14. – FIGA – 2014.03.28.
• Az együttműködés fő célja: – két új reaktor építése egyenként „legalább 1000 MW kapacitással”
• Az egyezmény kulcseleme a 40%-os lokalizációs szint célkitűzése • Az orosz fél a tervezésben (dokumentáció, előzetes biztonsági jelentés), építés kivitelezésben, üzembe helyezésben, oktatásban segít • A nukleáris üzemanyaggal kapcsolatban:
6.blokk 5.blokk
– Az orosz fél szállítja az üzemanyagot az első 20 évben. Az új blokkok telephelye – Szerződés a kiégett üzemanyag kezeléséről (ideiglenes tárolás vagy reprocesszálás). – A kiégett üzemanyag vagy a reprocesszálási maradék visszakerül Magyarországra.
EnKon, 2014.12. 03.
Dr. ASZÓDI Attila
12
Finanszírozás • A finanszírozásról külön oroszmagyar kormányközi egyezmény • Oroszország max. 10 milliárd euró állami hitelt nyújt a beruházáshoz (80%), 20%-ot a magyar fél biztosít • A hitel 2014-2025 között áll rendelkezésre • Törlesztés: – Az első blokk üzemének kezdetekor, de legkésőbb 2026. március 15-én kezdődik – Évente kétszer – A törlesztési időszak 21 év, változó törlesztési összegekkel 3*7 évre – Lépcsős kamatozás 3,95%-tól 4,95%-ig
A visszafizetendő részletek (fent) és a kamatlábak alakulása (lent)
• A kedvezményes hitel az orosz ajánlat fő vonzereje! EnKon, 2014.12. 03.
Dr. ASZÓDI Attila
13
Paks2 költségelemzése • Villamos energia egységköltsége: – Állandó költségek (független a termelés mértékétől) – Változó költségek (arányos a megtermelt energiával)
• Egységköltség-számítás: – Önrész feltételezés: 21 év futamidejű, 8% kamatú piaci hitel – Befizetés KNPA-ba a 2013-as adatok alapján (2 Ft/kWh) A villamosenergia-termelés egységköltsége lépcsős kamatozású (3,95% - 4,9%) orosz hitel és fix kamatozású önrész hitel esetén, továbbá az érzékenységvizsgálat során tapasztalt legnagyobb eltérések okozta bizonytalanság
Egyszerű egységköltség-számítások szerint teljes (60 éves) üzemidőre számított villamosenergia-termelési egységköltség (LCOE) jelenértéken 15-17 Ft/kWh
EnKon, 2014.12. 03.
Dr. ASZÓDI Attila
Forrás: Aszódi Attila, Boros Ildikó, Kovács Arnold, 14 Magyar Energetika, 2014. május
14
További tárgyalások • A két államközi szerződés az együttműködés kereteit illetve a finanszírozás feltételeit rögzítik • Tárgyalások a Roszatommal három fő területen (Megvalósítási Megállapodások): – Új blokkok tervezési, beszerzési és kivitelezési kérdései (EPC szerződés); – Blokkok üzemeltetési és karbantartási támogatása; – Nukleáris üzemanyag ellátás, kiégett üzemanyag kezelés; EnKon, 2014.12. 03.
Dr. ASZÓDI Attila
A Leningrád-II építése Forrás: Titan2.ru
15
Mit szól ehhez az EU? • Az EU-t előre meghatározott esetekben kell értesíteni (EURATOM szerződés alapján, az EURATOM hatálya alá eső témáknál) – Ez pl. a kormányközi egyezmények esetében is megtörtént
• Folyamatos egyeztetés az EU illetékes szerveivel több területen
EnKon, 2014.12. 03.
Dr. ASZÓDI Attila
16
Milyen reaktort akar a magyar fél? 11 600 követelmény – EPC része A káros következményekkel járó balesetek valószínűsége a lehető legkisebb legyen
A nukleáris biztonságé a fő prioritás! A típusnak meg kell felelnie a hazai követelményeknek (NBSZ) és a nemzetközi ajánlásoknak
Fő biztonsági funkciók minden üzemi állapotra teljesüljenek: - Láncreakció szabályozása - Üzemanyag hűtése - Radioaktivitás visszatartása
Fukushimai tapasztalatok figyelembevétele!
EnKon, 2014.12. 03.
Dr. ASZÓDI Attila
17
Milyen reaktort akar a magyar fél? Mérnöki gátak alkalmazása:
Biztonsági rendszerek alkalmazása, osztályba sorolása
1. üzemanyagmátrix
Biztonsági rendszerek legyenek képesek ellátni funkciójukat TA1-4 és TAK1 állapotban is
2. fűtőelemburkolat
3. primer kör határa 4. konténment rendszer
1. és 2. szintű PSA minden lehetséges üzemállapotra EnKon, 2014.12. 03.
Dr. ASZÓDI Attila
Fő tervezési szempontok: redundancia, diverzitás, fizikai és villamos betáplálás elválasztása, függetlenség, meghibásodás-védett tervezés 18
Milyen reaktort akar a magyar fél? Duplafalú konténment épület (elsődleges és másodlagos konténment)
Külső események elleni védelem a konténment rendszer tervezésével (külső konténment)
Az elsődleges konténmentnek alkalmasnak kell lennie súlyos balesetek következményeinek enyhítésére (konténment szűrt szellőztetés, hidrogénkezelés, olvadékhűtés stb. biztosítása)
Katonai vagy polgári repülőgép becsapódása esetén is: - A zóna hűtése megmarad vagy nem sérül a konténment - A pihentető medence hűtése vagy integritása megmarad EnKon, 2014.12. 03.
Dr. ASZÓDI Attila
19
Milyen reaktort akar a magyar fél? Külső és belső veszélyeztető tényezők meghatározása - Meteorológiai szélsőségek - Földrengés - Áradások - Repülőgépbecsapódás - Tűz - Villamos betáplálás elvesztése - Emberi tevékenységből eredő hatások - Stb.
EnKon, 2014.12. 03.
Földrengésre méretezés: legalább 0,25 g maximális vízszintes talajfelszíni gyorsulás
Több blokkot érintő eseményeket is vizsgálni kell
Dr. ASZÓDI Attila
20
Milyen reaktort akar a magyar fél? Irányítástechnika: - Felújítás lehetősége biztosított legyen - Redundáns rendszerek, fizikai elválasztás - Önálló balesetkezelési panel a vezénylőben - Tartalékvezénylő biztosítása
Terheléskövető üzemmód lehetősége - Folyamatos üzem Pnom 50-100% között
Kiégett üzemanyag számára pihentető medence tervezése (akár az egész zóna számára), külső és belső veszélyekkel szembeni védettség
EnKon, 2014.12. 03.
Dr. ASZÓDI Attila
21
A VVER-1200 • Az Atomenergoprojekt és a Gidropressz által fejlesztett típus • Alapja az új VVER-1000 típusok (AES-91 – Tianwan, AES-92 – Kudankulam) – AES-92 EUR megfelelőségi tanúsítvánnyal is rendelkezik
• Két verzió (azonos fő technológiai paraméterekkel, eltérő biztonsági berendezésekkel) – V392M – moszkvai tervezőiroda (épül Novovoronyezsben) – V491 – szentpétervári tervezőiroda (épül a Leningrád, a Balti atomerőműben Oroszországban, illetve a Belarusz atomerőműben Fehéroroszországban) EnKon, 2014.12. 03.
Dr. ASZÓDI Attila
A reaktortartály beszállítása a Novovoronyezs-II-1-be Forrás: aep.ru
22
VVER-1200/V491 • Üzemi mutatók – Bruttó villamos teljesítmény: 1170 MW – 60 év üzemidő a nem cserélhető komponensekre – rendelkezésre állás >90% – Terheléskövető mód (50100% között), max. 5% Pnom/perc sebességgel – Konténment: duplafalú, előfeszített konténment, 44 m átmérővel, 42 m magas EnKon, 2014.12. 03.
Dr. ASZÓDI Attila
Üzemi paraméterek Hatásfok Primer kör nyomása Primer kör hőmérséklete Frissgőz nyomás Frissgőz hőmérséklet Kezdeti dúsítás Kiégő méreg
33,9% 162 bar 298-328 oC 68 bar 283 oC 4,79% Gd2O3
A Leningrád-II építése Forrás: Titan2.ru
23
VVER-1200 V491
Forrás: Atomsztrojekszport
• Szeizmikus tervezés: – Tervezési alap: 8 (MSK-64 skálán) (0,1-0,2 g vízszintes talajgyorsulás) – Üzemi földrengés: 7 (MSK-64 skálán)
• Biztonsági paraméterek – – – – –
Zónaolvadási gyakoriság <10-6/év Nagy korai kibocsátás gyak. <10-7/év Passzív konténment-hűtés Passzív hőelvonó rendszer (GF-en keresztül) Zónaolvadék-csapda 1- passzív konténment hőelvonó rendszer 2- passzív hőelvonó rendszer (GF 3- passzív hőelvonó rendszer víztartály 4- üzemzavari vegyszer-adagolás 5- hidrogén-rekombinátorok 6- hidrogén monitorozó rendszer jeladó 7- TK biztonsági szelep 8- zónaolvadék-csapda 9- pihentető medence vízellátás 10- bóros víz tartály 11- zónaolvadék-csapda záró armatúra
EnKon, 2014.12. 03.
Dr. ASZÓDI Attila
24
A VVER-1200 • Leningrád-II atomerőmű – – – –
A V491 referenciablokkja Építés kezdete: 2008 (1. blokk) illetve 2010 (2. blokk) A tervek szerint 2016-ban ill. 2018-ban indulhat a termelés Építés állapota: primer köri főberendezések, reaktortartály, gőzfejlesztők, polárdaru behelyezve, fővízkör hegesztési munkálatai zajlanak
Gőzfejlesztők behelyezése a Leningrád-II 1. blokkján
Kondenzátor a Leningrád-2 telephely 1-es blokkján EnKon, 2014.12. 03.
Dr. ASZÓDI Attila
25
Az építés-előkészítés jelenlegi státusza • Az engedélyezési folyamat (nagyon egyszerűsítve):
Telephely-vizsgálati és értékelési engedély
Telephelyengedély
• Kétlépcsős telephely-engedélyezés – Az első eljárásban a telephely vizsgálatára és értékelésére vonatkozó program önálló eljárásban történő hatósági jóváhagyása – ez garantálja a telephelyjellemzők szisztematikus meghatározását – A második eljárás a jóváhagyott programban előírt vizsgálatok és értékelések végrehajtását követően nyújtható be EnKon, 2014.12. 03.
Dr. ASZÓDI Attila
Létesítési engedély
Üzembe helyezési engedély
Üzemeltetési engedély
Végleges leállítási engedély
Leszerelési engedély
26
A Paks-2 törvénytervezet fő javaslatai • Az atomtörvény módosítása az új blokkok engedélyezési folyamatai miatt • Nukleáris hatósághoz koncentrálódik a – nukleáris relevanciájú építésügy – és a műszaki sugárvédelem
• Nő az OAH személyzete és bérszínvonala • A létesítési engedélyhez
Source: The Guardian
– jelentősen nő az engedélyezési idő • 6 hónap helyett 12+12 hónap kétlépcsős eljárásban (EBT + EBJ) • vagy 18 hónap egylépcsős eljárásban (EBJ) • +3 hónap hosszabbítás lehetséges
– a hatóság munkáját egy nemzetközi tanácsadó testület segíti
• Beruházás során minimum követelmények az alvállalkozók munkafeltételeire, bérezésére, a hazai munkaerő védelme érdekében • Az engedélyes üzleti titkainak védelme. • A Beruházással összefüggő polgári jogi szerződésekben a magyar nyelv mellett az angol nyelv alkalmazása is kiköthető. EnKon, 2014.12. 03.
Dr. ASZÓDI Attila
27
Miért kell telephely-vizsgálat? •
„…. hiszen már üzemel ott erőmű…”
•
Az új blokkoknak saját engedély kell, ezt mai műszaki-tudományos színvonalon kell megalapozni A telephely-vizsgálat célja: egyrészt a telephely alkalmasságát kizáró esetleges körülmények feltárása, másrészt a tervezés és elemzések során figyelembe veendő, a telephelyre jellemző külső veszélyek mértékének meghatározása. Geológiai, geotechnikai, hidrológiai, meteorológiai, stb. vizsgálatokat kell végezni Vizsgálni kell az erőmű szerkezeti épségét veszélyeztető külső hatásokat (pl. repülőgéprázuhanás, tűz, stb.) Feladatok:
•
• • •
Új-Zéland (2010, Canterbury földrengés – felszínre futó vetődés)
– Igazolni, hogy nincs maradó felszíni elmozdulást okozni képes aktív vetődés a telephely alatt. – Meg kell határozni a biztonsági földrengés mértékét (PGA, megrázottság). – Meg kell határozni az alapozáshoz szükséges geotechnikai paramétereket.
EnKon, 2014.12. 03.
Dr. ASZÓDI Attila
Japán (1964, Niigata-földrengés, talajfolyósodás) 28
Környezeti hatástanulmány (KHT) • A létesítési engedélyeztetés előfeltétele a telephelyengedély és a környezetvédelmi engedély (illetve további engedélyek) megléte • Az előzetes konzultációs dokumentációt (EKD) már 2012. végén benyújtották az illetékes hatóságnak, jelenleg a KHT véglegesítése zajlik • Milyen könyezeti hatások várhatóak az új blokkoktól? – Az építés során: zajterhelés, levegőszennyezés, rezgések – Üzemelés során: hőterhelés normál üzemi radioaktív kibocsátás (üzemzavari, baleseti kibocsátást is vizsgálni kell) EnKon, 2014.12. 03.
KHT fő részei: • a beruházás alapinformációi (telephely, hűtés, műszaki jellemzők stb.); • az új blokkok környezeti hatásai; • a Duna hőterhelésének és vízminőségének vizsgálata; • földtani vizsgálat; • levegő vizsgálatok; • zaj-, és rezgésterhelés vizsgálatok; • radioaktív hulladékok vizsgálata; • az élővilág és az ökoszisztéma vizsgálata; • környezeti sugárzások, a lakosság sugárterhelésének vizsgálata; • a beruházás társadalmi-gazdasági hatásainak vizsgálata.
Dr. ASZÓDI Attila
29
Beillesztés a hazai villamosenergia-rendszerbe • A jelenlegi és az új blokkok üzemideje között 6-8 évnyi átfedés lehet • Várhatóan mindössze évi 1-2 TWh-nyi villamos energiát kell ebben az időszakban kényszerértékesíteni (a kb. 33 TWh éves nukleáris termelésből)
Az atomenergia várható hazai részaránya 2050-ig és a kényszerértékesítés várható mértéke a 6 paksi blokk párhuzamos üzeme idején EnKon, 2014.12. 03.
Dr. ASZÓDI Attila
Forrás: Hegedűs Z., Aszódi A., BME NTI, 2013
30
Villamos hálózatba illesztés
Az új Paks-Albertirsa vezetékkel a telephely teljes átviteli kapacitása 14 764 MVA lesz. (Jelenleg 10 088 MVA.)
