A VVER fejlődése, az AES-2006 típus általános bemutatása, röviden az orosz atomiparról szeminárium Hotel Flamenco, Budapest, 2014. március 20.
Cserháti András műszaki főszakértő
Tartalom • Államközi megállapodás orosz blokkra • VVER fejlődéstörténet, nemzedékek – korai blokkok, VVER-440, VVER-1000 és a jövő, – evolúciós trendek, – rend vágása burjánzó altípusokban, kódnevekben.
• Rövid AES-2006 áttekintés • A centralizált orosz atomipar – a Roszatom szervezete, tevékenységei, – áttekintés az új paksi beruházásban résztvevő tagintézményekről, cégekről, – Roszatom kapcsolatok: K+F és oktatás Minden alább bemutatott információ az interneten szabadon fellelhető, de megtalálása, rendszerbe foglalása, kommentálása némi szakértelmet igényel. 2
2013-ig versengő projektek AES-2006
AP1000
APR1400
3
ATMEA1
EPR
CsA
Közelmúlt történései • • • •
Bizalmas politikai előkészítés Kormányzati döntés a tender elvetéséről Brüsszel, EURATOM tájékoztatása 01.14. Előzetes államközi megállapodás – Roszatom 2, egyenként <1200 MW blokkot szállít, – orosz kölcsön beruházás 80%-ára, 3,9-4,9% kamat
• Parlamenti jóváhagyás 4
CsA
VVER fejlődéstörténet • Evolúció, a generációs határok nem élesek típus V-1
VVER-70
prototípus blokk
db 1
V-2
1966
Rheinsberg
1
VVER-365
V-3M
1969
Novovoronyezs-2
1
VVER-440
V-179, V-230
korai
1971-
Novovoronyezs-3
16
V-213
kései/konténment
1977-
Loviisa-1
2
kései/loktorony
1980-
Rovno-1
17
V-187
„fejblokk”
1980-
Novovoronyezs-5
1
V-302, V-338
„kis sorozat”
1982-
D-Ukrajna
4
V-320
„nagy sorozat”
1984-
Zaporozsje-1
V-428
AES-91
2006-
Tianwan-1
2
V-412
AES-92
2013-
Kudankulam-1
1
AES-2006 2014külföld: MIR-1200
Novovoronyezs II-1 Leningrád II-1
0
TOI, AES-2010
még nincs a piacon
V-213
G2+ VVER-1200
V-392M V-491
VVER-1300
V-510
bevezető blokkok
év
Novovoronyezs-1
G3 G3+
elnevezés
1964
VVER-1000
5
altípus
VVER-210
G2
G1
G
Paks
Paks?
?
21
Az első VVER blokkok • Korai demonstrációs atomerőművek – más technológiák és/vagy országok: = 1954 Obnyinszk, urán-grafit-víz, 6 MW (villany, kutatás) = 1956 Calder Hall-1, urán-grafit-CO2, 50 MW (Pu, villany) = 1958 Shippingport, urán-víz-víz, 60 MW, (villany)
– 60-as évek: szovjet VVER (nyomottvizes) blokkok = Novovoronyezs, Rheinsberg (NDK)
3x70 MW 6
1x70 MW
5x75 MW
VVER fejlődéstörténet • Jellemzők, trendek típus
altípus
VVER-210
V-1
VVER-70
V-2
VVER-365
V-3M
VVER-440
V-179, V-230 V-213 kont.
G2
G1
G
V-213 lokt.
G2+
VVER-1000
V-187 V-302, V-338 V-320
G3+
G3
V-428
7
V-412 VVER-1200
V-392M V-491
VVER-1300
V-510
– nem a biztonság az elsődleges, – a primerköri csővezeték nem törhet el, – hangsúly a veszélyek műszaki és szervezési megelőzésén, – fejlett biztonsági rendszerek nincsenek
Kola
VVER-440 Európában
V-179, V-230 korai
1971 1989 1979 1972 1978 1977 1975 1974 1985 1984 1999 1973 1981 1980 1987 1986 1995 1991 2002 1982 1998 2006 1990 20081970
Loviisa
V-213 konténmentes
referendum Zarnowiecz Német újraegyesítés
Greifswald
V-213 kései Novovoronyezs Rovnó Mochovce
Csernobil
üzemben leállítva törölve folytatott építés
Dukovany
Paks Jaslovske Bohunice
Kozloduj
EU csatlakozás
Szpitak Metzamor földrengés
VVER fejlődéstörténet • Jellemzők, trendek típus
altípus
VVER-210
V-1
VVER-70
V-2
VVER-365
V-3M
VVER-440
V-179, V-230 V-213 kont.
G2
G1
G
V-213 lokt.
G2+
VVER-1000
V-187 V-302, V-338 V-320
G3+
G3
V-428
9
V-412 VVER-1200
V-392M V-491
VVER-1300
V-510
– rögzítik a tervezési alap biztonsági követelményeit (OPB-73), – felismerik az aktív és passzív biztonsági rendszerek fontosságát, – tervezési üzemzavar: a primerköri csővezeték törése, – fejlődés a számításos és kísérleti megalapozásban, – mélységi védelem alkalmazása, – működő gátak megőrzése, – személyzet, lakosság, környezet védelme, – az atomipar kezdi átvenni a ny-i normákat, minőségbiztosítást, folyt.
VVER fejlődéstörténet • Jellemzők, trendek típus
altípus
VVER-210
V-1
VVER-70
V-2
VVER-365
V-3M
VVER-440
V-179, V-230 V-213 kont.
G2
G1
G
V-213 lokt.
G2+
VVER-1000
V-187 V-302, V-338 V-320
G3+
G3
V-428
10
V-412 VVER-1200
V-392M V-491
VVER-1300
V-510
folyt. – TMI/Csernobil, tervezési/kezelési hibák után jóval szigorúbb előírások, – új követelmények: csökkenteni a valószínűségeket = zónaolvadást tizedére (10-5/év), = nagy radioaktív kibocsájtást századára (10-7/év), – folyamatos evolúciós javulás.
VVER-1000 nagy sorozat után • (Al)változatok bogozgatása = Forrás: internet, személyes konzultációk 2009-es Hidropress előadás (Mohov-Trunov) Villamos teljesítmény [MW]
FIN5 terv
11
csak terv
Kudankulam
Novovoronyezs-II
csak terv
csak terv Buser
Belene csak terv
Tianwan
Leningrád-II
VVER fejlődéstörténet • Jellemzők, trendek típus
altípus
VVER-210
V-1
VVER-70
V-2
VVER-365
V-3M
VVER-440
V-179, V-230 V-213
G2
G1
G
V-213
G2+
VVER-1000
V-187 V-302, V-338 V-320
G3+
G3
V-428
12
V-412 VVER-1200
V-392M V-491
VVER-1300
V-510
– az = = =
AES-91, -92 projektekben növelik a reaktortartály élettartamát, a gőzfejlesztő megbízhatóságát, a termikus hatásfokot (magasabb üzemi paraméterek), = a kihasználást (ritkább, rövidebb, minőségibb karbantartás). – legfontosabb trendek = a biztonság mellett az üzemi paraméterek és gazdaságosság javítása, = a saját tapasztalapon túl beépülnek a NAÜ ajánlásai, EUR követelményei.
VVER-1000 V-446 KWU épületben
VVER-1000 V412 AES-92
VVER-1000 V428 AES-91
VVER-1200 V412 AES-2006
VVER fejlődéstörténet • Jellemzők, trendek típus
altípus
VVER-210
V-1
VVER-70
V-2
VVER-365
V-3M
VVER-440
V-179, V-230 V-213
G2
G1
G
V-213
G2+
VVER-1000
V-187 V-302, V-338 V-320
G3+
G3
V-428
14
V-412 VVER-1200
V-392M V-491
VVER-1300
V-510
– növelik az egységteljesítményt, – fejlesztik, kiterjesztik a biztonsági rendszereket (NO, DBA, BDBA) – csökkentik a radioaktív hulladékot, – LBB koncepció és diagnosztika, – műszaki-gazdasági optimalizáció, – nagyobb átmérőjű tartályok (reaktor, gőzfejlesztő), – üzemi tapasztalatok, K+F eredmények intenzív beépítése, – célparaméterek kitűzése (1160 MW, 60 év, 92% kihasználás, 70 MWd/t kiégés, 18-24 hó ciklus) – referenciák (hazai, kínai, indiai), – a gyártóipart nem kell gyökeresen megújítani.
A jövő: VVER TOI ВВЭР-ТОИ (В-510) - типовой, - оптимизированный и - информатизированный проект двухблочной АЭС с реактором ВВЭР-1300
– tipizált = kiindulás különféle konkrét atomerőmű tervekhez
– optimalizált = javított üzemi, gazdasági paraméterek, AES-2006 alapjáról
–
„informatizált”
nincs is ilyen magyar szó (még :-)
= ez nem a korszerű irányítástechnika, ember-gép kapcsolat, = hanem a modern információtechnológia teljes alkalmazása már az életciklus elejétől - tervezés, piacra vitel, létesítés … 15
VVER paraméterek sora jellemző
-210
-365
-440
-1000 -1200 -1300
Nth MW
760
1320
1375
3000
3200
3300
η %
27,6
27,6
32,0
33,0
34,8
38,4
pI bar
100
105
125
157
162
162
pII bar
29
29
44
63
68
70
TRbe→TRki oC zóna Øxh cm
250→269 250→275 269→300 291→321 299→330 297→329 288x250
288x250
288x250
312x355
312x373
312x373
47
81
84
111
118
122
fűtőe. Ø mm
20,2
9,1
9,1
9,1
9,1
9,1
fűtőe. db/kaz
90
126
126
306
303
303?
kaz., szab. db
?
?
349, 37
163, 61
163, 121
163, 94
MU t
38
40
42
71
78
?
átl.dús. %
2,0
3,0
3,5
3,3-4,4 4,71-4,85
?
13
27
28,6
50
58
?
6
8
6
4
4
4
Nfajl kW/l
kiég. MWd/kg hurok db 16
AES-2006->MIR-1200 • Legfontosabb elemek
17
forrás: origo.hu
AES-2006->MIR-1200 1
18
Vasbeton védőépület (konténment)
AES-2006->MIR-1200 2
19
Reaktorblokk (primer kör)
AES-2006->MIR-1200 3
20
Reaktor, főbb elemei
AES-2006->MIR-1200 4
21
Fűtőelem kazetták
AES-2006->MIR-1200 5
22
Gőzfejlesztő
AES-2006->MIR-1200 6
23
Aktív biztonsági rendszerek
AES-2006->MIR-1200 7
24
Passzív biztonsági rendszerek
AES 2006 irányítástechnika • Korszerű, digitális alapok – rendszerintegrátor: a moszkvai VNIIAES – korai mintablokk(ok) = Kalinyin-3 [VVER-1000/V-320] -> Tianwan [AES-91], = Akkuyu – a brit hatóság ad tanácsot az engedélyezéshez, = Hanhikivi – a finn hatóság nem fogadta el a javasolt I&C-t.
– potenciális beszállítók Novovoronyezs-II
= oroszok, pl. Fizpribor, VNIIEM = Siemens - TXP (általános) -> SPPA T3000, AREVA - TXS (biztonsági)
rendszer struktúra 25
vezénylői látványterv
AES 2006 turbinák • >1000 MW: lassú járatú (1500 ford/m) • 4 potenciális termék is illeszthető
26
AES-2006 biztonság • Kissé eltérő prototípusok
árnyalatnyival jobb; több, erősebb izolált ág
Novovoronyezs-II V-392M
Leningrád-II V-491
ÜZ zónahűtés
A
2 ág, [P+p]
4x100%, [P]+[p]
ÜZ bórsav befecskendezés
A
2x100%
4x50%
ÜZ tápvíz ellátás
A
nincs
4x100%
ÜZ gőzfejlesztő hűtés
A
2x100%
nincs
ÜZ zónahűtés
P
4x33%
4x33%
ÜZ zóna elárasztás
P
4x33%, 4x2 HA
nincs
Hőelvezetés - reaktorból
P
4x25%, 4x2 LHH
4x33%, 4x18 VHH
Hőelvezetés - épületből
P
nincs
van
Olvadékcsapda
P
van
van
ÜZ - üzemzavari, A - aktív, P - passzív [P+p] - nagy és kisnyomású együtt, [P]+[p] - nagy és kisnyomású külön HA - hidroakkumulátor, LHH - léghűtésű hőcserélő, VHH - vízhűtésű hőcserélő 27
A Roszatom • Többféle jellemzése megállja a helyét – végletesen központosított állami monopólium – tökéletesen integrált technológiai holding
• 2007-től, ~350 nem kis cég egybevonva
atomenergetika
28
alkalmazott nukleáris és alapfegyverkutatás komplexum
környezeti és nukleáris felügyelet
atomjégtörő flotta
nukleáris medicina
kompozit anyagok
Atomenergetika Atomenergoprom integrált megoldások
urán bányászat
urán dúsítás
üzemanyag gyártás
atomerőmű tervezés és létesítés
energia nukleáris termelés gépüzemeltetés gyártás
szolgáltatások
üh
gyárt elad 29
TMK
Tervezés, létesítés Atomenergoprojektek Atomsztrojexport
● Profilok, egyes tagvállalatok
Kudankulam épül
– generáltervezés, engineering, ritkábban létesítés (Atomenergoprojekt) 1932 Tyeploelektroprojekt, 1982 Atomtyeploelektroprojekt 2008 Atomenergoprojekt
1929 Energosztroj, Leningrád 1932 Tyeploelektroprojekt 1982 Atomenergoprojekt
AEP Moszkva
AEP Szentpétervár
Novovoronyezs, Balakovo, Novovoronyezs-II, Kozloduj, Zaporozsje, Temelín, Buser, Belene, Kudankulam, Аkkuyu
Kola, Bohunice, Loviisa, Dukovany, Mochovce, Buser, Tianwan-1,2, Leningrád-II, Balti komoly külföldi projektek
1951 Tyeploelektroprojekt, Gorkij 2007 Atomenergoprojekt
AEP Nyizsnyij Novgorod Buser, Balti, Kudankulam, Tianwan-3,4, Belarusz, Akkuyu, Ninh Thuan új, feljövő intézet, főként részfeladatokkal kezdett
Melyik fogja tervezni Paks-II-t a három közül?
– export, külföldi létesítés (Atomsztrojexport) a jogelőd Atomenergoexport pl. a Paks-1,2,3,4 blokkokon is dolgozott 30
Gépgyártás Atomenergomas holding, mintegy 50 cég
● Profilok, egyes tagvállalatok – – – – – – – – – – 31
gőzfejlesztő fenék tervezés, engineering 8 (CNIITMAS, Hidropress, Afrikantov) metallurgia 1 (Energomasszpecsztal ) reaktor, tartályok 3 (ZIO Podolszk, Atommas, Petrozavodszkmas) turbina 1 (Alstom-Atomenergomas ) szerelvények 3 (ARAKO ) szivattyú és szállítás 2 (CKBM, Ganz EEM ) vannak nem Roszatom műszergyártás 2 (FIZPRIBOR, ) gépgyártó cégek is szellőzés 1 OMZ, benne Izsora, Skoda JS hűtőtorony, szerelés 2 (Chladici veze Praha ) SzilMas, benne LMZ komplex szállítások 1
Roszatom és K+F • Kurcsatov Intézet = alárendeltség - 1991-ig Atomenergetikai Minisztériumnál; 1991-től közvetlenül a kormány alatt, (sem akadémiához, sem minisztériumhoz nem tartozik) = név: szovjet időkben - Kurcsatov Atomenergia Intézet; 2011 - Kurcsatov Nemzeti Kutatóközpont, +3 intézettel atomenergetika reaktorfizika fúzió és plazma kisenergiájú magfizika szilárdtest fizika szupravezetés molekuláris fizika fizikokémia nanotechnológia informatika
volt
nehézion
volt
neutron 32
volt
proton
Roszatom és K+F • Kurcsatovból korábban kivált
intézetek
= Bocsvar Intézet (Moszkva) anyagvizsgálat, nukleáris üzemanyag, metrológia, = VNIIAR (Dimitrovgrád) reaktorok, nukleáris üzemanyag, = TRINITI (Troick) fúzió.
• Néhány más
intézet
= Lejpunszkij Intézet (Obnyinszk) – atomenergetika, = Hlopin Rádium Intézet (Szt.pétervár) radiokémia, sugárvédelem, radioaktív hulladékkezelés, = NIIEFA Jefremov Intézet (Szt.pétervár) fúzió, lézer, MHD, = VNIPIET (Szt.pétervár) energetikai technológiák, = VNIIAM (Moszkva) atomenergetikai gépfejlesztés/gyártás, = VNIITFA (Moszkva) műszaki fizika, automatizálás, = Dedal Intézet (Dubna) fizikai védelem. 33
Roszatom és felsőoktatás • Bázisintézmények – 14 egyetem, = ebből 7 támogatást kap a nemzetközi versenyképesség javítására
5 10 3
9 4
– kiemelt a MIFI, = 10 kihelyezett tagozata működik
• Ösztöndíjak, díjak 140801 141401 141403 141405 240601 020014 34
-
7
Moszkva, Nukleáris KE (MIFI) Moszkva, Energetikai KE (MEI) Moszkva, Mengyelejev Vegyipari E Moszkva, Bauman Műszaki E Moszkva, Acélipari KE (MISziSz) Moszkva, Építészeti KE E - egyetem, Szt.pétervár, Műszaki E KE - kutatóegyetem Szt.pétervár, Állami E Szt.pétervár, Makarov Flotta E Nyizsnij Novgorod, Lobacsevszij KE Nyizsnij Novgorod, Alekszejev Műszaki E Ivanovo, Lenin Energetikai E Jekatyerinburg, Jelcin Uráli E Tomszk, Műszaki KE
Nukleáris elektronika és automatika Atomreaktorok és nukleáris anyagok Atomerőmű tervezés, üzemeltetés Izotóp szeparáció, nukleáris üzemanyag Energetikai vegyészeti technológiák Radiokémia
orosz egyetemi rangsor oktatás minősége, végzettek iránti kereslet, tudományos színvonal
• Főbb szakok
Köszönöm a figyelmet!
