Fenntartható fejlıdés és atomenergia. A villamosenergia-rendszer (VER) Villamos energia. 10. elıadás

Fenntartható fejlıdés és atomenergia 10. elıadás A villamosenergia-rendszer felépítése és mőködése A villamosenergia-termelés egységköltsége

A villamosenergia-rendszer felépítése és mőködése A villamosenergia-termelés egységköltsége

Hazai nukleáris létesítmények és ellenırzésük A Paksi Atomerımő ZRt. Dr. Aszódi Attila igazgató, egyetemi docens Fenntartható fejlıdés és atomenergia

Dr. Aszódi Attila, BME NTI

#10 / 1

Villamos energia

– általánosan felhasználható (világítás, főtés, közlekedés, mozgatás, hőtés), fogyasztása jól szabályozható, egyszerően szállítható – elıállítási költsége nagy, környezetszennyezı, nem tárolható Dr. Aszódi Attila, BME NTI


#10 / 2

A villamosenergia-rendszer (VER)

• Az erımővek fı feladata, hogy a természetben elıforduló energiahordozókat jobban hasznosítható, „nemesített” energiahordozókká (hı, mechanikai ill. elektromos energiává) alakítsák • Villamos energia:

Fenntartható fejlıdés és atomenergia


#10 / 3

• Történelem – XIX. sz. vége: horizontális és vertikális fejlıdés (új fogyasztók bekapcsolása ill. a meglévı hálózatokon az ellátás mélyítése) – Magyarország : • 1882: Temesvár (az elsı európai erımő!) • 1920-as évekig: bányaerımővek, kis vízerımővek • II. vh. után: egységes VER kiépítése fıleg szénbázisú erımővekkel (Mátra, Ajka, Inota) • 1960-70: szénhidrogén alapú erımővek (Dunamenti, Tiszai) • 1984-87: Paks • 2000-es évek: kombinált ciklusú alaperımővek Fenntartható fejlıdés és atomenergia


#10 / 4

A villamosenergia-rendszer (VER) • Nemzetközi együttmőködı erımőrendszerek: – 1993-ig: KGST VERE (villamosenergia-rendszerek együttmőködése). Magyarország is tagja volt. – Megszőnése után: CENTREL (Lengyelo., Cseho., Szlovákia, Magyaro., Németo. keleti része). Központja Prágában található (CDO). Nyugat-Ukrajna, Bulgária és Románia is egy rendszerben maradt. – Európai hálózat: UCPTE (1999 óta UCTE). Magyarország villamosenergia-rendszere 1996 óta jár ezzel párhuzamosan.



#10 / 5

A villamosenergia-rendszer (VER) Erımővek csoportosítása: több szempont szerint lehetséges Közcélú

Ipari (nem közcélú)

Feladata egy ország/régió ipari v. kommunális fogyasztóinak ellátása

Feladata elsıdlegesen egy ipari üzem ellátása

Kooperáló

Nem kooperáló

Része az országos VERnek, teherelosztását diszpécserközpont végzi

Nem része a VER-nek, ipari üzemet szolgál ki



#10 / 7



#10 / 6

A villamosenergia-rendszer (VER) • Erımővek csoportosítása: • Felhasznált tüzelıanyag fajta alapján: – – – –

szén szénhidrogén nukleáris megújuló

energiaforrásokat hasznosító erımővek

• Kapcsolás alapján: – Kondenzációs erımő (KE) – Főtıerımő (FE) – Főtımő (FM) Fenntartható fejlıdés és atomenergia


#10 / 8

A villamosenergia-rendszer (VER)

A magyar villamosenergia-rendszer

• Erımővek csoportosítása: kihasználás alapján: – Alaperımő (pl. Paksi Atomerımő): • csúcskihasználási idıtartama több, mint 5500 óra, • korszerő, jó hatásfokú, olcsón üzemelı erımővek.

Vértesi Erımő Rt.

– Menetrendtartó erımővek (pl. Mátrai, Dunamenti) • követik a villamosenergia-igény változásait, terhelésük rugalmasan, tág határok között változtatható • idınként a régebbi alaperımőveket alakítják át ilyenné

Bánhida Dorog Budapesti Oroszlány Erımő Rt. Tbánya Bakonyi Erımő Rt. Inota Dunamenti Ajka Erımő Rt.

– Csúcserımővek: • villamos csúcsfogyasztás idıszakában üzemelnek • csúcskihasználási óraszámuk 1500-2000 óra • alacsony beruházási költségő erımővek (de drágán üzemelnek) Fenntartható fejlıdés és atomenergia


#10 / 9


Mátrai Erımő Rt.

Borsod Tisza I. II. Tiszai Erımő Rt.

szén szénhidrogén atom

Paksi Atomerımő Rt. Pécsi Erımő Rt



#10 / 10


megújuló

nukleáris

földgáz olaj szén

Forrás: www.mvm.hu

Forrás: www.mvm.hu Fenntartható fejlıdés és atomenergia


#10 / 11



#10 / 12

Energiahordozó-szerkezet nemzetközi összehasonlításban

Villamosenergia-termelés energiahordozó szerinti összetétele Magyarországon

A primer energiahordozók részaránya a villamosenergiatermelésben néhány EU tagállam esetén (2003) 0% 1%

100%

2004 2,3% 24,8%

15%

70%

24,4%

35,1%

0% 2%

3%

11%

80%

0,6%

0% 2%

1%

11%

90%

2001 22,8%

0%

3% 4%

59% 67%

67% 65%

60%

0,5%

75%

egyéb megújuló víz fosszilis nukleáris

50% 40%

2,2% 11,8%

30%

35,3%

32%

31%

28%

23%

10%

folyékony tüzelıanyag

#10 / 13


se ho rs z

la s O

C

zo rs zá g

an ni a rit N

ag yB

ág

0%

ria us zt A

or sz

ág

g Fr an ci a

megújuló

ém et or sz á

földgáz

N

vízenergia


0%

0%

atomenergia

M Fenntartható fejlıdés és atomenergia

40%

20%

szén

szén folyékony tüzelıanyag atomenergia vízenergia földgáz megújuló

ag ya ro rs zá g

39,6%

0,6%

82%

78%


#10 / 14

Energiahordozó-szerkezet nemzetközi összehasonlításban



#10 / 15



#10 / 16

Szállítás és elosztás

Áramtermelés és -fogyasztás folyamatábrája, 2007

• Villamos energia szállítása különbözı feszültségszinteken. Ez alapján a következıket különböztetjük meg: – alaphálózat – fıelosztó középfeszültségő hálózat – kisfeszültségő hálózat



Áramexport és -import 2007-ben

#10 / 17

Napi terhelési görbék a legnagyobb terheléső napokon és az import szaldó



#10 / 18

Szállítás és elosztás • Alaphálózat: a hálózat azon részei, amelyek – az alaperımőveknek az országon belüli vagy nemzetközi kooperációjára szolgálnak; – az alaperımőbıl vagy a nemzetközi csomópontokból a villamos energiának a fıelosztó hálózatok felé való átvitelére szolgálnak. – A magyar VER-ben ide tartozik a 750 (nemzetközi kooperációs), a 450 és a 220 kV-os vezetékrendszer. – Az alaphálózaton kooperálnak a magyar VER nagyerımővei.



#10 / 19



#10 / 20



• Fıelosztó hálózat – A 120 kV-os szabadvezetékes, a 120 és 35 kV-os kábeles hálózat tartozik ide. – Az MVER kisebb erımővei (<100 MW) és a nem közcélú erımővek kooperálnak ezen.

• Kisfeszültségő hálózat: a villamos energiának a lakossági fogyasztókhoz való továbbítására szolgál. Feszültségszintje 380 V. középfeszültségő hálózat

• Elosztó hálózat – 20 kV-os szabadvezetékes, 10 és 20 kV-os kábeles hálózat .



#10 / 21


• Állomás: csatlakozások, leágazások. Itt csak az villamos energia áramlás iránya változik meg. • Alállomás: megváltozik a villamosenergiatovábbítás feszültségszintje is Fenntartható fejlıdés és atomenergia


#10 / 22

Villamosenergia-igények

• A teherelosztás célja a mindenkor elérhetı legkisebb önköltség, figyelemmel a korlátozó és határfeltételekre. • Többszintő rendszer:

• Energiatermelésnek és fogyasztásnak mindig egyensúlyban kell lennie • Fogyasztói igények változását terhelési diagramokkal szemléltetik. Nyári nap

– országos szinten az Országos Villamos Teherelosztó (OVIT) koordinálja – területi áramszolgáltatóknál: KDSZ (körzeti diszpécser szolgálatok) – elosztóhálózatokat ÜIK-ok (üzemirányító központok) koordinálják – árampiaci liberalizáció – 2007 Fenntartható fejlıdés és atomenergia


#10 / 23

Téli nap

6000

6000

4000

4000

2000

2000


0

6

12

18 Dr. Aszódi 24 Attila, BME NTI0

6

12

18

24

#10 / 24

A VER terhelése nyáron és télen



#10 / 25





#10 / 26

Villamosenergia-igények • Teljesítmény-tartamdiagramok (röviden tartamdiagramok): a terhelés alakulása az idıtartam (τ) függvényében

6000

6000

P

cs

τ1

τ2

τ1 + τ 2 Pmin

4000

4000 J

F M Á M J

J

A S O N D

2000

A csúcsterhelések napi maximumai éves szinten 0

6

12

18

24

0

idı

6

12

18 24 idıtartam

Tartamdiagram és szerkesztése terhelési diagram alapján Fenntartható fejlıdés és atomenergia


#10 / 27



#10 / 28



• Évi csúcskihasználási idıtartam (τcs): az az idıtartam, ami alatt az évi villamos energiát (E) állandó Pcs csúcsterhelés mellett P PBT csúcserımővek igényelnénk: Pcs E=Pcs*τcs

• Évi csúcskihasználási tényezı: az évi csúcskihasználási idıtartam (τcs) az év idıtartamára vonatkoztatva:

• Hasonlóan értelmezhetı a beépített teljesítményre (τBT)

• Az évi csúcskihasználási tényezı más néven: load-factor


menetrendtartóerımővek

alaperımővek

τ BT τ cs

νcs = τcs / τa < 1

τ

Dr. Aszódi Attila, BME NTI #10 / 29 Eltérı funkciójú erımővek éves tartamdiagramja


A teljesítménymérleg


#10 / 30


• A termelés és az igények egyensúlyban tartásához szükség van az igények és a termelés várható értékeinek elırejelzésére – Igények elırejelzése: korábbi terhelési- és tartamdiagramokból statisztikai módszerrel (1-2 %-os hibával mőködik) – Termelés elırejelzése: a beépített teljesítmény ismert, a különbözı hiányokat kell elıre megbecsülni

• Állandó jellegő hiányok (ÁH) ill. többletek (min. 12 hónapig állandó): – – – – – – –

A tartósan leállított berendezések teljesítménye Állandó jellegő gızhiány Hıszolgáltatás miatti tartós hiány Hőtési elégtelenségek miatti tartós teljesítményhiány Tartós vízhiány miatti teljesítmény-csökkenés (vízerımővek) Tüzelıanyag minıségének a tervezettıl való eltérése Tartósan fenntartható túlterhelés miatti teljesítıképesség növekedés

• Változó jellegő teljesítıképesség hiányok és többletek (VH): – hıszolgáltatással kapcsolatban következik be, vagy – idıjárási okok váltják ki.



#10 / 31



#10 / 32



• Igénybevehetı teljesítıképesség: PIT = PRT - PTMK • Üzembiztosan igénybevehetı teljesítıképesség: PÜIT = PIT - PÜT • Üzembiztosan kiadható teljesítıképesség: PÜIT, ki = PÜIT - Pε

Beépített teljesítıképesség Állandó hiány Rendelkezésre álló beépített telj. Változó hiány Rendelkezésre álló teljesítıképesség Karbantartásra kivett egységek Igénybevehetı teljesítıképesség Üzemi tartalék Üzembiztosan igénybevehetı telj. Önfogyasztás által lekötött teljesítmény Üzembiztosan kiadható teljesítıképesség

ahol

PRT a rendelkezésre álló teljesítıképesség PTMK a karbantartáson levı egységek teljesítménye PÜT az üzemi tartalék Pε az önfogyasztás által lekötött teljesítıképesség



#10 / 33



#10 / 34


#10 / 36

A villamosenergiarendszer teljesítıképessége 2007-ben




#10 / 35


Tartalékok

Tartalékok

• A nagy, összekapcsolt hálózatokban résztvevı társaságok közös érdek alapján határozzák meg a minimális tartalékokat. • Ahol a megújuló energiák aránya magas, ezek alacsony rendelkezésre állása miatt nagyobb tartalékkapacitásra van szükség.



#10 / 37

• Lehetıleg mindig fenn kell tartani a termelés és az igények közti egyensúlyt. • Ha az egyenlıség nem áll fenn, a hálózati frekvencia változik. • Ennek elkerüléséhez frekvenciaszabályozókat építenek a villamosenergia-rendszerbe, a szabályozáshoz azonban tartalékokra van szükség.


Tartalékok

#10 / 38

Tartalékok

• Tartalék:

• Azonnal igénybe vehetı tartalék:

– beépített teljesítıképesség növelése vagy – fogyasztói korlátozás önkéntes alapon (ritkán alkalmazzák)

– 1-10 másodpercen belül rendelkezésre állnak – Forgó tartalékok, automatikus aktiválással

• Gyorsan igénybe vehetı tartalék:

• Fajtái: – Hideg tartalék: üzemkész, de álló helyzető turbógépcsoport – Meleg tartalék: a turbógépcsoport már szinkronban jár a hálózattal, de teljesítménye még nem érte el teljesítıképességének maximumát. Fenntartható fejlıdés és atomenergia



#10 / 39

– 1-10 percen belül állnak rendelkezésre – Általában meleg tartalékok, de lehet álló gázturbinás vagy vízerımővi egység is.

• Lassan igénybe vehetı tartalék: – 1-10 órán belül állnak rendelkezésre – Hideg tartalékok hagyományos erımővekben Fenntartható fejlıdés és atomenergia


#10 / 40

Tartalékok

Tartalékok

• primer szabályozási tartalék: – a rendszer egyensúlyát (frekvenciáját) stabilizálja egy megváltozott üzemállapotban

• szekunder szabályozási tartalék: – a rendszer frekvenciáját, vagy az együttmőködı rendszerek csereteljesítményét állítja vissza az eredeti értékre

• tercier szabályozási tartalék: – a rendszer legkisebb energiaköltségő munkapontját állítja be A frekvencia idıbeni változása hirtelen kiesés után a primer szabályozás hatására Fenntartható fejlıdés és atomenergia


#10 / 41



#10 / 42

Tartalékok

Tartalékok

• A szekunder szabályozás feladata, hogy a maradó ∆f frekvencia-eltérést megszüntetve visszaállítsa az 50 Hz-es frekvenciát • Ez - ellentétben a primer szabályozással - minden résztvevınek egyéni feladata • Szekunder szabályozás: a kiesett PA teljesítményt pótolva visszaállítani a frekvenciát és a csereteljesítmény értékét az eredeti értékre. • Többnyire forgó, vagy gyorsan aktivizálható álló tartalékok.

• Tercier szabályozás: a primer és a szekunder szabályozásban résztvevı egységek munkapontját hozza (automatikusan vagy kézi beavatkozással) a legkisebb költséget eredményezı helyzetbe. • Cél: a megfelelı szekunder tartalék kielégítı módon és gazdaságilag optimálisan álljon rendelkezésre. Emiatt a tercier szabályozás alapvetıen teherelosztási feladat. Pl.:



#10 / 43

– erımővi egységek ki/be kapcsolása – rendszerszintő fogyasztók ki/be kapcsolása – fogyasztói csoportok terhelésének vezérlése Fenntartható fejlıdés és atomenergia


#10 / 44

Tartalékok

Az erımővi villamosenergiatermelés költségei



#10 / 45

Az erımővek költségei



#10 / 46

Az erımővek költségei • VER bıvítésekor (új erımő v. régi bıvítése) – beruházási költség (tıke befektetési költség, Ft/kW): az erımő építésének egyszeri költségét jelenti – energiafejlesztési költség (Ft/kWh): magában foglalja a villamosenergia-fejlesztés teljes költségét • üzemanyag költség • mőködtetési és karbantartási költség (Ü&K)

– Költségek másféle felosztása: állandó és változó költség



#10 / 47



#10 / 48



Változó tüzelıanyag költség

Változó költség

Változó Ü&K költség

Üzemeltetési költség

Állandó tüzelıanyag költség Állandó költség

Villamosenergiafejlesztés költsége Beruházási költség

– beruházási költség nagyon magas – üzemanyag költség alacsony

• Szénhidrogén tüzeléső erımő

Állandó Ü&K költség Adók és Biztosítás Amortizáció

Állandó beruházási költség

• Pl.: atomerımő

Beruházás megtérülése Egyéb állandó költség

– beruházási költség alacsony – üzemanyag költség magas

A villamosenergia-termelés költségnemei



#10 / 49

• A villamos energia egységköltsége az éves költségek és a kiadott villamos energia mennyiségének hányadosa: p C C C C C α ⋅a⋅P , ahol k= = + ≅ + =k +k = + E

E

v

a

E

E

ü

E

BT

a

ü

E


#10 / 50



a


Hazai termelıi áramárak 2004-ben

Q

η KE

– a = B0 / PBT a fajlagos beruházási költség, – pQ=pü/Hü a tüzelıanyag hıára, – E=Pcs*τcs az éves szinten kiadott villamos energia, – η KE az erımő évi átlagos hatásfoka,

–



n

α1 =  ∑  i =1

−1

1  p  = (1 + p ) i  1 − (1 + p ) −n


az évi kamatos leírási tényezı (annuitás). Adatok forrása: www.eh.gov.hu Dr. Aszódi Attila, BME NTI

#10 / 51



#10 / 52

Tartalom • Hazai nukleáris létesítmények – – – – –

Hazai nukleáris létesítmények és ellenırzésük A paksi atomerımő

Oktatóreaktor Nagylaboratórium Budapest Kutatóreaktor - KFKI Paksi Atomerımő Kiégett Kazetták Átmeneti Tárolója (KKÁT) Püspökszilágyi hulladéktároló

• Hatóság • Központi Nukleáris Pénzügyi Alap • A paksi atomerımő – Jövı az EU csatlakozás után – Üzemidı-hosszabbítás, új blokk építés



#10 / 53

Oktatóreaktor Nagylaboratórium • • • •

BME Nukleáris Technikai Intézet Oktatási és kutatási célú reaktor, 1971 óta üzemel névleges hıteljesítmény:100 kW Környezetellenırzés: http://omosjer.reak.bme.hu/



#10 / 55



#10 / 54

Oktatóreaktor Nagylaboratórium • Oktatás: – – – –

fıleg fizikus és energetikai mérnök hallgatók gépész, vegyész, villamosmérnök hallgatók külföldi diákok látogatócsoportok: évente ~2000 fı



#10 / 56

Oktatóreaktor Nagylaboratórium • Kutatás: – – – –

reaktorfizika termohidraulika radiokémia sugárvédelem


– atomenergia rendszerek – nukleáris méréstechnika és mőszerfejlesztés


#10 / 57

Budapesti Kutatóreaktor - KFKI

Budapesti Kutatóreaktor - KFKI • 1959 óta üzemel — felújítás és teljesítmény-növelés kezdete 1986-ban, 1993 óta folyamatos üzem 10 MW névleges teljesítménnyel • Fıleg kutatási célú reaktor - Budapest Neutron Centre • További feladatok: Izotópgyártás, neutron radiográfia, anyagvizsgálat, oktatás



#10 / 58

Budapesti Kutatóreaktor - KFKI

• Kutatás: – anyagtudomány, radiokémia, besugárzásos biológiai kutatások, reaktortechnika

http://148.6.176.241



#10 / 59



#10 / 60

A paksi atomerımő

A paksi atomerımő • 4 darab, eredetileg egyenként 440 MW villamos teljesítményő blokkja 1983 és 1987 között lépett üzembe • Jelenleg: 1., 2., 4. blokk: 500 MW, 3. blokk 2009-ben • Az üzembe helyezés óta alaperımőként mőködı atomerımő az ország villamosenergia-igényének ~34%-át fedezi.



#10 / 61

A paksi atomerımő



#10 / 62

Kiégett Kazetták Átmeneti Tárolója

VVER-440 típusú reaktor – – – –

GEC ALSTHOM száraz tároló rendszere 1997 óta mőködik, jelenleg a Radioaktív Hulladékokat Kezelı Közhasznú Nonprofit Kft. üzemelteti paksi telephelyén

nyomottvizes reaktor reaktoronként hat hőtıkör hatszöges elrendezés a zónában biztonsági védıköpeny (hermetikus tér és lokalizációs torony)



#10 / 63



#10 / 64



• Az atomerımő üzembe helyezésekor a kiégett üzemanyagot a Szovjetunió térítésmentesen visszavette, ahol azt elvileg újrafeldolgozták és a feldolgozás minden végterméke a Szovjetunióban maradt. • Ez egyedülálló szolgáltatás volt Magyarország számára. • Késıbb a helyzet megváltozott, a szerzıdést a Szovjetunió egyoldalúan módosította és az idık folyamán a visszaszállításért egyre magasabb árat kért. • Ezért a kilencvenes évek elején döntés született arról, hogy valós hazai alternatívát kell a visszaszállítás lehetısége mellé állítani.

Moduláris felépítéső, újabb modulok építésével képes a paksi atomerımő teljes élettartama során keletkezett kiégett főtıelem-kazetták biztonságos tárolására ötven évig.



#10 / 65

RHK Püspökszilágyi Telephely • Püspökszilágyon 1976. december 22-én készült el a 3540 m3 kapacitású - majd késıbb 5000 m3-re bıvített - Radioaktív Hulladék Feldolgozó és Tároló (RHFT) létesítmény. • Az elsı szállítmányt 1977 márciusában fogadta. • A létesítmény bıvített tárolókapacitása összesen 5030 m3.



#10 / 67



#10 / 66

RHK Püspökszilágyi Telephely Felszín közeli tároló, betonmedencés, csıkutas kialakítás • "A" típusú tárolók: szilárd hulladékok hordós és zsákos csomagolásban, egyéb szilárd hulladék (építési törmelék, talaj stb.), biológiai hulladék, szennyvíz és zárt sugárforrások. • "B" és "D" típusú tárolók: betonba ágyazott saválló csövek a kis- és közepes, valamint nagy aktivitású zárt gamma sugárforrások végleges elhelyezésére. • "C" típusú tároló: 8 db 1,5 m3-es térfogatú vasbeton egység, kovafölddel felitatott szerves oldószerek végleges tárolására. A kialakuló hézagok kitöltése folyékony betonnal történik.



#10 / 68

RHK Püspökszilágyi Telephely • Orvosi, ipari, oktatási, kutatási tevékenység során keletkezı radioaktív hulladékok tárolása. • PAE üzemelése során korábban termelıdött kis- és közepes aktivitású hulladékok (ma már nincs beszállítás) • KFKI Reaktor rekonstrukciója során keletkezett hulladékok, stb.



#10 / 69

A hatáskör megoszlik az ágazatok között: • Nukleáris létesítményekkel kapcsolatos engedélyezés, felügyelet: OAH. • Egészségügyi Minisztérium az ÁNTSZ útján látja el a sugárvédelemmel, a radioaktív anyagokkal, s az azokat tartalmazó berendezésekkel, az ionizáló sugárzást kibocsátó berendezésekkel és létesítményekkel, valamint a radioaktív hulladékokkal és tárolókkal összefüggı hatósági feladatokat. • A Környezetvédelmi és Vízügyi Minisztérium felügyelete alatt mőködı környezetvédelmi és vízügyi szakhatóságok az illetékességi körükbe tartozó kérdéseket engedélyezik. Dr. Aszódi Attila, BME NTI



#10 / 70

Az atomenergia alkalmazásával kapcsolatos hatósági rendszer

Az atomenergia alkalmazásával kapcsolatos hatósági rendszer


Hatósági szabályozás

#10 / 71

• Fizikai védelem, rendészet (BM), baleset-elhárítás (Katasztrófavédelem) stb. megoszlik több minisztérium és szervezet között. • Az atomenergia alkalmazásával kapcsolatos jogszabályokat az Országgyőlés, a kormány és az érintett miniszterek adják ki. • A hatósági rendszert az Atomenergia Koordinációs Tanács hangolja össze, tagjai az atomenergiáról szóló törvény szerinti hatósági feladatokat ellátó minisztériumok és központi közigazgatási szervek vezetı tisztségviselıi, elnöke az OAH fıigazgatója. • Az OAH-t 2003. augusztus 1-tıl a gazdasági és közlekedési miniszter helyett a belügyminiszter felügyelte. (EU-s jogharmonizáció miatti váltás.) 2003. októbertıl az igazságügyi miniszter. • Jelenleg (2009. november) – tárcafelelısségétıl függetlenül – a közlekedési, hírközlési és energiaügyi miniszter felügyeli. Fenntartható fejlıdés és atomenergia


#10 / 72

OAH fı feladatai

Országos Atomenergia Hivatal (OAH) Az OAH az atomenergia békés célú alkalmazása területén a Kormány irányításával mőködı, önálló feladattal és hatósági jogkörrel rendelkezı közigazgatási szerv. Alapvetı törvényi feladata az atomenergia biztonságos alkalmazásának, különösen • a nukleáris anyagok és létesítmények biztonságának, • a nukleáris fegyverek elterjedésének megakadályozására létrejött atomsorompó rendszer mőködtetésének, ellenırzésének, továbbá • a nukleáris balesetelhárítási rendszerrel kapcsolatos hatósági feladatok ellátásának, valamint • az ezekkel összefüggı tájékoztatási tevékenységnek az összehangolása illetve ellátása.

• A nukleáris biztonsággal kapcsolatos szabályozási, engedélyezési és felügyeleti feladatok. • A nukleáris anyagok nyilvántartása és ellenırzése. • Radioaktív anyagok regisztrálása, szállításának és csomagolásának jóváhagyása. • Az OAH feladatkörébe tartozik a Központi Nukleáris Pénzügyi Alap kezelése.

Az OAH fıigazgatóját és helyetteseit a miniszterelnök nevezi ki és menti fel. Fenntartható fejlıdés és atomenergia


#10 / 73

• Nukleáris biztonságra vonatkozó irányelvek kialakítása; • nemzetközi kapcsolatok a NAÜ-vel és más nemzetközi szervezetekkel, kétoldalú kapcsolatok; • a nukleáris biztonságra vonatkozó kutatási és fejlesztési tevékenység; • a nukleáris témákkal összefüggı nemzetközi konvenciók elıírásainak végrehajtása; • nukleáris baleset-elhárítással összefüggı feladatok (forrástag meghatározás, helyzetértékelés, gyorsértesítés); • lakossági tájékoztatás. Dr. Aszódi Attila, BME NTI


#10 / 74

OAH Nemzetközi tevékenysége

OAH egyéb kötelezettségei



#10 / 75

• Magyarország a NAÜ tagja 1957 óta • OECD NEA tagja 1996 óta • 8 nemzetközi konvenció az alábbi témákban: • Nukleáris fegyverek elterjedésének megakadályozása • Gyorsértesítés és segítségnyújtás nukleáris baleset esetén • Nukleáris Biztonsági konvenció

• 13 országgal bilaterális együttmőködési szerzıdés • Ausztria, Kanada, Csehország, Horvátország, Franciaország, Németország, Románia, Oroszország, Szlovákia, Szlovénia, Ukrajna, Egyesült Királyság, USA.

• AER, NERS, WENRA Fenntartható fejlıdés és atomenergia


#10 / 76

Törvényi háttér az OAH mőködéséhez

Törvényi háttér II.

• Atomtörvény CXVI/1996 december • 87/1997 (V.28.) Kormányrendelet: OAH törvényi státuszát határozza meg. • (108/1997. (VI.25.) Korm. Rendelet az Országos Atomenergia Hivatal eljárásáról a nukleáris biztonsággal összefüggı hatósági ügyekben.) • 114/2003.(VII.29.) Korm. Rendelet az Országos Atomenergia Hivatal feladatáról, hatáskörérıl és bírságolási jogkörérıl, valamint az Atomenergia Koordinációs Tanács tevékenységérıl. • 89/2005. (V. 5.) Korm. Rendelet a nukleáris létesítmények nukleáris biztonsági követelményeirıl és az ezzel összefüggı hatósági tevékenységrıl a nukleáris biztonsággal összefüggı hatósági ügyekben (a 249/2005. (XI. 18) Korm. rendeletben történt módosításokkal) Fenntartható fejlıdés és atomenergia


#10 / 77

Központi Nukleáris Pénzügyi Alap •

• Az Alapba a paksi atomerımő által teljesítendı éves befizetések mértékét az éves költségvetési törvény határozza meg a Radioaktív Hulladékokat Kezelı Közhasznú Társaság által készített, és az Országos Atomenergia Hivatal valamint a Magyar Energia Hivatal által véleményezett költségbecslés alapján. A költségbecslés úgy készül, hogy az atomerımő mőködési ideje alatt összegyőljön nemcsak a mőködési ideje alatt, hanem az erımő leállítása után felmerülı ráfordítások fedezete is. Dr. Aszódi Attila, BME NTI

• Vol. 1. Atomerımőre vonatkozó hatósági eljárások • Vol. 2. Atomerımővek minıségbiztosítási szabályzata • Vol. 3. Atomerımővek tervezésének általános követelményei • Vol. 4. Atomerımővek üzemeltetésének biztonsági követelményei • Vol. 5. Kutatóreaktorok nukleáris biztonsági szabályzata • Vol. 6. Kiégett nukleáris főtıelemek átmeneti tároló létesítményének biztonsági szabályzata • Vol. 7. Meghatározások

Az OAH az NBSZ követelmények teljesítéséhez Irányelvekben ad (nem kötelezı jellegő) ajánlásokat. Fenntartható fejlıdés és atomenergia


#10 / 78

Központi Nukleáris Pénzügyi Alap

Az atomtörvénynek megfelelıen 1997 óta mőködik a Központi Nukleáris Pénzügyi Alap, amelybıl az atomerımő leszerelését, továbbá a mőködés közben keletkezı radioaktív hulladékok végleges elhelyezését, a kiégett üzemanyag átmeneti és végleges elhelyezését finanszírozzák.


A (108/97) 89/2005 Kormányrendelet mellékletek: Nukleáris Biztonsági Szabályzatok (NBSZ):

#10 / 79

A Paksi Atomerımő Zrt. befizetései az alapba: 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009-es elıirányzat: Fenntartható fejlıdés és atomenergia

7,4 milliárd Ft 9,2 milliárd Ft 9,3 milliárd Ft 14,8 milliárd Ft 17,2 milliárd Ft 23,8 milliárd Ft 24,0 milliárd Ft 23,7 milliárd Ft 22,8 milliárd Ft 22,8 milliárd Ft 22,8 milliárd Ft 22,827 milliárd Ft (2012-ig állandó) Dr. Aszódi Attila, BME NTI #10 / 80

Hazai atomenergia jövıje az Európai Unióhoz való csatlakozás után

A magyarországi atomenergia alkalmazás és az EU csatlakozás összefüggései

• Alapelv: az Európai Unió az energiapolitikába és az atomenergetika alkalmazásának a kérdésébe közvetlenül nem szól bele, azaz nem várja el azt, hogy adott országok atomerımővet építsenek, vagy ne építsenek.

• Két irányelv (direktíva) van kidolgozás alatt: – a nukleáris biztonság elvárásainak egységesítése;

A Paksi Atomerımő üzemidıhosszabbítása Fenntartható fejlıdés és atomenergia


#10 / 81

Hazai atomenergia jövıje az Európai Unióhoz való csatlakozás után • A hulladékok esetében az alapelv: minden országnak saját területén belül kell megoldania a hulladékok végleges elhelyezését. ⇒ mélygeológiai tárolók kialakítása

• Magyarország az EU-tól függetlenül végzett és végez napjainkban is kutatásokat ebben a témában: – Bátaapáti: kis- és közepes aktivitású hulladéktároló, – Mecsek, Boda: nagy aktivitású hulladékok elhelyezése.

• Magyarországnak ezirányú törekvései gyakorlatilag megfelelnek az EU jelenlegi elképzeléseinek és a készülı irányelvnek. Fenntartható fejlıdés és atomenergia


– a radioaktív hulladékok kezelés szabályainak egységesítése.

• Mindkét területen jelenleg folynak egyeztetések az Európai Unión belül. Fenntartható fejlıdés és atomenergia


az

#10 / 82

Atomerımő elfogadtatása az EU-ban, elvárások • A korábbi vizsgálatokban soha nem merült fel az EU részérıl, hogy a PA Rt. nem felelne meg az európai elıírásoknak és elvárásoknak. Ezzel szemben az EU kérésére leállítandó 2006-ig: – Bohunicei Atomerımő (Szlovákia) 1. és 2. blokkja, – Kozloduji Atomerımő (Bulgária) 1-4. blokkja (1.-2. blokk már 2002-ben leállt, 3.-4. blokk 2005-2006-ban).

• Paksi Atomerımő Rt. biztonságnövelı intézkedései: – földrengés biztonság növelése,

#10 / 83

még

– biztonságvédelmi rendszerek rekonstrukciója,

60 milliárd

– egyéb berendezések cseréje, rekonstrukciója.

forint



#10 / 84

Biztonság

Atomerımő elfogadtatása az EU-ban, elvárások Ellátásbiztonság

• Hasadóanyagok illegális kereskedelmének megakadályozása:

• Az atomerımő stabilan mőködı alaperımő, ami nagy kihasználási óraszámmal üzemeltethetı.

– 2004. május 1-tıl hazánkra is érvényes az Euratom szerzıdés ⇒ a szállítás, a nyilvántartás szempontjából az Euratom jogosítványokat kapott Magyarországon. – Az Euratom külön ellenırzési rendszert mőködtet a NAÜ-tıl függetlenül, amelynek meg kell felelni.

• Az urán piaca folyamatosan kiegyensúlyozott, nem követi az olajár hisztérikus változásait. • Az urántermelés fı részét politikailag stabil országok adják (Kanada, Ausztrália, USA). • Az üzemanyag kazetták beszerzése diverzifikálható (ha kell, orosz, angol vagy amerikai gyártót is választhatunk). • Több éves hasadóanyag készlet tárolása egyszerően és kis helyigénnyel megoldható.



#10 / 85

Biztonság • A Paksi Atomerımőben lezajlott 60 milliárd forintos biztonságnövelı programot a nyugati országok szakértıi is elismerik. • A nemzetközi szakértık megállapították, hogy ennek a programnak a végigvitele után a paksi mőszaki rendszer biztonsági színvonala teljes egészében megfelel a hasonló korú nyugati erımővek biztonságának. • Az EU csatlakozási tárgyalások során fel sem merült az atomerımő, mint esetlegesen problematikus kérdés.



#10 / 86

Az üzemidı-hosszabbítás

Nukleáris biztonság



#10 / 87

• A Paksi Atomerımő a hazai villamos energia igény közel ~34%-át adja. • Ekkora alapterhelést gazdaságosan más forrásból jelenleg az ország nem tudna elıteremteni, ezért stratégiai érdek főzıdik az üzemidı-meghosszabbításához. • Kormányzati és parlamenti támogatás az üzemidıhosszabbítási törekvésekhez és elvi engedély a Bátaapáti kis- és közepes aktivitású hulladékok tárolójának létesítéséhez: 2005. november 21 (96,6%-os támogatás). • Az Európai Unió ebben a kérdésben biztosan nem fog gátló tényezıként fellépni, sıt nemzetközi együttmőködésben, tudományos kutatási együttmőködésben még bizonyos szakmai támogatást is ad. Fenntartható fejlıdés és atomenergia


#10 / 88

Nyomottvizes atomerımővek biztonságos és gazdaságos élettartam hosszabbítási lehetıségeit alapvetıen korlátozó berendezések Pakson jellemzı adottságai 3-4. BLOKK 50 ÉV BEAVATKOZÁS NÉLKÜL BIZTOSÍTHATÓ

REAKTORTARTÁLYOK DOMINÁNS ROMLÁSI FOLYAMAT: A ZÓNA MELLETTI TARTÁLYELEMEK GYORSNEUTRON SUGÁRZÁS MIATTI RIDEGEDÉSE


• Ilyen körülmények között az atomerımő blokkjainak 15-20 éves élettartam-hosszabbítását mindenképpen érdemes megvalósítani.

(Ft/kW)

1. BLOKK 40 ÉVET MEGHALADÓ ÜZEMELTETÉSHEZ HİKEZELÉS IS VALÓSZÍNŐSÍTHETİ

•SZEKUNDERKÖRI BEAVATKOZÁSOK

DOMINÁNS ROMLÁSI FOLYAMAT: A HİÁTADÓCSÖVEK SZEKUNDERKÖRI LOKÁLIS KORRÓZIÓS JELENSÉGEI

• A mőszaki és a gazdasági elemzés azt mutatja, hogy az élettartamhosszabbítás már 5,85 Ft/kWh áramár esetén megtérül.

2. BLOKK 50 ÉV ZÓNA ÜZEMZAVARI HŐTİRENDSZER MÓDOSÍTÁSSAL VALÓSZÍNŐSÍTHETİ

50 ÉV GİZFEJLESZTİ CSERE NÉLKÜL VALÓSZÍNŐSÍTHETİ:

GİZFEJLESZTİK

Élettartam-hosszabbítás

BERUHÁZÁSI KIADÁSOK (Ft/kWh) KARBANTARTÁS ÜZEMELTETÉS PRIM ERENERGIA KÖLTSÉG* ÖSSZES O&M KÖLTSÉG

SZÉNTÜZELÉSŐ ERİMŐ

CCGT

ÚJ ATOMERİMŐ LÉTESÍTÉS

340 000

160 000

510 000

1,32

0,71

1,90

PAKS PLUSZ 10 ÉV

PAKS PLUSZ 20 ÉV

43 000

58 000

2,84

2,84

3,38

5,67

0,80

0,83

0,83

4,70

6,38

2,70

3,67

3,67

•HİCSERÉLİCSİVEK NEM EGYENLETES ELOSZLÁSÚ ÉRZÉKENYSÉGE

* Közepes energia-áralakulás esetén

•10 %-OS DUGÓZÁSI TARTALÉK KORLÁT FELOLDHATÓ


#10 / 89



#10 / 90

Új atomerımővi blokk(ok)?


• 2008.04.14.: H/4858. számú országgyőlési határozati javaslat a 2007-2020 közötti idıszakra vonatkozó energiapolitikai koncepcióról:

• 2009.03.30. (330-6-10): H/9173. számú országgyőlési határozati javaslat az atomenergiáról szóló 1996. évi CXVI. törvény 7. §-ának (2) bekezdése alapján, a paksi atomerımő telephelyén új atomerımővi blokk(ok) szolgáló tevékenység létesítésének elıkészítését megkezdéséhez szükséges elızetes, elvi hozzájárulás megadásáról:

• 5. A Kormány kezdje meg az esetlegesen szükségessé váló, a jelenlegieket kiváltó új atomerımővi kapacitások döntés-elıkészítı munkáit. A szakmai, környezetvédelmi és társadalmi megalapozást követıen a beruházás szükségességére, feltételeire, az erımő típusára és telepítésére vonatkozó javaslatait kellı idıben terjessze az Országgyőlés elé.

• Az Országgyőlés elızetes, elvi hozzájárulást ad az atomenergiáról szóló 1996. évi CXVI. törvény 7. §-ának (2) bekezdése alapján – összhangban a 2008-2020 közötti idıszakra vonatkozó energiapolitikáról szóló 40/2008. (IV.17.) OGY határozat 12. f) pontjával –, a paksi atomerımő telephelyén új blokk(ok) létesítését elıkészítı tevékenység megkezdéséhez.



#10 / 91



#10 / 92


Fıbb ellenırzı kérdések

• A villamosenergia-igény növekedése várható, valószínő a villamos energia arányának növekedése az energiafelhasználáson belül. – Beépített kapacitás bıvítési igény 2030-ig 600 - 2600 MW között lehet. – Figyelembe véve az elöregedett erımővek leállítási igényeit, 2030-ig 6000 - 8000 MW közötti új kapacitást kell megépíteni • Ebbıl 2010-ig ~1300 MW-ot, • 2010 és 2020 között~3200 MW-ot!

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

Ismertesse a magyarországi nukleáris létesítményeket! Mi a funkciója a KKÁT-nak, miért jött létre? Melyek az Országos Atomenergia Hivatal fı feladatai? Mely kötetekbıl állnak a Nukleáris Biztonsági szabályzatok? Mi a szerepe a Központi Nukleáris Pénzügyi Alapnak? Milyen mőszaki-biztonsági feltételek mellett lehet meghosszabbítani a paksi atomerımő üzemidejét? Sorolja fel a villamosenergia-rendszer alkotóelemeit és feladatát! Ismertesse az erımővek különbözı csoportosítási lehetıségeit (közcélú és ipari, üzemanyag szerint, kapcsolás szerint, kihasználás szerint) Ismertesse Magyarország fıbb villamosenergia-termelı erımőveit! Ismertesse a magyar VER fıbb termelési és fogyasztási adatait (összes felhasználás, bruttó fogyasztás, nettó termelés, import) és azok tendenciáit az utóbbi tíz évben!

• www.reak.bme.hu/MTAEB „A paksi atomerımő bıvítésének lehetıségei" konferencia Fenntartható fejlıdés és atomenergia


#10 / 93


Fıbb ellenırzı kérdések 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20.


#10 / 94

Fıbb ellenırzı kérdések

Jellemezze a magyar villamosenergia-termelést energiahordozó-felhasználása alapján! Ismertesse a magyar szállító és elosztó hálózatot és részeit: alaphálózat! Ismertesse a magyar szállító és elosztó hálózatot és részeit: fıelosztó és elosztó hálózat! Ismertesse a magyar szállító és elosztó hálózatot és részeit: kisfeszültségő hálózat, állomások, alállomások! Mi a teherelosztás! Ismertesse a villamosenergia-igények jellemzı változásait, napi, évszakos, évi szinten! Készítsen tartamdiagramot egy napi terhelési diagram alapján! Évi csúcskihasználási idıtartam, csúcskihasználási tényezı Mi a teljesítménymérleg? Milyen paraméterek elırejelzésére van szükség az egyensúlyhoz? Állandó jellegő hiányok, változó jellegő hiányok ismertetése



#10 / 95

21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31.

Igénybe vehetı, üzembiztosan igény bevehetı, üzembiztosan kiadható teljesítı képesség ismertetése A teljesítménymérleg idıbeli alakulása (grafikon) Tartalékok szerepe, fajtái Azonnal, gyorsan, lassan igénybe vehetı tartalékok Primer szabályozási tartalékok Szekunder szabályozási tartalékok Tercier szabályozási tartalékok Erımővek üzemeltetési költségei, azok jellemzése különbözı erımővek esetén Erımővek beruházási költségei, azok jellemzése különbözı erımővek esetén A villamos energia egységköltségének összetevıi A hazai termelıi árak összehasonlítása



#10 / 96

Fenntartható fejlıdés és atomenergia. A villamosenergia-rendszer (VER) Villamos energia. 10. elıadás

Recommend Documents