Fenntartható fejlődés és atomenergia. A villamosenergia-rendszer (VER) Villamos energia

Fenntartható fejlődés és atomenergia 9. előadás A villamosenergia-rendszer felépítése és működése A villamosenergia-termelés egységköltsége

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

Hazai nukleáris létesítmények és ellenőrzésük

Dr. Aszódi Attila, Yamaji Bogdán BME NTI Fenntartható fejlődés és atomenergia

Dr. Aszódi Attila, BME NTI

1

Villamos energia

– általánosan felhasználható (világítás, fűtés, közlekedés, mozgatás, hűtés), fogyasztása jól szabályozható, egyszerűen szállítható – előállítási költsége nagy, környezetszennyező, nem tárolható Dr. Aszódi Attila, BME NTI


2

A villamosenergia-rendszer (VER)

• Az erőművek fő feladata, hogy a természetben előforduló energiahordozókat jobban hasznosítható, „nemesített” energiahordozókká (hő, mechanikai ill. elektromos energiává) alakítsák • Villamos energia:

Fenntartható fejlődés és atomenergia


3

• Történelem – XIX. sz. vége: horizontális és vertikális fejlődés (új fogyasztók bekapcsolása ill. a meglévő hálózatokon az ellátás mélyítése) – Magyarország : • 1882: Temesvár (az első európai erőmű!) • 1920-as évekig: bányaerőművek, kis vízerőművek • II. vh. után: egységes VER kiépítése főleg szénbázisú erőművekkel (Mátra, Ajka, Inota) • 1960-70: szénhidrogén alapú erőművek (Dunamenti, Tiszai) • 1984-87: Paks • 2000-es évek: kombinált ciklusú alaperőművek Fenntartható fejlődés és atomenergia


4

A villamosenergia-rendszer (VER) • Nemzetközi együttműködő erőműrendszerek: – 1993-ig: KGST VERE (villamosenergia-rendszerek együttműködése). Magyarország is tagja volt. – Megszűnése 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-től UCTE – 2009-től ENTSO-E. Magyarország villamosenergia-rendszere 1996 óta jár ezzel párhuzamosan.



5

A villamosenergia-rendszer (VER) • Német szél az európai rendszerben


A MAGYAR VILLAMOSENERGIA-RENDSZER (VER) 6 2 0 1 0 . É V I S T A T I S Z T I K A I A D A T A I - MAVIR


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

– a 21 500 szélturbina 1/3-a a keleti régióban – a helyi hálózatrendszer rendszeres túlterhelése – többlet exportja a szomszédos hálózatokba: Lengyelország, Csehország, nyugat-német régiók, stb. – ezek többnyire előre be nem jelentett szállítások – veszélyeztetik az érintett hálózatok stabilitását – hálózatfejlesztés szükséges – fosszilis tartalékok megnövelése – kiesés esetén rendkívül drága import „vészhelyzetben” (3000 EUR/MW, kb. a piaci ár 50-szerese)



7

Közcélú

Ipari (nem közcélú)

Feladata egy ország/régió ipari v. kommunális fogyasztóinak ellátása

Feladata elsődlegesen egy ipari üzem ellátása

Kooperáló

Nem kooperáló

Része az országos VERnek, teherelosztását diszpécserközpont végzi

Nem része a VER-nek, ipari üzemet szolgál ki



8

A villamosenergia-rendszer (VER) • Erőművek csoportosítása: • Felhasznált tüzelőanyag fajta alapján: – – – –

szén szénhidrogén nukleáris megújuló

• Erőművek csoportosítása: kihasználás alapján: – Alaperőmű (pl. paksi atomerőmű): • csúcskihasználási időtartama több, mint 5500 óra, • korszerű, jó hatásfokú, olcsón üzemelő erőművek.

energiaforrásokat hasznosító erőművek

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

• Kapcsolás alapján:

– Csúcserőművek:

– Kondenzációs erőmű (KE) – Fűtőerőmű (FE) – Fűtőmű (FM) Fenntartható fejlődés és atomenergia

• villamos csúcsfogyasztás időszakában üzemelnek • csúcskihasználási óraszámuk 1500-2000 óra • alacsony beruházási költségű erőművek (de drágán üzemelnek)


9

A magyar villamosenergia-rendszer

Vértesi Erőmű Rt.

A villamosenergia-rendszer (VER)

Mátrai Erőmű Rt.

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


10


Borsod Tisza I. II. Tiszai Erőmű Rt.

szén szénhidrogén atom

Paksi Atomerőmű Rt.


A MAGYAR VILLAMOSENERGIA-RENDSZER 2008. ÉVI STATISZTIKAI ADATAI - MVM

Pécsi Erőmű Rt



11



12


Villamosenergia-termelés energiahordozó szerinti összetétele Magyarországon

megújuló

2004 2001 2,3% 0,6% 22,8%

nukleáris

24,8%

24,4%

35,1%

0,5%

földgáz 2,2% 11,8%

olaj

39,6%

szén

0,6%

35,3% szén

szén folyékony tüzelőanyag atomenergia vízenergia földgáz megújuló

folyékony tüzelőanyag atomenergia vízenergia földgáz megújuló

A MAGYAR VILLAMOSENERGIA-RENDSZER 2008. ÉVI STATISZTIKAI ADATAI - MVM



13

Energiahordozó-szerkezet nemzetközi összehasonlításban



14

Energiahordozó-szerkezet nemzetközi összehasonlításban

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

100%

3% 4%

0%

0% 2%

1%

0% 2%

3%

11%

90%

15% 11%

80% 70%

59% 67%

67% 65%

60%

75%

egyéb megújuló víz fosszilis nukleáris

50% 40%

82%

78%

30% 40%

20%

31%

28%

23%

g se ho rs zá

O la sz o

rit an ni a

ria N

ag yB

us zt A

N ém et or sz ág Fr an ci ao rs zá g

M ag ya ro rs zá g


0%

rs zá g

0%

0%

C

32% 10%


15



A MAGYAR VILLAMOSENERGIA-RENDSZER 2008. ÉVI STATISZTIKAI ADATAI - MVM 16

Áramtermelés és -fogyasztás folyamatábrája, 2010

A MAGYAR VILLAMOSENERGIA-RENDSZER (VER) 2 0 1 0 . É V I S T A T I S Z T I K A I A D A T A I - MAVIR



Áramexport és -import 2010-ben

A MAGYAR VILLAMOSENERGIA-RENDSZER 2008. 17 ÉVI STATISZTIKAI ADATAI - MVM

Napi terhelési görbék a legnagyobb terhelésű napokon és az import szaldó



18

Szállítás és elosztás • Villamos energia szállítása különböző feszültségszinteken. Ez alapján a következőket különböztetjük meg: – alaphálózat – főelosztó középfeszültségű hálózat – kisfeszültségű hálózat




A MAGYAR VILLAMOSENERGIA-RENDSZER 2008. ÉVI STATISZTIKAI ADATAI - MVM 19




20

Szállítás és elosztás


• Alaphálózat: a hálózat azon részei, amelyek

• Főelosztó hálózat

– az alaperőműveknek az országon belüli vagy nemzetközi kooperációjára szolgálnak; – az alaperőműből vagy a nemzetközi csomópontokból a villamos energiának a főelosztó 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 nagyerőművei.



21

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

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



• Állomás: csatlakozások, leágazások. Itt csak az villamos energia áramlás iránya változik meg. • Alállomás: megváltozik a villamosenergiatovábbítás feszültségszintje is Dr. Aszódi Attila, BME NTI


22


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


középfeszültségű hálózat

23

• A teherelosztás célja a mindenkor elérhető legkisebb önköltség, figyelemmel a korlátozó és határfeltételekre. • Többszintű rendszer: – országos szinten az Országos Villamos Teherelosztó (OVIT) koordinálja – területi áramszolgáltatóknál: KDSZ (körzeti diszpécser szolgálatok) – elosztóhálózatokat ÜIK-ok (üzemirányító központok) koordinálják – teljes árampiaci liberalizáció – 2008. január 1. Fenntartható fejlődés és atomenergia


24


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

Téli nap

6000

6000

4000

4000

2000

2000




25

A VER terhelése nyáron és télen


0

6

12

18 Dr. Aszódi 24 Attila, BME NTI0

6

12

18

24

26

Villamosenergia-igények




27



28


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

6000

Pcs

6000

τ1

τ2

τ1 + τ 2 P

min

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

idő

6

12

18 24 időtartam

Tartamdiagram és szerkesztése terhelési diagram alapján Fenntartható fejlődés és atomenergia


29




• Évi csúcskihasználási tényező: az évi csúcskihasználási időtartam (τcs) az év időtartamára vonatkoztatva:

• Hasonlóan értelmezhető a beépített teljesítményre (τBT)

• Az évi csúcskihasználási tényező más néven: load-factor

menetrendtartóerőművek

alaperőművek

τ BT τ cs

νcs = τcs / τa < 1

τ

Eltérő funkciójú erőművek éves tartamdiagramja Dr. Aszódi Attila, BME NTI

30


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


Forrás: Bihari P.

31



32


A teljesítménymérleg • A termelés és az igények egyensúlyban tartásához szükség van az igények és a termelés várható értékeinek előrejelzésére – Igények előrejelzése: korábbi terhelési- és tartamdiagramokból statisztikai módszerrel (1-2 %-os hibával működik) – Termelés előrejelzése: a beépített teljesítmény ismert, a különböző hiányokat kell előre megbecsülni



33


A teljesítménymérleg A tartósan leállított berendezések teljesítménye Állandó jellegű gőzhiány Hőszolgáltatás miatti tartós hiány Hűtési elégtelenségek miatti tartós teljesítményhiány Tartós vízhiány miatti teljesítmény-csökkenés (vízerőművek) Tüzelőanyag minőségének a tervezettől való eltérése Tartósan fenntartható túlterhelés miatti teljesítőképesség növekedés

– hőszolgáltatással kapcsolatban következik be, vagy – időjárási okok váltják ki. Dr. Aszódi Attila, BME NTI

• Igénybevehető teljesítőképesség: PIT = PRT - PTMK • Üzembiztosan igénybevehető teljesítőképesség: PÜIT = PIT - PÜT • Üzembiztosan kiadható teljesítőképesség: PÜIT, ki = PÜIT - Pε ahol

• Változó jellegű teljesítőképesség hiányok és többletek (VH):


34

A teljesítménymérleg

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


35

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



36



Beépített teljesítőképesség Állandó hiány Rendelkezésre álló beépített telj. Változó hiány Rendelkezésre álló teljesítőképesség Karbantartásra kivett egységek Igénybevehető teljesítőképesség Üzemi tartalék Üzembiztosan igénybevehető telj. Önfogyasztás által lekötött teljesítmény Üzembiztosan kiadható teljesítőképesség



37



38

Tartalékok

A villamosenergia-rendszer teljesítőképessége 2010-ben

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




39



40

Tartalékok

Tartalékok • Tartalék:

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



41

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

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

Tartalékok

• primer szabályozási tartalék:

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

– a rendszer egyensúlyát (frekvenciáját) stabilizálja egy megváltozott üzemállapotban

• szekunder szabályozási tartalék:

• Gyorsan igénybe vehető tartalék: – 1-10 percen belül állnak rendelkezésre – Általában meleg tartalékok, de lehet álló gázturbinás vagy vízerőművi egység is.

– a rendszer frekvenciáját, vagy az együttműködő rendszerek csereteljesítményét állítja vissza az eredeti értékre

• tercier szabályozási tartalék:

• Lassan igénybe vehető tartalék:

– a rendszer legkisebb energiaköltségű munkapontját állítja be

– 1-10 órán belül állnak rendelkezésre – Hideg tartalékok hagyományos erőművekben Dr. Aszódi Attila, BME NTI

42

Tartalékok

• Azonnal igénybe vehető tartalék:



43



44

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 résztvevőnek 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.

A frekvencia időbeni változása hirtelen kiesés után a primer szabályozás hatására Fenntartható fejlődés és atomenergia


45


Tartalékok


46

Tartalékok

• Tercier szabályozás: a primer és a szekunder szabályozásban résztvevő egységek munkapontját hozza (automatikusan vagy kézi beavatkozással) a legkisebb költséget eredményező helyzetbe. • Cél: a megfelelő szekunder tartalék kielégítő módon és gazdaságilag optimálisan álljon rendelkezésre. Emiatt a tercier szabályozás alapvetően teherelosztási feladat. Pl.: – erőművi egységek ki/be kapcsolása – rendszerszintű fogyasztók ki/be kapcsolása – fogyasztói csoportok terhelésének vezérlése Fenntartható fejlődés és atomenergia


47



48

Az erőművek költségei

Az erőművi villamosenergiatermelés költségei



49





• VER bővítésekor (új erőmű v. régi bővítése) – beruházási költség (tőke befektetési költség, Ft/kW): az erőmű építésének egyszeri költségét jelenti – energiafejlesztési költség (Ft/kWh): magában foglalja a villamosenergia-fejlesztés teljes költségét • üzemanyag költség • működtetési és karbantartási költség (Ü&K)


Változó tüzelőanyag költség

Változó költség

Változó Ü&K költség

Üzemeltetési költség

Állandó tüzelőanyag költség Állandó költség

Villamosenergiafejlesztés költsége Beruházási költség

– Költségek másféle felosztása: állandó és változó költség


50

Állandó Ü&K költség Adók és Biztosítás Állandó beruházási költség

Amortizáció Beruházás megtérülése Egyéb állandó költség

A villamosenergia-termelés költségnemei

51



52



• Pl.: atomerőmű

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

– beruházási költség nagyon magas – üzemanyag költség alacsony

• Szénhidrogén tüzelésű erőmű

E

– beruházási költség alacsony – üzemanyag költség magas

v

a

ü

E

E

E

BT

a

ü

E

Q

η KE

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

– Fenntartható fejlődés és atomenergia

a

E


53




n

α1 =  ∑  i =1

−1

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


az évi kamatos leírási tényező (annuitás). Dr. Aszódi Attila, BME NTI

Árampiac Magyarországon • Teljes árampiaci liberalizáció 2008. január 1-től • HUPX villamosenergia-tőzsde 2010. július 20-tól. (akár másnapi szállításra vonatkozó kötések áramtermelők és villamosenergiakereskedők között • Kivétel a kapcsoltan termelt illetve a megújuló forrásokból előállított áram. Ezeket a MAVIR köteles a Villamos Energia Törvényben (VET) előírt áron átvenni. A többletköltségeket szétosztják a fogyasztókra. • Egyetemes szolgáltatásra jogosult fogyasztók: megkülönböztetett csoport, tipikusan a lakosság – piaci hatásoktól bizonyos mértékig védettek. Lehetőség a szabályozott árú áram vételére

Hazai termelői áramárak 2004-ben

54

Hatályos magyar árampiaci modell Forrás: Magyar Energia Hivatal

Adatok forrása: www.eh.gov.hu Fenntartható fejlődés és atomenergia


55



56

Árampiac Magyarországon, 2010 • A magyar villamosenergiarendszer összes villamosenergia-felhasználása 2010-ben: 39 TWh • Hazai termelés: 33,8 TWh • Villamosenergia-fogyasztás: 34,7 TWh • Bruttó erőművi teljesítőképesség: 9.317 MW • A rendszer legmagasabb csúcsterhelése 6.560 MW • Import legjelentősebb szereplői: Szlovákia, Ukrajna.

Magyarországon felhasznált villamos energia forrásszerkezete, 2010

Hazai nukleáris létesítmények • Hazai nukleáris létesítmények – BME Oktatóreaktor - NTI – Budapest Kutatóreaktor - KFKI – A paksi atomerőmű – Kiégett Kazetták Átmeneti Tárolója (KKÁT) – Bátaapáti hulladéktároló (LLW, MLW) – Püspökszilágyi hulladéktároló • Hatóság • Központi Nukleáris Pénzügyi Alap • A paksi atomerőmű – üzemidő-hosszabbítás – bővítés

Forrás: Magyar Energia Hivatal Fenntartható fejlődés és atomenergia


57


BME Oktatóreaktor


58

BME Oktatóreaktor • Oktatás:

• BME Nukleáris Technikai Intézet, Atomenergetika Tanszék • Oktatási és kutatási célú reaktor, 1971 óta üzemel • névleges hőteljesítmény:100 kW



– – – –

59

mérnök-fizikus, fizika BSc, MSc gépész, vegyész, villamosmérnök, energetika BSc, MSc külföldi diákok, nemzetközi tanfolyamok (ENEN, ATHENS) látogatócsoportok: évente ~3000 fő



60

BME Oktatóreaktor

Budapesti Kutatóreaktor - KFKI

• Kutatás: – – – –

reaktorfizika termohidraulika radiokémia sugárvédelem


– atomenergia rendszerek – nukleáris méréstechnika és műszerfejlesztés


61


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



62


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

http://148.6.176.241 Fenntartható fejlődés és atomenergia


63



64

A paksi atomerőmű

A paksi atomerőmű • 4 darab, eredetileg egyenként 440 MW villamos teljesítményű blokkja 1983 és 1987 között lépett üzembe • Jelenleg: 4x500 MW • Az üzembe helyezés óta alaperőműként működő atomerőmű az ország villamosenergia-igényének ~34%-át fedezi.



65

A paksi atomerőmű



66

Kiégett Kazetták Átmeneti Tárolója

VVER-440 típusú reaktor – – – –

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

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



67



68

Kiégett Kazetták Átmeneti Tárolója • Az atomerőmű 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. • Később a helyzet megváltozott, a szerződést a Szovjetunió egyoldalúan módosította és az idők folyamán a visszaszállításért egyre magasabb árat kért. • Ezért a kilencvenes évek elején döntés született arról, hogy valós hazai alternatívát kell a visszaszállítás lehetősége mellé állítani.

Kiégett Kazetták Átmeneti Tárolója Moduláris felépítésű, újabb modulok építésével képes a paksi atomerőmű teljes élettartama során keletkezett kiégett fűtőelem-kazetták biztonságos tárolására ötven évig.

képek: www.rhk.hu Fenntartható fejlődés és atomenergia


69

Bátaapáti radioaktívhulladék-tároló



70

Bátaapáti radioaktívhulladék-tároló

• Nemzeti Radioaktívhulladék-tároló atomerőművi kis és közepes aktivitású radioaktív hulladék tárolására – szilárd hulladék fémhordókban – folyékony hulladék kondicionálás/szilárdítás után – a paksi atomerőmű teljes üzemideje alatt keletkező LLW és MLW végleges elhelyezésére – 2008 óta fogad hulladékot – (várhatóan) 2010-re két tárolókamra lesz kiépítve

Forrás: Nős Bálint, RHK Kft Fenntartható fejlődés és atomenergia


71



72

Bátaapáti radioaktívhulladék-tároló képek: www.rhk.hu

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



73

RHK Püspökszilágyi Telephely



74

RHK Püspökszilágyi Telephely

Felszín közeli tároló, betonmedencés, csőkutas 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.



75

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



76

Az atomenergia alkalmazásával kapcsolatos hatósági rendszer


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 összefüggő hatósági feladatokat. • A Környezetvédelmi és Vízügyi Minisztérium felügyelete alatt működő környezetvédelmi és vízügyi szakhatóságok az illetékességi körükbe tartozó kérdéseket engedélyezik. Fenntartható fejlődés és atomenergia


77


• Fizikai védelem, rendészet (BM), baleset-elhárítás (Katasztrófavédelem) stb. megoszlik több minisztérium és szervezet között. • Az atomenergia alkalmazásával kapcsolatos jogszabályokat az Országgyűlés, 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 vezető tisztségviselői, elnöke az OAH főigazgatója.



78

Országos Atomenergia Hivatal (OAH)

• Az OAH-t 2003. augusztus 1-től a gazdasági és közlekedési miniszter helyett a belügyminiszter felügyelte. (EU-s jogharmonizáció miatti váltás.) 2003. októbertől az igazságügyi miniszter. • Jelenleg (2010. november) – tárcafelelősségétől függetlenül – a Nemzeti Fejlesztési Miniszter felügyeli.

Az OAH az atomenergia békés célú alkalmazása területén a Kormány irányításával működő, önálló feladattal és hatósági jogkörrel rendelkező közigazgatási szerv. Alapvető törvényi feladata az atomenergia biztonságos alkalmazásának, különösen • a nukleáris anyagok és létesítmények biztonságának, • a nukleáris fegyverek elterjedésének megakadályozására létrejött atomsorompó rendszer működtetésének, ellenőrzésének, továbbá • a nukleáris balesetelhárítási rendszerrel kapcsolatos hatósági feladatok ellátásának, valamint • az ezekkel összefüggő tájékoztatási tevékenységnek az összehangolása illetve ellátása.

Az OAH főigazgatóját és helyetteseit a miniszterelnök nevezi ki és menti fel. Fenntartható fejlődés és atomenergia


79



80

OAH fő feladatai

OAH egyéb kötelezettségei

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



81

OAH Nemzetközi tevékenysége

• Nukleáris fegyverek elterjedésének megakadályozása • Gyorsértesítés és segítségnyújtás nukleáris baleset esetén • Nukleáris Biztonsági konvenció

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

• AER, NERS, WENRA Dr. Aszódi Attila, BME NTI



82

Törvényi háttér az OAH működéséhez

• Magyarország a NAÜ tagja 1957 óta • OECD NEA tagja 1996 óta • 8 nemzetközi konvenció az alábbi témákban:


• 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 összefüggő nemzetközi konvenciók előírásainak végrehajtása; • nukleáris baleset-elhárítással összefüggő feladatok (forrástag meghatározás, helyzetértékelés, gyorsértesítés); • lakossági tájékoztatás.

83

• 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 összefüggő hatósági ügyekben.) • 114/2003.(VII.29.) Korm. Rendelet az Országos Atomenergia Hivatal feladatáról, hatásköréről és bírságolási jogköréről, valamint az Atomenergia Koordinációs Tanács tevékenységéről. • 89/2005. (V. 5.) Korm. Rendelet a nukleáris létesítmények nukleáris biztonsági követelményeiről és az ezzel összefüggő hatósági tevékenységről a nukleáris biztonsággal összefüggő hatósági ügyekben (a 249/2005. (XI. 18) Korm. rendeletben történt módosításokkal) Fenntartható fejlődés és atomenergia


84

Törvényi háttér II.

Központi Nukleáris Pénzügyi Alap

A (108/97) 89/2005 Kormányrendelet mellékleteke: Nukleáris Biztonsági Szabályzatok (NBSZ): • Vol. 1. Atomerőműre vonatkozó hatósági eljárások • Vol. 2. Atomerőművek minőségbiztosítási szabályzata • Vol. 3. Atomerőművek tervezésének általános követelményei • Vol. 4. Atomerőművek üzemeltetésének biztonsági követelményei • Vol. 5. Kutatóreaktorok nukleáris biztonsági szabályzata • Vol. 6. Kiégett nukleáris fűtőelemek átmeneti tároló létesítményének biztonsági szabályzata • Vol. 7. Meghatározások

Az OAH az NBSZ követelmények teljesítéséhez Irányelvekben ad (nem kötelező jellegű) ajánlásokat. Fenntartható fejlődés és atomenergia


85

A Paksi Atomerőmű Zrt. befizetései az alapba:


• Az Alapba a paksi atomerőmű által teljesítendő éves befizetések mértékét az éves költségvetési törvény határozza meg a Radioaktív Hulladékokat Kezelő Közhasznú Társaság által készített, és az Országos Atomenergia Hivatal valamint a Magyar Energia Hivatal által véleményezett költségbecslés alapján. A költségbecslés úgy készül, hogy az atomerőmű működési ideje alatt összegyűljön nemcsak a működési ideje alatt, hanem az erőmű leállítása után felmerülő ráfordítások fedezete is. Fenntartható fejlődés és atomenergia


86

• A korábbi vizsgálatokban soha nem merült fel az EU

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 22,8275 milliárd Ft (2012-ig állandó) 185,705 Mrd Ft Dr. Aszódi Attila, BME NTI

Az atomtörvénynek megfelelően 1997 óta működik a Központi Nukleáris Pénzügyi Alap, amelyből az atomerőmű leszerelését, továbbá a működés közben keletkező radioaktív hulladékok végleges elhelyezését, a kiégett üzemanyag átmeneti és végleges elhelyezését finanszírozzák.

Atomerőmű elfogadtatása az EU-ban, elvárások

Központi Nukleáris Pénzügyi Alap 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 egyenleg (2012.01.01.):

•

87

részéről, hogy a PA Rt. nem felelne meg az európai előírásoknak és elvárásoknak. Ezzel szemben az EU kérésére leállítandó 2006-ig: – Bohunicei Atomerőmű (Szlovákia) 1. és 2. blokkja, – Kozloduji Atomerőmű (Bulgária) 1-4. blokkja (1.-2. blokk már 2002-ben leállt, 3.-4. blokk 2005-2006-ban).

• Paksi Atomerőmű Rt. biztonságnövelő intézkedései: – földrengés biztonság növelése, – biztonságvédelmi rendszerek rekonstrukciója,

60 milliárd

– egyéb berendezések cseréje, rekonstrukciója.

forint



88

Biztonság

Biztonság

Ellátásbiztonság

Nukleáris biztonság

• Az atomerőmű stabilan működő alaperőmű, ami nagy kihasználási óraszámmal üzemeltethető.

• A paksi atomerőműben lezajlott 60 milliárd forintos biztonságnövelő programot a nyugati országok szakértői is teljes mértékben elismerik.

• Az urán piaca folyamatosan kiegyensúlyozott, nem követi az olajár hisztérikus változásait.

• A nemzetközi szakértők megállapították, hogy ennek a programnak a végigvitele után a paksi műszaki rendszer biztonsági színvonala teljes egészében megfelel a hasonló korú nyugati erőművek biztonságának.

• Az urántermelés fő részét politikailag stabil országok adják (Kanada, Ausztrália, USA). • Az üzemanyag kazetták beszerzése diverzifikálható (ha kell, orosz, angol vagy amerikai gyártót is választhatunk).

• Az EU csatlakozási tárgyalások során fel sem merült az atomerőmű, mint esetlegesen problematikus kérdés.

• Több éves hasadóanyag készlet tárolása egyszerűen és kis helyigénnyel megoldható.



89

Az üzemidő-hosszabbítás • A paksi atomerőmű a hazai villamos energia igény közel ~34%-át adja. • Ekkora alapterhelést gazdaságosan más forrásból jelenleg az ország nem tudna előteremteni, ezért stratégiai érdek fűződik az üzemidő-meghosszabbításához. • Kormányzati és parlamenti támogatás az üzemidőhosszabbítási törekvésekhez és elvi engedély a Bátaapáti kis- és közepes aktivitású hulladékok tárolójának létesítéséhez: 2005. november 21 (96,6%-os támogatás).



90

Nyomottvizes atomerőművek biztonságos és gazdaságos élettartam hosszabbítási lehetőségeit alapvetően korlátozó berendezések Pakson jellemző adottságai 3-4. BLOKK 50 ÉV BEAVATKOZÁS NÉLKÜL BIZTOSÍTHATÓ

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

2. BLOKK 50 ÉV ZÓNA ÜZEMZAVARI HŰTŐRENDSZER MÓDOSÍTÁSSAL VALÓSZÍNŰSÍTHETŐ 1. BLOKK 40 ÉVET MEGHALADÓ ÜZEMELTETÉSHEZ HŐKEZELÉS IS VALÓSZÍNŰSÍTHETŐ

50 ÉV GŐZFEJLESZTŐ CSERE NÉLKÜL VALÓSZÍNŰSÍTHETŐ:

GŐZFEJLESZTŐK

•SZEKUNDERKÖRI BEAVATKOZÁSOK

DOMINÁNS ROMLÁSI FOLYAMAT: A HŐÁTADÓCSÖVEK SZEKUNDERKÖRI LOKÁLIS KORRÓZIÓS JELENSÉGEI



91


•HŐCSERÉLŐCSŐVEK NEM EGYENLETES ELOSZLÁSÚ ÉRZÉKENYSÉGE •10 %-OS DUGÓZÁSI TARTALÉK KORLÁT FELOLDHATÓ


92

Új atomerőművi blokk(ok)

Élettartam-hosszabbítás • A műszaki és a gazdasági elemzés azt mutatja, hogy az élettartamhosszabbítás már 5,85 Ft/kWh áramár esetén megtérül. • Ilyen körülmények között az atomerőmű blokkjainak 15-20 éves élettartam-hosszabbítását mindenképpen érdemes megvalósítani.

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

SZÉNTÜZELÉSŰ ERŐMŰ

CCGT

ÚJ ATOMERŐMŰ 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

• 2008.04.14.: H/4858. számú országgyűlési határozati javaslat a 2007-2020 közötti időszakra vonatkozó energiapolitikai koncepcióról: • 5. A Kormány kezdje meg az esetlegesen szükségessé váló, a jelenlegieket kiváltó új atomerőművi kapacitások döntés-előkészítő munkáit. A szakmai, környezetvédelmi és társadalmi megalapozást követően a beruházás szükségességére, feltételeire, az erőmű típusára és telepítésére vonatkozó javaslatait kellő időben terjessze az Országgyűlés elé.

* Közepes energia-áralakulás esetén Fenntartható fejlődés és atomenergia


93




94


• 2009.03.30. (330-6-10): H/9173. számú országgyűlési határozati javaslat az atomenergiáról szóló 1996. évi CXVI. törvény 7. §-ának (2) bekezdése alapján, a paksi atomerőmű telephelyén új atomerőművi blokk(ok) létesítésének előkészítését szolgáló tevékenység megkezdéséhez szükséges előzetes, elvi hozzájárulás megadásáról: • Az Országgyűlés előzetes, elvi hozzájárulást ad az atomenergiáról szóló 1996. évi CXVI. törvény 7. §-ának (2) bekezdése alapján – összhangban a 2008-2020 közötti időszakra vonatkozó energiapolitikáról szóló 40/2008. (IV.17.) OGY határozat 12. f) pontjával –, a paksi atomerőmű telephelyén új blokk(ok) létesítését előkészítő tevékenység megkezdéséhez.

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

• www.reak.bme.hu/MTAEB „A paksi atomerőmű bővítésének lehetőségei" konferencia Fenntartható fejlődés és atomenergia


95



96

Főbb ellenőrző kérdések 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

Főbb ellenőrző kérdések

Ismertesse a magyarországi nukleáris létesítményeket! Mi a funkciója a KKÁT-nak, miért jött létre? Melyek az Országos Atomenergia Hivatal fő feladatai? Mely kötetekből állnak a Nukleáris Biztonsági szabályzatok? Mi a szerepe a Központi Nukleáris Pénzügyi Alapnak? Milyen műszaki-biztonsági feltételek mellett lehet meghosszabbítani a paksi atomerőmű üzemidejét? Sorolja fel a villamosenergia-rendszer alkotóelemeit és feladatát! Ismertesse az erőművek különböző csoportosítási lehetőségeit (közcélú és ipari, üzemanyag szerint, kapcsolás szerint, kihasználás szerint) Ismertesse Magyarország főbb villamosenergia-termelő erőműveit! Ismertesse a magyar VER főbb termelési és fogyasztási adatait (összes felhasználás, bruttó fogyasztás, nettó termelés, import) és azok tendenciáit az utóbbi tíz évben!

11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20.



97

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

Igénybe vehető, üzembiztosan igény bevehető, üzembiztosan kiadható teljesítő képesség ismertetése A teljesítménymérleg időbeli alakulása (grafikon) Tartalékok szerepe, fajtái Azonnal, gyorsan, lassan igénybe vehető tartalékok Primer szabályozási tartalékok Szekunder szabályozási tartalékok Tercier szabályozási tartalékok Erőművek üzemeltetési költségei, azok jellemzése különböző erőművek esetén Erőművek beruházási költségei, azok jellemzése különböző erőművek esetén A villamos energia egységköltségének összetevői A hazai termelői árak összehasonlítása



99

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: főelosztó és elosztó hálózat! Ismertesse a magyar szállító és elosztó hálózatot és részeit: kisfeszültségű hálózat, állomások, alállomások! Mi a teherelosztás! Ismertesse a villamosenergia-igények jellemző változásait, napi, évszakos, évi szinten! Készítsen tartamdiagramot egy napi terhelési diagram alapján! Évi csúcskihasználási időtartam, csúcskihasználási tényező Mi a teljesítménymérleg? Milyen paraméterek előrejelzésére van szükség az egyensúlyhoz? Állandó jellegű hiányok, változó jellegű hiányok ismertetése



98

Fenntartható fejlődés és atomenergia. A villamosenergia-rendszer (VER) Villamos energia

Recommend Documents