Második és harmadik generációs atomreaktorok Atomerımővek Boros Ildikó BME NTI 2008. február 14. #01 / 1
Atomerımő-generációk
Atomerımővek
#01 / 2
Elsı generációs atomerımővek • Az 50-es, 60-as évek prototípus atomerımővi reaktorai • Viszonylag kis egységteljesítmény (<250 MW) • Kis darabszámú szériák, inkább prototípus (kivétel: Magnox) • Biztonsági hiányosságok • Többnyire természetes urán üzemanyag • „Egzotikus” reaktortípusok is (FBR – pl. Fermi I., GCR – pl. Magnox, HWGCR – pl. Monts D'Arree, SGHWR – Winfrith) A Winfrith SGHWR leszerelése Atomerımővek
#01 / 3
Elsı generációs atomerımővek • 1954. július 27: Az Obnyinszki Atomerımő hálózatra kapcsolódik. • Késıbbi RBMK-k „atyja”, grafitmoderálású, csöves, forralóvizes típus. • Nettó 1 MW elektromos telj. (6-5 MW). • 2002-ben állították le!
Atomerımővek
#01 / 4
Elsı generációs atomerımővek • • • •
Shippingport – az USA elsı kereskedelmi atomerımőve 60 MW elektromos teljesítmény Nyomottvizes reaktorral (PWR) 1957-1982 között üzemelt
Atomerımővek
#01 / 5
Elsı generációs atomerımővek • Oldbury és Wylfa: ez a két elsı generációs blokk üzemel a világon (Nagy-Britannia) • Magnox: szén-dioxid gáz hőtéső, grafitmoderátoros reaktorok (GCR), természetes urán üzemanyaggal • Az elsı Magnox-ot (Calder Hall) 1956-ban indították, és 2003-ban állt le • 200-500 MWe teljesítmény Wylfa Atomerımővek
#01 / 6
Második generációs atomerımővek • A jelenleg üzemelı blokkok nagy része • Kereskedelmi forgalomban kapható, nagy darabszámú szériák • Fıleg könnyővizes blokktípusok Type No. of Units Total MW(e) (a jelenleg BWR 94 85044 üzemelık kb. FBR 2 690 88%-a) ill. GCR 18 9034 nehézvizes LWGR 16 11404 reaktorok PHWR 44 22357 PWR
265
243286
Total:
439
371815
Atomerımővek
#01 / 7
Második generációs atomerımővek • Elsı generációs reaktorokból továbbfejlesztve • Csak a biztonságos, gazdaságos típusokat tartották meg (kivéve pl. RBMK) • „Egzotikus” típusok erısen továbbfejlesztve ismét megjelennek (FBR, gázhőtéső, stb.) • Bizonyos sztenderdizálás már megfigyelhetı, de a blokkok még számos egyedi paraméterrel rendelkeznek – Példa: paksi atomerımő reaktortartályok (ötvözet változása) Atomerımővek
#01 / 8
Harmadik generációs atomerımővek • Jelenleg piacra kerülı típusok, a második generációs erımővek továbbfejlesztett változatai. • Továbbfejlesztés irányai: – Gazdasági versenyképesség elérése – elsısorban létesítési költségek csökkentése. Egyszerősítés, sztenderdizálás, moduláris blokkok, nagy méret, rövidebb építési idı stb. – Nagyobb biztonság – balesetek valószínőségét és következményeit is csökkenteni kell. Aktív és passzív biztonsági rendszerek fejlesztése. – Non-proliferációs célok megvalósítása – mőszaki vagy adminisztrációs eszközökkel Atomerımővek
#01 / 9
Harmadik generációs atomerımővek • Fejlesztés a második generációs típusokhoz képest: evolúciós és innovatív reaktortípusok • Evolúciós reaktortípusok: – Továbbfejlesztett típus, létezı terv alapján, kis-közepes módosításokkal, igazolt koncepciók alapján. – Mérnöki és tesztelési feladatokat igényel
• Innovatív reaktortípusok: – Továbbfejlesztett típus, radikális újításokkal a tervezésben. – Alapvetı K+F, megvalósíthatósági tanulmányok, prototípus/demonstrációs reaktor építése szükséges
• NAÜ osztályozás: – Large-size designs: 700 MW(e) and larger – Medium-size designs: 300 –700 MW(e) – Small-size designs: below 300 MW(e). Atomerımővek
#01 / 10
Harmadik generációs atomerımővek
Atomerımővek
#01 / 11
Harmadik generációs atomerımővek • Gazdasági versenyképesség elérése – Atomerımő: villamosenergia-elıállítás költsége 4575%-a az építés. Szénnél ugyanez 25-60%, földgáznál 15-40%. – Kevésbé érzékeny az üzemanyag-ár változására – Nagy építési költség miatt igen tıkeigényes, hosszú távú megtérüléssel kell számolni • Tıkeerıs beruházók kellenek • Szükség van megfelelı szabályozásra, hosszú távú garanciákra
– Teljes üzemanyagciklus költségét figyelembe kell venni – Költségeket jelentısen csökkentheti a kapcsolt termelés (távhı, hidrogén, tengervíz sótalanítás) Atomerımővek
#01 / 12
Harmadik generációs atomerımővek • Gazdasági versenyképesség elérése: költségek és építési idı csökkentése szükséges! Eszközök: – Nagyságrendi megtakarítások • Nagyobb blokkméret esetén a fajlagos elıállítási költség alacsonyabb • Villamosenergia-rendszer, hálózat figyelembevétele, szabályozási problémák
– Racionalizált építési módszerek – Építési idı csökkentése • Építési idı alatt bevétel nélküli befektetés • Optimálási folyamat: késıbbi idıveszteség nélkül • Telephelyi munkák helyett lehetıség szerint elıre gyártott vagy moduláris berendezések alkalmazása • Elızetes mőszaki tervezés és engedélyezés • Megfelelı tervezés (pl. elrendezés optimalizálása számítógépes modellezéssel, mőszerek egyszerősítése) Atomerımővek
#01 / 13
Harmadik generációs atomerımővek • Gazdasági versenyképesség elérése: költségek és építési idı csökkentése szükséges! Eszközök: – Sztenderdizálás és sorozatgyártás • Fejlesztési, engedélyezési, gyártási költségek szétosztása több azonos típusú blokk között
– Több blokkos telephelyek • Két ugyanolyan blokk egy telephelyen: kb. 15%-kal alacsonyabb építési költség (munkaerı, engedélyezés, közös létesítmények)
– – – –
Hatékony beszerzés és szerzıdések Költség- és minıség-ellenırzés Hatékony projektmenedzsment Szoros együttmőködés a releváns szabályozó hatóságokkal – Helyi vállalatok/munkaerı bevonása – Hatsági munka racionalizálása Atomerımővek
ACR-1000 látványterve
#01 / 14
Harmadik generációs atomerımővek • Gazdasági versenyképesség elérése: költségek és építési idı csökkentése szükséges! Eszközök: – Modularizáció – elıre gyártott elemek használata
Elıre gyártott modul Atomerımővek
#01 / 15
Harmadik generációs atomerımővek • Gazdasági versenyképesség elérése: költségek és építési idı csökkentése szükséges! Eszközök: – Növelni a rendszerek és rendszerelemek megbízhatóságát („smart” rendszerek) -> redundancia és diverzitás csökkenthetı – Passzív rendszerek fejlesztése (olcsóbbak!) – PSA (Probabilistic Safety Analysis) fejlesztése – Túlméretezés csökkentése fizikai folyamatok pontosabb leírásával, modellezhetıségével (termohidraulika, reaktorfizika), kódfejlesztés – Komponensek számának csökkentése – Hatásfok-növelés (magasabb üzemi hımérséklet) – Biztonsági követelmények sztenderdizálása nemzetközi szinten. Atomerımővek
#01 / 16
Harmadik generációs atomerımővek • Nagyobb biztonság elérése – TMI: a mélységi védelem elve mőködik, és hatásos a lakosság megóvására – Cél: • balesetek valószínőségének és következményeinek csökkentése • Ki kell zárni a jelentıs telephelyen kívüli kibocsátással járó szcenáriókat, ehhez meg kell ırizni a konténment hermetikusságát
– Eszközök: továbbfejlesztett aktív és passzív biztonsági rendszerek Atomerımővek
#01 / 17
Harmadik generációs atomerımővek • Nagyobb biztonság elérése: passzív biztonsági rendszerek – Fizikai folyamatokon alapuló, külsı beavatkozás és energiaforrás nélkül mőködı rendszerek – Gravitáció, természetes áramlás és sőrített (nagy nyomású) hajtógázok segítségével hıelvonás a primer körbıl ill. a konténmentbıl –ld. paksi atomerımő hidroakkumulátorai – Hı elnyelése: pl. elgızölögtetı vízmedence, vagy levegı hőtés
Atomerımővek
#01 / 18
Harmadik generációs atomerımővek • Nagyobb biztonság elérése:
Atomerımővek
#01 / 19
Harmadik generációs atomerımővek • Nagyobb biztonság elérése: zónasérülési gyakoriság (Core Damage Frequency – CDF) csökkentése • NAÜ: 1999-es INSAG-12 (International Nuclear Safety Advisory Group): – a jelenleg üzemelı atomerımővekre cél: a súlyos zónasérülés valószínősége 10-4 /év. (A telephelyen kívüli jelentıs kibocsátás balesetkezelési eljárásokkal további egy nagyságrenddel csökkenthetı.) – új atomerımővekre a súlyos zónasérülés valószínősége 10-5 /év lehet – Új atomerımővekre a telephelyen kívüli kibocsátásra cél: baleset korai szakaszában nagy kibocsátást ki kell zárni, késıi konténment-meghibásodást a lehetı legjobban becsülni, és tervezésben figyelembe venni (térben és idıben korlátozott következmények lehetnek csak). Atomerımővek
#01 / 20
Harmadik generációs atomerımővek • Nagyobb biztonság elérése: mőszaki eszközök – Nagyobb víztérfogatok (nyomáskiegyenlítık, gızfejlesztık), kisebb teljesítmény-sőrőség, negatív reaktivitás-együtthatók alkalmazása -> nagyobb tartalékok, nagyobb idıállandók – Megbízható, redundáns és diverz rendszerek, térbeli szeparációval – Passzív hőtı és kondenzációs rendszerek – Erısebb konténmentek (DBA elviselése gyors nyomáscsökkentı eszközök alkalmazása nélkül, eszközök súlyos balesetek kezelésére is – pl. hidrogénkoncentráció kontroll), esetleg dupla falú konténment (külsı védelem) Atomerımővek
#01 / 21
Harmadik generációs atomerımővek • Nagyobb biztonság elérése: súlyos balesetek következményeinek csökkentése – Nagy nyomású olvadék-kilökıdés kizárása primer kör nyomáscsökkentésével – Direkt konténment hevítés minimalizálása zónatörmelék összegyőjtésével – Hidrogén-robbanás megelızése (hidrogén-égetık vagy rekombinátorok) – Gızrobbanás megelızése vagy arra méretezés – Zónaolvadék-beton reakciók csökkentése, zónaolvadék hőthetısége: terülı felületek vagy zónaolvadék-csapda kialakítása Atomerımővek
#01 / 22
Harmadik generációs atomerımővek • Non-proliferációs célok megvalósítása: „proliferáció-rezisztens” blokktípusok – Mőszaki-tervezési eszközökkel, megfelelı üzemeltetéssel, safeguards módszerekkel, pl.: • Üzemanyag reprocesszálás és újrahasznosítás központosítása (ld. GNEP) • Hosszú (több éves) kampányok, hosszabb távon telephelyi átrakás nélküli blokkok • Telephelyen tárolt üzemanyag mennyiségének csökkentése • Reaktorban termelıdı hasadóanyag-mennyiség csökkentése
Atomerımővek
#01 / 23
Harmadik generációs atomerımővek • Fenntarthatóság: – Fenntartható fejlıdés feltétele, hogy a jelen nemzedék szempontjai mellett, azokkal egyenrangú módon, figyelembe vegyük a jövı nemzedékeinek szempontjait is – Jelenlegi atomenergia-rendszerek igen alacsony hatásfokkal hasznosítják az üzemanyagot (-> urán készletek kb. 50 év alatt kimerülnének) – De: reprocesszálás, új típusú (tenyésztı) reaktorok több száz évre növelik a felhasználhatóságot – Alacsony szén-dioxid kibocsátás – Kapcsolt termelés (hidrogén, tengervíz sótalanítás stb.) Atomerımővek
#01 / 24
Harmadik generációs atomerımővek • Követelmények új atomerımővek építéséhez – sztenderdizálás – EUR: European Utility Requirements • Fı berendezések élettartama min. 40 év, a nem cserélhetı komponenseké 60 év • Rendelkezésre állás átlagosan min. 90% • Éves tervezett leállás ideje <14 nap (csak átrakásnál) • Nem tervezett SCRAM gyakoriság <1/7000 óra • Legalább 50% MOX használható • Kampányhossz 12-24 hónap • 0.25 g vízszintes talajmenti gyorsulásnak megfelelı tervezési földrengés • Hidrogén-koncentráció <10% a konténmentben, ha a teljes üzemanyag-burkolat oxidálódik Atomerımővek
#01 / 25
Harmadik generációs atomerımővek • Követelmények új atomerımővek építéséhez – sztenderdizálás – EUR: European Utility Requirements • Zónasérülési gyakoriság <10-5 /reaktorév • Konténment: belsı konténment a nyomás- és hımérsékletcsúcsok kibírására tervezve, külsı konténment külsı veszélyek és belsı kibocsátás ellen • Súlyos balesetek gyakorisága jelentıs kibocsátással <10-6/reaktorév, e felett csak korlátozott környezeti hatás lehet • Korlátozott környezeti hatás: – az elsı 24 órában nincs szükség veszélyhelyzeti beavatkozásra 800 m-es körzeten túl, és egyáltalán nem kell ott hosszú távú intézkedés – 3 km-en túl egyáltalán nem kell veszélyhelyzeti beavatkozás – Növény/állat fogyasztás korlátozása max. 1-2 évre igen kis területen Atomerımővek
#01 / 26
Harmadik generációs atomerımővek • Jelenleg a piacon elérhetı fıbb blokktípusok Név
Típus
El. telj.
Tervezı
Státusz
ABWR
BWR
1385
GE, Hitachi, Toshiba
Japánban üzemel Kashiwazaki Kariwa 6-7, Hamaoka-5, Shika-2, 2 épül
EPR
PWR
1650
Framatome ANP
Épül: Finnország, Franciaország Rendelt: Kína kettıt
AP1000
PWR
1200
Westinghouse
Rendelt: Kína négyet
APWR
PWR
1538
Mitsubishi
Tsuruga 3-4. tervezve
VVER-1000 V466
PWR
1000 MW
Gidropressz
Balakovo-5 épül
Atomerımővek
#01 / 27
Harmadik generációs atomerımővek • Jelenleg fejlesztés alatt álló fıbb blokktípusok Név
Típus
El. telj.
Tervezı
Státusz
VVER-1200 NPP-2006
PWR
1160 MW
Gidropressz
Fejlesztés alatt
VVER-640
PWR
640 MW
Gidropressz
Fejlesztés alatt
ACR-1000
PHWR
1165 MW
AECL
-
ESBWR
BWR
1390 MW
GE
-
SWR-1000
BWR
1290 MW
Framatome ANP
-
Atomerımővek
#01 / 28
Harmadik generációs atomerımővek • Üzemelı, épülı harmadik generációs blokkok a világon (összefoglaló): ABWR
Kashiwazaki-Kariwa 6
1992
1996
Kashiwazaki-Kariwa 6
1993
1997
Hamaoka-5
2000
2004
Shika-2
2001
2006
Olkiluoto-3
2005
2011?
Flamanville-3
2007
2012?
Taishan (2 blokk!)
2008?
2013?
AP-1000 Sanmen (2 blokk!)
2008?
2013?
Haiyang (2 blokk!)
2008?
2014?
EPR
Atomerımővek
#01 / 29
Harmadik generációs atomerımővek • USA: elızetes típusengedély kiadás lehetséges • Kiadva: – – – –
General Electric (GE) Advanced Boiling Water Reactor (ABWR) Westinghouse's System 80+ Westinghouse's AP600 Westinghouse's AP1000
• Folyamatban: – – – –
Amended AP1000 by Westinghouse Electric Company ESBWR - Economic Simplified Boiling Water Reactor by General Electric U.S. EPR - U.S. Evolutionary Power Reactor by AREVA Nuclear Power US-APWR - U.S. Advanced Pressurized Water Reactor by MHI
• Várható: – ACR-700 - Advanced CANDU Reactor by AECL – IRIS - International Reactor Innovative and Secure by Westinghouse Electric Company – PBMR - Pebble Bed Modular Reactor Atomerımővek
#01 / 30
Harmadik generációs atomerımővek
Atomerımővek
#01 / 31
Harmadik generációs atomerımővek • Nagy-Britannia: kormánydöntés a nukleáris opcióról (2008 január) • Négy típusajánlat:
• www.hse.gov.uk Atomerımővek
#01 / 32
ABWR • Advanced Boiling Water Reactor – General Electric, Hitachi Ltd., Toshiba Corp. • Forralóvizes reaktorral (BWR) • Elektromos teljesítmény: 1385/1300 MW
Atomerımővek
#01 / 33
ABWR • 872 üzemanyagköteg • Zóna termikus teljesítménye: 3926 MWt, (50.6 kW/l teljesítménysőrőség -> gazdaságosság, manıverezhetıség) • Reaktivitás kontroll: hőtıközeg tömegáram, szabályozó rudak, kiégı méreg • 205 motoros finommozgatású szabályozórúd Atomerımővek
#01 / 34
Atomerımővek
#01 / 35
ABWR 1970
Domestic Production
1980
1990
2000
Improvement & 3 Standardization
2010
ABWR 4
2
SHIMANE-2 SHIMANE-2
FUKUSHIMA2-2 FUKUSHIMA2-2
SHIKA-1 SHIKA-1
FUKUSHIMA2-4 FUKUSHIMA2-4
SHIKA-2 SHIKA-2
KASHIWAZAKIKASHIWAZAKIKARIWA-5 KARIWA-5
SHIMANE-3 SHIMANE-3
1
SHIMANE-1 SHIMANE-1 FUKUSHIMA1-4 FUKUSHIMA1-4 TOKAI-2 TOKAI-2
KASHIWAZAKIKASHIWAZAKIKARIWA-7 KARIWA-7
KASHIWAZAKIKASHIWAZAKIKARIWA-4 KARIWA-4 Atomerımővek
OHMA-1 OHMA-1 HIGASHIDORI-1 HIGASHIDORI-1 #01 / 36
ABWR Biztonság
Könnyő üzemelés
3 Gazdaságosság
4
Reinforced concrete 52 inches Turbine blade Moisture separator Re-heater containment vessel (RCCV)
Belsı szivattyúk Továbbfejlesztett szabályozórúdhajtás Elıfeszített beton konténment
2
Továbfejlesztett MMI (man-machine interface) 52 inches turbinalapát Továbbfejlesztett nedvesség-leválasztó
Internal Pump
1 Advanced control rod drive mechanism (FMCRD)
Atomerımővek
#01 / 37
ABWR • Belsı keringtetı szivattyúk, finommozgatású szabályozó rudak, többszörös digitális száloptikás irányítórendszer, továbbfejlesztett vezénylıterem • 60 éves tervezett üzemidı, • 87%-nál nagyobb rendelkezésre állás, • 1-nél kevesebb nem tervezett SCRAM évente • 24 hónapos kampányok • CDF < 10-5 /reaktorév • Jelentıs kibocsátás gyakorisága < 10-6 /reaktorév Atomerımővek
#01 / 38
EPR • European Pressurized Water Reactor- Európai Nyomottvizes Reaktor, Framatome ANP (az AREVA és a Siemens tulajdona) • A francia N4 és a német Konvoi típusok alapján továbbfejlesztett 3. generációs, evolúciós reaktor • Nyomottvizes reaktorral szerelt • Termikus teljesítmény: 4200/4500 MW • Elektromos teljesítmény: ~1600-1650 MW • Hatásfok: 36-37% (a paksi blokkoké kb. 33%)
Atomerımővek
#01 / 39
EPR • Primer kör: – 241 üzemanyag-kazetta, összesen 128 t UO2. – 89 szabályozó és biztonságvédelmi rúd – Üzemi nyomás: 154 bar – Be/kilépı hımérséklet: 296/327 oC – 4 primer hurok
• Szekunder kör: – Szekunder köri nyomás: 78 bar – Frissgız-hımérséklet: 290 oC – 1 nagynyomású + 3 kisnyomású turbina ház
• Dupla falú hermetikus védıépület, nagy utasszállító repülıgép rázuhanására méretezve Atomerımővek
#01 / 40
2. segédépület, vezénylıterem
1. segédépület
4. segédépület
Konténment, reaktor, primer kör
A „nukleáris sziget”
3. segédépület, pihentetı medence, friss üzemanyag-tároló Atomerımővek
Nukleáris segédépület #01 / 41
Biztonsági filozófia: megakadályozni a telephelyen kívüli következményeket – Javítani a balesetek megelızését szolgáló rendszereket. Módszerek: egyszerősítés, fizikai szeparáció, emberi hibák lehetıségének csökkentése. – Súlyos balesetek esetén csökkenteni a következmények súlyosságát. Módszerek: konténment hőtése, zónaolvadék felfogása és hőtése, talapzat hőtése alulról
Atomerımővek
#01 / 42
Biztonsági rendszerek • Zónasérülés valószínősége 10-6 / év, de a zónasérülés sem jelent automatikusan nagy kibocsátást • 6 m vastag beton talapzat • A konténment dupla falú, a külsı héj a 2. és 3. segédépületeket is védi A zónaolvadék-elvezetı rendszer Atomerımővek
#01 / 43
Duplafalú konténment külsı és belsı sérülések ellen (szellızı és szőrıberendezésekkel), konténmenten belül H2rekombinátorokkal
Zónaolvadék felfogására és szétterítésére szolgáló terület Végsı konténment hı elszállító rendszer (spray rendszer)
IRWST (Incontainment Refuelling Water Storage Tank): üzemzavari hőtırendszer ellátása, zónaolvadás esetén olvadék hőtése Atomerımővek
4-szeres redundancia a fı biztonsági rendszereknél, fizikai szeparáció (pl. repülıgéprázuhanás vagy tőz esetére) #01 / 44
Fenntarthatóság • Tervezési filozófia: optimalizálni az üzemanyagfelhasználást, minimalizálni a keletkezı aktinidák mennyiségét – A MWh-kénti uránszükséglet 17%-kal kevesebb, – A MWh-ként keletkezı hosszú felezési idejő aktinidák mennyisége 15%-kal kevesebb – Az „elektromos termelés/hı kibocsátás” arány 14%-kal jobb, mint a jelenlegi 1000 MW-os reaktoroknál – Nagy rugalmasság a MOX (mixed UO2-PuO2) üzemanyag használatában. (Akár 100% MOX töltet is használható)
Atomerımővek
#01 / 45
Versenyképesség • Az elektromos áram termelési költsége az EPR-rel várhatóan – 10%-kal alacsonyabb, mint a jelenlegi atomerımővekben, – 20 %-kal alacsonyabb, mint a jelenleg fejlesztés alatt álló legnagyobb kombinált ciklusú gázerımővekben.
• Az externális költségeket beszámítva az arány még kedvezıbb. • A versenyképesség okai: – 1600 MW-os, nagy teljesítményő blokkok; – 36-37%-os hatásfok (ez a legmagasabb a vízhőtéső reaktorok között); – Rövid konstrukciós idı (építés megkezdésétıl normál üzemig 48 hónap) – 60 évre tervezett élettartam – Akár 92% rendelkezésre állás (hosszú ciklusoknak, rövid leállásoknak és üzem közbeni karbantartásnak köszönhetıen). Atomerımővek
#01 / 46
Olkiluoto-3, az elsı EPR • 2002 május: a finn parlament 107:92 arányban jóváhagyja az 5. blokk létesítését (korábban ugyanilyen arányban bukott el a terv) • 2002. szept.: nemzetközi tender • 2003. október: TVO kiválasztja a telephelyet (Olkiluoto) • 2003. december - döntés: az AREVA-Siemens konzorcium építheti a finn EPR-t (1600 MW, 37% hatásfok, 60 év tervezett üzemidı) • 2004 február: megkezdıdtek a földmunkák • A telephelyi elıkészületek befejezıdtek, 2005. áprilisában megkezdıdött a beton alaplemez készítése
Atomerımővek
#01 / 47
Olkiluoto-3 projekt mérföldkövei
Komoly projektirányítási problémák, valamint a beton-készítés minıségi gondjai miatt a blokk üzembelépése 2011-ben várható Környezeti hatástanulmánytól számítva minimum 12-13 év kell! Magyarországon 2020 elıtt nem tud új atomerımővi blokk belépni, de az elıkészítı munkákat már most sürgısen el kell kezdeni! Atomerımővek
#01 / 48
Olkiluoto-3 építés néhány fotója
Atomerımővek
#01 / 49
Olkiluoto-3
Atomerımővek
#01 / 50
Olkiluoto-3
Atomerımővek
#01 / 51
Flamanville, a második EPR • 2004 októberében az EDF bejelentette, hogy demonstrációs EPR blokkot kíván építeni Franciaországban • A telephely: Flamanville, Normandia • A tervek szerint 2012-ben kezdi meg az üzemelést • 2007. december 12-én megkezdıdött az építés
Atomerımővek
#01 / 52
Flamanville, a második EPR
Atomerımővek
#01 / 53
AP1000 • AP1000 – Westinghouse • Nyomottvizes reaktorral (PWR), kéthurkos, 1117 MWe • Passzív biztonsági rendszerek (dízel generátorra nincs szükség!) • NRC 2005-ben hagyta jóvá a típustervet • PSA szerint CDF=5,09*10-7 / reaktorév • Moduláris szerkezet (szállítás vasúton vagy hajóval) • Építési idı: 36 hónap • 18 hónapos kampány • 60 év tervezett üzemidı Atomerımővek
#01 / 54
AP1000
AP-1000 látványterve Atomerımővek
#01 / 55
AP1000
Atomerımővek
#01 / 56
AP1000 • Passzív biztonsági rendszerek: üzemzavart követıen 72 órán át nincs szükség operátori beavatkozásra • Passzív Zónahőtı Rendszer (PXS) • Passzív Konténment Hőtı Rendszer (PCS) • Vezénylıterem vészhelyzeti használhatósági rendszere (VES) 11 ember 72 órára! • Konténment izoláció
Atomerımővek
#01 / 57
AP1000
Atomerımővek
#01 / 58
AP1000
• Súlyos baleset kezelési koncepció: megelızni a reaktortartály meghibásodást zónaolvadás esetén Atomerımővek
#01 / 59
AP1000
Atomerımővek
#01 / 60
VVER-1000 (V466) • Gidropressz • Nyomottvizes reaktorral (PWR) • Elıdje a VVER-1000/V428 (Kína, Tianwan 1&2 blokkok, 2006 ill. 2007 óta üzemelnek) • CDF < 10-5 /reaktorév • Jelentıs radioaktív kibocsátás gyakorisága < 10-7 /reaktorév • 60 év élettartam a fı berendezésekre • Manıverezhetıség, terheléskövetés Atomerımővek
VVER-1000 látványterve #01 / 61
VVER-1000 (V466) • Súlyos baleset kezelési koncepció: zónaolvadék-csapda a Tianwan VVER-1000 atomerımőben – Nagy mérető olvadék-csapda kell, hogy az olvadék vastagsága ne legyen túl nagy – Újra kritikussá válást elkerülni! – Külsı hőtés természetes áramlással – Olvadék felülrıl közvetlenül is elárasztható – Magas olvadék miatt kb. 1 év kell a teljes szilárduláshoz
VVER-1000 zónaolvadék-csapda Atomerımővek
#01 / 62
VVER-1200 • • • • • • • • •
Gidropressz Nyomottvizes reaktorral (PWR) 1200 MWe teljesítmény Tervezett kihasználási tényezı: 92% Fı berendezések tervezési élettartama: 60 év Nem tervezett SCRAM < 1/ reaktorév Kampány hossz: 24 hónapig CDF < 10-6 / reaktorév Jelentıs kibocsátás gyakorisága < 10-7 / reaktorév Atomerımővek
#01 / 63
Atomstroyexport – VVER-1200/491 3 4
2
1
Atomerımővek
#01 / 64
Atomstroyexport – VVER-1200/491 Double containment 3 4
2
1
Atomerımővek
#01 / 65
APWR • • • • •
Mitsubishi / Westinghouse Nyomottvizes reaktorral (PWR) 1538 MWe teljesítmény CDF kb. 10-7 / reaktorév Biztonsági rendszerek: továbbfejlesztett hidroakkumulátorok (aktív ZÜHR-rel összevonva), plusz víztartály a konténmenten belül • Súlyos baleset kezelési koncepció: – nagy nyomású olvadék kilövellés megelızése (primer kör nyomáscsökkentésével) – Terülı felület a zónaolvadéknak, hőtési lehetıséggel Atomerımővek
#01 / 66
APWR
Atomerımővek
#01 / 67
APWR APWR (4 sín)
Jelenlegi 4 hurkos PWR (2 sín)
3 4
4 sín (DVI) SH
SH
→ Nagyobb megbízhatóság Egyszerőbb csıvezetés
Továbbfejlesztett HA
RV
→ KNYZÜHR kiiktatása
2 Víztartály kont.-ben → Megbízhatóság!
RWSP
ACC HP LP SIP CSP SH RV RWSP
SH
SH
SH ACC
RV
ACC
SH
RWSP
：Accumulator ：High Head SIP ：Low Head SIP ：Safety Injection Pump 1 ：Containment Spray Pump ：Spray Header ：Reactor Vessel ：Refueling Water Storage Pit
Atomerımővek
#01 / 68
APWR
APWR továbbfejlesztett hidroakkumulátor tömegáram-váltója Atomerımővek
#01 / 69
Large Large Display Display Panel Panel
APWR
Compact Compact Operator Operator Console Console Shift Shift supervisor supervisor console console
Heavy Duty Crane (Reducing Field Work)
APWR vezénylıterme
Containment Vessel Upper Head
APWR építése moduláris elemekbıl Atomerımővek
#01 / 70
ACR-1000 • AECL (Atomic Energy of Canada) • Nehézvizes reaktorral (PHWR) • 1165 MWe • 520 párhuzamos vízszintes csı a kalandriában • Kalandriában nehézvíz moderátor • Könnyővíz hőtıközeg • Alacsony dúsítású urán üzemanyag • 60 év tervezési élettartam Atomerımővek
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Main Steam Pipes Pressurizer Steam Generators Heat Transport Pumps Headers Calandria Fuel Moderator Pumps Moderator Heat Exchangers Fuelling Machines #01 / 71
ACR-1000
• Üzem közbeni folyamatos átrakás • Átrakás miatti leállás nem szükséges
Atomerımővek
#01 / 72
ACR-1000 • Passzív üzemzavari hőtés • CDF < 3,4*10-7 / reaktorév (üzem közben) • Építési idı: <5 év (n-edik blokknál 42 hónap elsı betonozástól elsı üzemanyag-betöltésig)
Atomerımővek
#01 / 73
További irodalom • „Új atomerımővi technológiák” konferencia elıadásai http://www.reak.bme.hu/MTAEB/ • Elızetes ajánlatok Nagy-Britannia új atomerımőveinek http://www.hse.gov.uk/newreactors/reactordesigns.htm • USA nukleáris hatósága www.nrc.gov • Olkiluoto-3 http://www.ol3.areva-np.com/ • NAÜ: Status of Advanced Light Water Reactor Designs 2004 http://wwwpub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/te_1391_web.pdf Atomerımővek
#01 / 74
