Vítáme Vás na
workshopu k posílení spolupráce výzkumné organizace CV Řež s.r.o. s technickými univerzitami v rámci Rady pro spolupráci s vysokými školami společností ÚJV a CV Řež Centrum výzkumu Řež s.r.o. Ústav jaderného výzkumu Řež a.s.
1
Program: - Uvítání a představení společnosti (Ing. M. Ruščák, CSc., MBA) - Přehled realizovaných projektů a příležitosti pro spolupráci (Ing. J. Prahl, Ph.D., Ing. P. Moulis) - Velké infrastruktury pro VaVaI (Ing. J. Kysela, CSc., Ing. J. Záborský, Ph.D.) - European Energy Research Alliance (Ing. J. Prahl, Ph.D.) - Náměty ročníkových prací (Ing. K. Dalíková, Ph.D.) - Diskuse - Exkurze Centrum výzkumu Řež s.r.o. Ústav jaderného výzkumu Řež a.s.
2
Centrum výzkumu Řež stručně • Založeno 2002, VaV organizace zaměřena na vývoj technologií v energetice • Člen Skupiny ÚJV
Vizí společnosti Centrum výzkumu Řež s.r.o. je:
Být silnou, ekonomicky nezávislou výzkumnou a vývojovou organizací působící v oboru energetiky.
Centrum výzkumu Řež s.r.o. Husinec – Řež 130 250 68 Řež www.cvrez www.cvrez..cz cvrez@ cvrez@cvrez. cvrez.cz
Aktivity vedoucí k tomuto cíli je možno formulovat takto: • orientovat se zejména na aplikační výzkum a vývoj, • disponovat moderní infrastrukturou a kvalitní a konsolidovanou personální základnou, • mít vazby na Evropský výzkumný prostor s propojením na český průmysl, akademickou sféru a technické univerzity.
ADRIANA - Evropská cestovní mapa pro rychlé reaktory (ASTRID, ALLEGRO, ALFRED/MYRRHA) Projekt v rámci FP7: 2010-2011 Kontakt: Ing. J. Prahl, Ph.D. Partneři: CEA, ENEA, FZK, FZD, SCK·CEN, UJV, INR, AEKI, LGI, IRSN, ITU, VUJE, NRG
4
ADRIANA - příležitost pro spolupráci • Témata pro navazující spolupráci: • Účast na přípravě projektu ALLEGRO v rámci konsorcia CZ-SK-HU • Podpora výzkumu v oblastech • • • • •
SFR – ASTRID (F) LFR – MYRRHA (B) GFR – ALLEGRO (?) Instrumentace ozařovací kapacity
5
SCWR-FQT - Návrh reaktorové smyčky pro testy modelového palivového souboru se 4 proutky v prostředí nadkritické vody
Projekt v rámci FP7: 2011 - 2013 Kontakt: Ing. M. Růžičková, Ph.D. Partneři: KIT-G, NRG, KFKI, BME, VTT, JRC-IE, SIEMENS, SJTU + 8 dalších čínských institucí
6
SCWR-FQT - příležitost pro spolupráci Účast na návrhu a analýzách smyčky – aktivního kanálu i ostatních komponent: vhodné pro studenty magisterského programu, strojní zaměření; Související aktivity: Návrh aktivního kanálu a jednotlivých komponent smyčky ve 3D modeláři (SolidEdge, Autodesk Inventor); Termohydraulické analýzy; Pevnostní výpočty; Na projekt bude navazovat výroba zařízení, zkušební provoz, experiment v reaktoru a jeho vyhodnocení
7
GoFASTR - Vypracování základní návrhové dokumentace rychlého reaktoru chlazeného heliem, demonstrační jednotky ALLEGRO a analýze hlavních uzlů Projekt v rámci FP7: 2010 - 2012 Kontakt: Ing. O. Frýbort Partneři: AMEC, AREVA, CEA, KIT-G, NRG, PSI, ENEA, FZJ, AEKI, NNLL, …
8
GoFASTR - příležitost pro spolupráci • Vazba na projekt ALLEGRO • Experimenty na existující smyčce HTHL • analýza bezpečnosti - základní benchmarking výpočtových kodů
9
MATTER - Charakterizace a testování materiálů pro potenciální využití v reaktorech nových generací
Projekt v rámci FP7: 2011 - 2014 Kontakt: RNDr. M. Brumovský, CSc. Partneři ENEA, CIEMAT, JRC, PSI, FZD, SCK·CEN, FZD, VTT, atd. - celkem 26 organizací
10
MATTER - příležitost pro spolupráci • Problematika materiálů pro reaktory nové generace – GFR, LFR, SFR • Vývoj a testování speciálních materiálů – ODS, kompozity, žáruvzdorné oceli • Metody
– experimentální (SSRT, punch testy, creep) – modelování a simulace – nové metody experimentální validace
11
ARCHER - Technologie, komponenty a materiály pro vysokoteplotní plynem chlazené reaktory (V/HTR) Projekt v rámci FP7: 2011 - 2014 Kontakt: Ing. J. Berka Partneři NRG, JRC, PSI, British Energy Generation Ltd., AMEC, Westinghouse, UNIVERSITAET STUTTGART, atd., celkem 33 organizací
12
ARCHER - příležitost pro spolupráci • kontrola chemických režimů na HTHL smyčce – vhodné pro studenty 3. – 5. (1. – 2. magisterského studia) ročníku zaměření analytika plynů, plynová chromatografie • vyhodnocení korozního napadení exponovaných vzorků – 3.–5. roč. zaměření energetika, korozní inženýrství VŠCHT Související experimenty a analýzy: Využití GC pro analytiku plynů, mikroskopie, GD-OES atd., mechanické testy materiálů, aj. Příležitost pro rozvoj výsledků v dalších projektech s možností využití héliové smyčky HTHL a dalších experimentálních zařízení a technik
13
Využití neutronového rozptylu v průmyslu MPO FR-TI1/378 v programu TIP: 2010 – 2012 Kontakt: Ing. J. Burian, CSc. Partneři: ÚJF AVČR v.v.i. (ONF), FJFI (KIPL) Projekt řeší využití metod neutronové difrakce pro sledování vlastností (struktury) materiálů využitím neutronového zdroje - reaktoru LVR-15 14
DIFRAKCE - příležitost pro spolupráci
Na HK reaktoru LVR-15 - instalovány difraktometry V oblasti - difrakční měření reziduálních napětí ve svařovaných komponentách - mikrostruktura niklových superslitin - difrakční měření ve slitinách zirkonia
15
Vývoj a využití metodik a prostředků potřebných k ozařování vzorků neutrony na výzkumném jaderném reaktoru MPO TIP: 2009-2012 Kontakt: Ing. L. Viererbl, Ing. J. Burian, CSc. Různé aspekty ozařování na výzkumných reaktorech, především LVR-15. Zabývá se například optimalizací ozařovacích podmínek a vývojem příslušných detektorů neutronů. 16
Ozařování - příležitost pro spolupráci Spolupráce v navazujícím projektu Některé tipy na spolupráci: a) Vyhodnocení gama spekter pro neutronovou aktivační analýzu vzorků křemíku b) Měření nízkých koncentrací nuklidů v transmutačních detektorech chemickou analytickou metodou c) Aplikace využití vyvíjených detektorů neutronů
17
Pracoviště pro nedestruktivní testování, diagnostiku a 3D zobrazování pomocí neutronové radiografie a tomografie ALFA TA ČR: 2011-2015 Kontakt: Ing. J. Burian, CSc., L. Viererbl Spoluřešitelé: ÚJF AV, ÚTEF ČVUT v Praze Projekt řeší vybudování pracoviště pro analýzu vzorků pomocí neutronové radiografie na horizontálních kanálech výzkumného reaktoru LVR-15. 18
Neutronografie - příležitost pro spolupráci Návrh vybavení horizontálního kanálu, stanovení neutronového spektra a dalších dozimetrických charakteristik horizontálních svazků – případnou spolupráci řeší CVŘ nebo ÚJF AV Vývoj a testování zobrazovacích detektorů, řídícího a vyhodnocovacího softwaru - případnou spolupráci řeší ÚTEF ČVUT v Praze
19
SUSEN Udržitelná energetika Projektový manažer: Ing. Petr Moulis
EVROPSKÁ UNIE EVROPSKÝ FOND PRO REGIONÁLNÍ ROZVOJ INVESTICE DO VAŠÍ BUDOUCNOSTI
Jaderná výzkumná infrastruktura v ČR Bezpečnost a prodlužování životnosti JE
Horké komory
GEN IV
Výměna generací / Zachování znalostí
LVR-15, 10 MW
Kooperace v rámci programů EU
VVR-S, 2 MW In pile smyčky s aktivním zatěžováním LR-0, 0 MW
VR-1, FJFI
In pile smyčky
Smyčky Autoklávy
1960
1990
2000
Nutnost vybudovat infrastrukturu pro zajištění udržitelného rozvoje energetiky
2010
2040
Základní informace SUSEN = SUStainable ENergy project ZÁKLADNÍ NÁPLŇ PROJEKTU Vybudování moderní infrastruktury zaměřené na energetický výzkum: přispět k prodloužení životnosti stávajících jaderných zařízení přispět k výzkumu a spuštění reaktorů nových generací
Evropský fond regionálního rozvoje
OP Výzkum a vývoj pro inovace
Prioritní osa 2
Základní informace PŘEDKLADATEL PROJEKTU Centrum výzkumu Řež s.r.o., dceřiná společnost ÚJV Řež a.s. PARTNER REALIZACE OBJEM NÁKLADŮ
Západočeská univerzita v Plzni 2011-2015 cca 2,45 mld. Kč Lokalita Řež 2 nové objekty, 4 přístavby, stavby technické infrastruktury ŘEŽ PLZEŇ
Lokalita Plzeň 3 nové objekty Užitná plocha cca 3.650 m2
Užitná plocha cca 8.450 m2
Struktura projektu Technologické experimentální okruhy
Strukturní a systémová diagnostika
TEO
SSD
SUSEN „Udržitelná energetika“
Jaderný palivový cyklus
Materiálový výzkum
JPC
MAT
Strukturální a systémová diagnostika degradace a životnosti konstrukčních materiálů jaderných reaktorů
vývoj manipulátorů a metodik pro NDE zkoušení
zařízení pro simulaci těžké havárie JE nové generace
Jaderný palivový cyklus
posuzování vlivu na životní prostředí
geologické ukládání radioaktivních odpadů
palivové cykly pokročilých reaktorů
zpracovávání a úpravu radioaktivních Materiálový výzkum odpadů MAT
Materiálový výzkum Materiály pro komponenty aktivní a neaktivní části JE 4. generace Feritické/martenzitické oceli pro aplikace při teplotách do 650°C Austenitické oceli a vysoce legované austenitické slitiny odolné v agresivních prostředích Svařovací technologie
Technologické experimentální okruhy okruh se superkritickou vodou
okruh se superkritickým oxidem uhličitým
okruh s vysokoteplotním heliem
okruh s kapalným sodíkem
SUSEN – možnosti spolupráce Výzkumná činnost ve společných projektech Vlastní projekty na principu Open Access
Spolupráce při koncepci a výstavbě
Možnosti spolupráce Propojení s významnými laboratořemi v zahraničí
Kariéra v laboratořích světové úrovně Diplomové a doktorské práce
Reaktor JHR a spolupráce s vysokými školami
Ústav jaderného výzkumu Řež a.s. & Centrum výzkumu Řež s.r.o. Projekt Jules Horowitz Reaktor - dodávka horkých komor financovaný Ministerstvem školství, mládeže a tělovýchovy ČR a Evropskou unií
Konsorcium JHR (Jules Horowitz Reaktor ) a využití jeho kapacity ● mezinárodní projekt koncepce a výstavby nového vysoce výkonného jaderného reaktoru pro výzkum v oblasti materiálů a jaderného paliva ● Konsorcium JHR sdružuje organizace, jež se podílí na výstavbě reaktoru. Tyto organizace mohou následně využívat jeho kapacitu za cenu provozních nákladů. ● ČR přispívá 2% materiální dodávkou (horké komory) a získá přibližně od roku 2015-2016 přístup k reaktorové kapacitě. Projekt JHR byl zařazen mezi projekty Velkých Infrastruktur a je financován MŠMT. ● CVŘ buduje zájmovou organizaci budoucích uživatelů kapacity reaktoru JHR a zve všechny organizace mající zájem o její využívání ke spolupráci.
Všeobecná presentace JHR
Experimentální možnosti na reaktoru JHR 1/2
Experimentální možnosti na reaktoru JHR 2/2
Nabídka diplomových prací V současné době dokončujeme konstrukční práce konceptu Horkých Komor a přecházíme do fáze výroby.
Zveme studenty mající zájem podílet se na tomto unikátním mezinárodním projektu ke spolupráci a nabízíme následující témata diplomových prací (kompletní seznam je k dispozici na vyžádání):
Výpočet těsnosti horkých komor
Zkušební přípravek pro měření těsnosti sestavy průchodka – chránička (dle EN 13184 § 9)
Výpočet těsnící schopnosti horkých komor na základě dílčích experimentálních výsledku těsnosti jednotlivých komponent a jednoduchého fyzikálního modelu.
Ergonomická studie řešení ovládacích pultů horkých komor
Návrh uspořádání ovládacího pultu horkých komor. Simulace havarijního a běžného provozu. Použití programu CATIA.
Velká infrastruktura Řež „ EXPERIMENTÁLNÍ JADERNÉ REAKTORY LVR-15 a LR-0“
Velká výzkumná infrastruktura Řež GEN IV Žádost o poskytnutí účelové podpory velkých infrastruktur výzkumu podle §4 odst.1 písm.e) zákona 130/2002 Sb. poskytnutá na období 2011- 2015 Výzkumné jaderné reaktory v Řeži mají typické znaky velkých infrastruktur • provádí se na nich výzkum s mezinárodní spoluprací • jedná se o významná unikátní zařízení • budou na nich řešeny projekty zařazené do OP VaVpI (VPUE Velký projekt udržitelné energetiky, prioritní osa 2 , Regionální centra) • jsou zázemím pro vědecko-technický park a Podnikatelský inkubátor Řež • je na nich realizována spolupráce s průmyslovou sférou • zařízení na těchto reaktorech jsou systematicky využívána domácími i zahraničními uživateli • provoz zařízení zajišťují týmy specialistů a krytí nákladů přesahuje možnosti jedné instituce
•
umožňují vzdělávání výzkumných pracovníků, výuku – exkurze studentů
•
Infrastruktura podporuje doktorandy, kterým je umožněno získat potřebné zkušenosti a experimentální údaje pro dokončení závěrečných prací
•
poskytují v rámci Evropského výzkumného prostoru možnosti pro výzkumné pracovníky EU formou „open access“ v rozsahu 10% podpory
•
v rámci „open acces“ se mohou realizovat výzkumné projekty VŠ a jejich ústavů
•
posouzení výběr těchto projektů se uskutečňuje komisí na úrovni sekce Výzkumné reaktory. Příklad: v současné době se na reaktoru LR-0 realizuje projekt UTEF ČVUT na sledování radiačního poškození detektorů typy MEDIPIX.
Základní informace o infrastruktuře: reaktor LR-0 Experimentální reaktor nulového výkonu •
Hlavní využití: Stanovení neutronově-fyzikálních charakteristik reaktorových mříží typu VVER a PWR a stínění pro paliva UO2 nebo MOX
•
Maximá Maximální lní výkon:
•
Maximá Maximální lní hustota toku neutronů neutronů 1x 1013 n/m2s
• •
Reaktorová Reaktorová nádoba: prů průměr... 3.5 m výš výška ... 6.5 m
•
Atmosfé Atmosférický tlak
•
Pokojová Pokojová teplota nebo ohř ohřev do 70 st. C
•
Palivo typu VVER-1000, zkrácené, obohacení do 4.4 váh. % 235U, palivové kazety typu VVER-440 a VVER-1000
1 kW
Základní informace: reaktor LVR-15 Experimentální lehkovodní reaktor bazénového typu Tepelný výkon: 10MW • Maximální hustota toku rychlých neutronů – v AZ: 3 x 1018 n/m2s • Maximální hustota toku tepelných neutronů – v AZ : 1.5 x 1018 n/m2s – v ozařovacím kanálu v palivu: 1 x 1018 n/m2s – v ozařovacím kanálu v reflektoru: 3-5 x 1017 n/m2s •
Palivo IRT-4M, 19.7% U-235
Experimentální zařízení LVR-15 • vodní reaktorové smyčky C0 + C3
• horizontální kanály • ozařovací sondy
BNCT
0
1
2m
strain diffractometer
• vertikální ozařovací kanály • pneumatická pošta pro neutronovou aktivační analýzu
H3BO3
HK9 HK8 HK2 HR-SANS
HK3
HK6
powder diffractometer I
HK4
multipurpose diffractometer
neutron depth profiling
powder diffractometer II
radiative neutron capture strain scanner
Ozařovací kanály smyček BWR, PWR a VVER PWR T = 334oC P = 15.5 MPa
BWR T = 288oC P = 9 MPa
Ozařovací smyčky a sondy Pb-Li T = 530 – 320 oC
Chouca T = 235 - 320 oC
Zapojení do EFDA - Evropský fúzní program 1. Zkoušky materiálu první stěny (PFW) 2. Účast v evropském konzorciu TBM (Test Blanket Modul)
Nová zařízení pro SCWR, VHTR a SCO2 Smyčka s nadkritickými parametry vody
Energetická smyčka s nadkritickými parametry CO2
European Energy Research Alliance www.eera-set.eu
Cíl: urychlit vývoj nových technologií v oblasti energetiky zformováním společných výzkumných programů a sdílením výzkumné infrastruktury CVR vstupuje 2010 na doporučení TPUE
Založeno 2008 10 nejvýznamnějšími evropskými výzkumnými ústavy
Executive Committee 15 výzkumných organizací schvaluje a monitoruje JPs určuje strategii vůči ostatním komunitám a stakeholderům
Vazba na SET-Plan 7.RP EU EIIs solar, wind, electricity grids, ccs, bioenergy, smart cities, sustainable nuclear
Cooperation, Ideas, People, Capacities, EURATOM, JRC
ETPs wind, photovolatics, biofuels, electricity networks, renewable heating and cooling, fuel cells, sustainable nuclear, …
EERA solar, wind, smartgrids, ccs, bioenergy, materials for nuclear
Společné VaV programy
VI 2010 Wind, Photovoltaics, Smart grids, Geothermal XI 2010 Materials for nuclear, Bionenergy, CCS Více než 1000 FTE z více než 74 VO!
2011
CSP, Marine, Smart cities, Energy storage, Basic science for energy
Materiály pro jadernou energetiku (1) Industrial Initiative (subprogram shodný s projektem MATTER v rámci projektu FP7) (2) ODS oceli (3) Kompozity/Žáruvzdorné oceli(zaměření na GFR a VHTR) (4) Modelování spolupráce s: CEA, CIEMAT, ENEA, FZD, INR, JRCPetten, KIT, NRG, PSI, CVR, SCK-CEN, University of Manchester a VTT.
Zachycování a ukládání CO2
3 subprogramy: (1) Pre-combustion & oxyfuel (2) Post-combustion (3) Transport & ukládání CO2 Instituce: BRGM, CIUDEN, ECN, ENEA, ERSE, HGF-GKSS, HGF-FZJ, IFE, IFP, LNEG, Poli Milano, Risoe DTU, SINTEF, TNO, UK ERC.
Smart grids (1) Network operation, (2) Energy management, (3) Control system interoperability, (4) Electrical storage technologies, + otevření nového programu Energy Storage. Instituce: AIT, ECN, ENEA, ERSE, IWES, JRC, LABEIN, LABORELEC, Risř DTU, SINTEF, TUBITAK, VITO a VTT
Děkujeme za Vaši účast!
Centrum výzkumu Řež s.r.o. Ústav jaderného výzkumu Řež a.s.
56
