Villamos energia. Fenntartható fejlődés és atomenergia. Villamos energia. 10. előadás A villamosenergia-rendszer felépítése és működése

Villamos energia

Fenntartható fejlődés és atomenergia CHIP, 2012. november

10. előadás A villamosenergia-rendszer felépítése és működése

Σ 270 MW

Σ 182 MW

Hazai nukleáris létesítmények és ellenőrzésük 2016/2017. tanév őszi félév

Dr. Aszódi Attila, Yamaji Bogdán, Tóth Barnabás BME NTI Σ 146 MW Fenntartható fejlődés és atomenergia

Yamaji Bogdán, BME NTI

1

Fenntartható fejlődés és atomenergia


2

Villamos energia

A villamosenergia-rendszer felépítése és működése

• Az erőművek fő feladata, hogy a természetben előforduló energiahordozókat jobban hasznosítható, „nemesített” energiahordozókká (hő, mechanikai ill. elektromos energiává) alakítsák • Villamos energia: – általánosan felhasználható (világítás, fűtés, közlekedés, mozgatás, hűtés), fogyasztása jól szabályozható, egyszerűen szállítható – előállítási költsége nagy, környezetszennyező, nem tárolható



3



4

A villamosenergia-rendszer (VER) • Történelem

• Nemzetközi együttműködő erőműrendszerek:

– 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) • 1982-87: Paks • 2000-es évek: kombinált ciklusú alaperőművek Fenntartható fejlődés és atomenergia

A villamosenergia-rendszer (VER)


5

– 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.



6

A villamosenergia-rendszer (VER) Német szél az európai rendszerben – a 21 500 szélturbina 1/3-a a keleti régióban – a helyi hálózat rendszeres túlterhelése – többlet export 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/MWh, kb. a piaci ár 50-szerese)

A Magyar VER 2013. évi statisztikai adatai, MAVIR



7



8

A villamosenergia-rendszer (VER) • Japán

Erőművek csoportosítása: több szempont szerint lehetséges

– 50 Hz/60 Hz ! – csak három frekvenciaváltó állomás (kapcsolódás a két rendszer között) – 1,2 GW transzfer kapacitás

- http://www.nippon.com/en/column/g00061/ - Report of the METI Specialist Committee for Electricity System Reform. (July 2012, available only in Japanese.) http://www.meti.go.jp/committee/sougouenergy/sougou/denryoku_system_kaikaku/pdf/report_001_00.pdf - Electric Power System Council of Japan - http://www.escj.or.jp/english/index.html



9

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

szén szénhidrogén nukleáris megújuló

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



10

A villamosenergia-rendszer (VER) • 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

A villamosenergia-rendszer (VER)


• villamos csúcsfogyasztás időszakában üzemelnek • csúcskihasználási óraszámuk 1500-2000 óra • alacsony beruházási költségű erőművek (de drágán üzemelnek) 11



12

A magyar villamosenergia-rendszer


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




13




14

Villamosenergia-termelés energiahordozó szerinti összetétele Magyarországon 2004 2001 2,3% 0,6% 22,8%

24,8%

24,4%

35,1%

0,5%

megújuló

2,2% 11,8% 39,6%

szén folyékony tüzelőanyag atomenergia vízenergia földgáz megújuló

0,6%

35,3% szén folyékony tüzelőanyag atomenergia vízenergia földgáz megújuló

nukleáris

atom

földgáz olaj

olaj

földgáz

szén szén

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



15



A MAGYAR VILLAMOSENERGIA-RENDSZER ADATAI 2012 – MAVIR, 2013-04-08 16

A MAGYAR VILLAMOSENERGIA-RENDSZER ADATAI 2012 – MAVIR, 2013-04-08

Energiahordozó-szerkezet nemzetközi összehasonlításban A primer energiahordozók részaránya a villamosenergiatermelésben néhány EU tagállam esetén (2003) 100%

0% 1%

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%

10%



17


g se ho rs zá

rs zá g O la sz o

N

ag yB

us zt A

0%

rit an ni a

ria

0%

N ém et or sz ág Fr an ci ao rs zá g

M ag ya ro rs zá g

0%

C

32%


18

Energiahordozó-szerkezet nemzetközi összehasonlításban



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

A MAGYAR VILLAMOSENERGIA-RENDSZER (VER) 2012. ÉVI STATISZTIKAI ADATAI - MAVIR



20

Hazai erőművi kapacitások

Áramtermelés és -fogyasztás folyamatábrája, 2013

A MAGYAR VILLAMOSENERGIA-RENDSZER (VER) 2012. ÉVI STATISZTIKAI ADATAI - MAVIR



Áramexport és -import 2012-ben

21

Napi terhelési görbék a legnagyobb terhelésű napokon és az import szaldó




22

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

A MAGYAR VILLAMOSENERGIA-RENDSZER ADATAI 2012 – MAVIR, 2013-04-08

A MAGYAR VILLAMOSENERGIA-RENDSZER ADATAI 2012 – MAVIR,



A MAGYAR VILLAMOSENERGIA-RENDSZER 2008. ÉVI STATISZTIKAI ADATAI - MVM 23


2013-04-08 Yamaji Bogdán, BME NTI

24

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 400 és a 220 kV-os vezetékrendszer. – Az alaphálózaton kooperálnak a magyar VER nagyerőművei.



25

– 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 .


• Kisfeszültségű hálózat: a villamos energiának a lakossági fogyasztókhoz való továbbítására szolgál. Feszültségszintje 400 V.

26

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

• Állomás: csatlakozások, leágazások. Itt csak a villamos energia áramlás iránya változik meg. • Alállomás: megváltozik a villamosenergiatovábbítás feszültségszintje is Yamaji Bogdán, BME NTI





középfeszültségű hálózat

27



28


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

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



29

6000

4000

4000

2000

2000

0 Fenntartható fejlődés és atomenergia

A VER terhelése nyáron és télen

Téli nap

6000

6

12

18

24

0

6

12

18


24 30

Villamosenergia-igények 6000

4000 J

F M Á M J

J

A S O N D

A csúcsterhelések napi maximumai éves szinten A MAGYAR VILLAMOSENERGIA-RENDSZER ADATAI 2012 – MAVIR, 2013-04-08



31



32

Villamosenergia-igények

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

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

PBT

Pcs

6000

τ1

τ2

τ1 + τ 2 P

min

4000

2000

0

6

12

18

24

0

idő

6

12


Forrás: Bihari P. 33

τ BT τ cs

τ

• Az évi csúcskihasználási tényező más néven: load-factor Fenntartható fejlődés és atomenergia


34




alaperőművek

Eltérő funkciójú erőművek éves tartamdiagramja



menetrendtartóerőművek

18 24 időtartam

Tartamdiagram és szerkesztése terhelési diagram alapján Fenntartható fejlődés és atomenergia

csúcserőművek

• Hasonlóan értelmezhető a Pcs beépített teljesítményre (τBT) • Évi csúcskihasználási tényező: az évi csúcskihasználási időtartam (τcs) az év időtartamára vonatkoztatva: νcs = τcs / τa = τcs / 8760 h < 1

35




36

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

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

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

• Változó jellegű teljesítőképesség hiányok és többletek (VH): – hőszolgáltatással kapcsolatban következik be, vagy – időjárási okok váltják ki.



37



• Üzembiztosan igénybe vehető teljesítőképesség PÜIT = PIT - PÜT • Üzembiztosan kiadható teljesítőképesség PÜIT,ki = PRBT - Pε

ahol PBT a beépített teljesítőképesség PÁH az állandó hiány PVH a változó hiány PΤΜΚ a tervszerű megelőző karbantartáson lévő teljesítmény



38


• Rendelkezésre álló beépített teljesítőképesség: PRBT = PBT - PÁH • Rendelkezésre álló teljesítőképesség PRT = PRBT - PVH • Igénybe vehető teljesítőképesség PIT = PRT - PΤΜΚ ahol


39

PÜT az üzemi tartalék Pε az önfogyasztás



40



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



41



42

Tartalékok

A villamosenergia-rendszer teljesítőképessége 2010-ben A MAGYAR VILLAMOSENERGIA-RENDSZER (VER) 2 0 12 . É V I S T A T I S Z T I K A I A D A T A I - MAVIR

• 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.



43



44

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.



45

Tartalékok – elérhetőség szerint

– 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


46

• 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 Yamaji Bogdán, BME NTI

• Fajtái:

Tartalékok – funkció szerint

• Azonnal igénybe vehető tartalék:


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

47



48

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


49


Tartalékok


50

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


51



52

ÜV-1 Pakson



ÜV-1 Pakson

53

ÜV-1 Pakson



54

Hazai nukleáris létesítmények • Hazai nukleáris létesítmények – BME Oktatóreaktor - NTI – Budapesti Kutatóreaktor – (KFKI) MTA Energiatudományi Kutatóközpont – A Paksi Atomerőmű – Kiégett Kazetták Átmeneti Tárolója (KKÁT) – Bátaapáti hulladéktároló (LLW, MLW) – Püspökszilágyi hulladéktároló • Hatóság – Központi Nukleáris Pénzügyi Alap



55



56

BME Oktatóreaktor

BME Oktatóreaktor • Oktatás:

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



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

57

BME Oktatóreaktor reaktorfizika termohidraulika radiokémia sugárvédelem


– atomenergia rendszerek – nukleáris méréstechnika és műszerfejlesztés



58

Budapesti Kutatóreaktor - KFKI

• Kutatás: – – – –


59

• 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



60



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

http://kvsz.kfki.hu/ , http://148.6.56.150/ Fenntartható fejlődés és atomenergia


61


A Paksi Atomerőmű


62

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 35-40%-át fedezi.

kép: http://www.facebook.com/paksiatomeromu Fenntartható fejlődés és atomenergia


63



64

A Paksi Atomerőmű

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)



65

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.



66

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


67



68

Bátaapáti radioaktívhulladék-tároló

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 (1-4. blokk) teljes üzemideje (50 év) alatt keletkező LLW és MLW végleges elhelyezésére – 2008 óta fogad hulladékot – 2012. dec. 5.: a felszín alatti létesítményt átadták – 2013: megindul két további tárolókamra kialakítása

Forrás: Nős Bálint, RHK Kft Fenntartható fejlődés és atomenergia


69

Bátaapáti radioaktívhulladék-tároló képek: www.rhk.hu



70

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.



71



72

RHK Püspökszilágyi Telephely

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.



73

Az atomenergia alkalmazásával kapcsolatos hatósági rendszer


• KFKI Reaktor rekonstrukciója során keletkezett hulladékok, stb.



74


A hatáskör megoszlik az ágazatok között: • Nukleáris létesítményekkel kapcsolatos engedélyezés, felügyelet: OAH. • Egészségügyért Felelős Államtitkárság (EMMI) 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 Földművelésügyi Minisztérium felügyelete alatt működő környezetvédelmi és vízügyi szakhatóságok az illetékességi körükbe tartozó kérdéseket engedélyezik. Fenntartható fejlődés és atomenergia

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

• 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.

75



76


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. • 2012. december 23-tól – 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 biztosítása, 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.



77

OAH fő feladatai



78

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.



79

• 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.



80

OAH Nemzetközi tevékenysége

Törvényi háttér az OAH működéséhez

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

• AER, NERS, WENRA Fenntartható fejlődés és atomenergia


81

• 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

Törvényi háttér II.

1. kötet - Nukleáris létesítmények nukleáris biztonsági hatósági eljárásai 2. kötet - Nukleáris létesítmények irányítási rendszerei 3. kötet - Atomerőművek tervezési követelményei 4. kötet - Atomerőművek üzemeltetése 5. kötet - Kutatóreaktorok tervezése és üzemeltetése 6. kötet - Kiégett nukleáris üzemanyag átmeneti tárolása 7. kötet - Nukleáris létesítmények telephelyének vizsgálata és értékelése 8. kötet - Nukleáris létesítmények megszüntetése 9. kötet - Új nukleáris létesítmény létesítési követelményei 10. kötet - Nukleáris Biztonsági Szabályzatok meghatározásai

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


82

Központi Nukleáris Pénzügyi Alap

A (108/97; 89/2005) 118/2011. (VII. 11.) Korm. rendelet a nukleáris létesítmények nukleáris biztonsági követelményeiről és az ezzel összefüggő hatósági tevékenységről melléklete: Nukleáris Biztonsági Szabályzatok (NBSZ): • • • • • • • • • •


83

•

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.

• 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


84

Az üzemidő-hosszabbítás

Központi Nukleáris Pénzügyi Alap

• 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).

http://www.rhk.hu/rolunk/mandatumunk/finanszirozas/



85

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

REAKTORTARTÁLYOK

2. BLOKK 50 ÉV ZÓNA ÜZEMZAVARI HŰTŐRENDSZER MÓDOSÍTÁSSAL VALÓSZÍNŰSÍTHETŐ

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

1. BLOKK 40 ÉVET MEGHALADÓ ÜZEMELTETÉSHEZ HŐKEZELÉS IS VALÓSZÍNŰSÍTHETŐ


• 2012. december 17.: hatósági engedély az 1. blokk üzemidejére vonatkozóan: – „a Paksi Atomerőmű 1. blokkjának üzemeltetésére 2013. január 1. napjától 2032. december 31. napjáig üzemeltetési engedély”

• 2013. november 12.: MVM Paksi Atomerőmű Zrt. benyújtotta a 2. blokk üzemidejének húsz évvel történő meghosszabbítására vonatkozó engedélykérelmét az Országos Atomenergia Hivatalhoz

•SZEKUNDERKÖRI BEAVATKOZÁSOK

DOMINÁNS ROMLÁSI FOLYAMAT: A HŐÁTADÓCSÖVEK SZEKUNDERKÖRI LOKÁLIS KORRÓZIÓS JELENSÉGEI


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


87

86

Az üzemidő-hosszabbítás

50 ÉV GŐZFEJLESZTŐ CSERE NÉLKÜL VALÓSZÍNŰSÍTHETŐ:

GŐZFEJLESZTŐK



Új atomerőművi blokk(ok) - előzmény

Új atomerőművi blokk(ok) • 2008.04.14.: H/4858. számú országgyűlési határozati javaslat a 20072020 közötti időszakra vonatkozó energiapolitikai koncepcióról:

• 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!


89

Új atomerőművi blokk(ok)

– akár 2×VVER-1200 • akár 40%-os lokalizáció

– tudományos-technikai együttműködés: reaktortechnológiai fejlesztés, Karbantartó Gyakorló Központ fejlesztése, üzemanyaggal kapcsolatos kérdések (üzemanyag-ellátás, kiégett fűtőelemek kezelése), atomenergia békés célú felhasználását célzó alap- és alkalmazott kutatás, radioizotópok előállítása, ipari, orvosi és mezőgazdasági felhasználás Yamaji Bogdán, BME NTI



90

Új atomerőművi blokk(ok)

• 2014. január 14.: az orosz állami tulajdonú Roszatom vállalat építhet új atomerőművi blokkokat Magyarországon, a paksi telephelyen. A Roszatom államközi szerződés keretében kapta meg a megbízást, előzetes nemzetközi tenderkiírás nélkül. A bejelentést megelőző egyeztetések magas politikai szinten zajlottak, az orosz fél kiválasztását feltehetően az orosz ajánlat kedvező gazdasági feltételei indokolták elsősorban. (Magyarország Kormánya és az Oroszországi Föderáció Kormánya közötti nukleáris energia békés célú felhasználása terén folytatandó együttműködésről szóló Egyezmény kihirdetéséről szóló 2014. évi II. törvény)


• 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.

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

• 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.

91

• 2014. február: Másik államközi szerződés a finanszírozásra vonatkozóan • 1358/2014. (VI. 30.) Korm. határozat: 2014. július 1. napjától a paksi atomerőmű teljesítményének fenntartásáért felelős kormánybiztos kinevezése

– Jelenlegi fő feladata, hogy koordinálja a paksi atomerőmű új blokkjaira vonatkozó három nagy szerződés előkészítését – 2014. december 9. aláírva • az atomerőmű tervezésére, megépítésére és üzembe helyezésére vonatkozó szerződés, • a friss üzemanyag és a kiégett üzemanyag szállításával kapcsolatos kötelezettségek rendezése, • az új blokkok üzemeltetési, karbantartási feladatainak tisztázása. Fenntartható fejlődés és atomenergia


92

Biztonság

Atomerőmű elfogadtatása az EU-ban, elvárások • A korábbi vizsgálatokban soha nem merült fel az EU

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

részéről, hogy a PA Rt. nem felelne meg az európai előírásoknak és elvárásoknak. Ezzel szemben az EU kérésére leállították 2006-ig:

• 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.

– Bohunice atomerőmű (Szlovákia) 1. és 2. blokkját, – Kozloduj atomerőmű (Bulgária) 1-4. blokkját (1.-2. blokk már 2002-ben leállt, 3.-4. blokk 2005-2006-ban).

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

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

60 milliárd

– egyéb berendezések cseréje, rekonstrukciója.

forint



93


Biztonság 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Fukushima után (2011-2012): • EU + szomszédok: „stressz tesztek” minden üzemelő, épülő, és a telephelyen üzemanyaggal rendelkező leállított blokkra (17 ország/150 reaktor) • Külső természeti kockázatok; biztonsági funkciók elvesztése; súlyos balesetek kezelése

7. 8.

Villamos betáplálás különböző fokú elvesztése Végső hőnyelő elvesztése Ezek kombinációja Üzemanyag-sérülésig hátralévő idő becslése („coping time”) stb.

9. 10.

• Magyarország: Célzott Biztonsági Felülvizsgálat • peer review Fenntartható fejlődés és atomenergia


94

Főbb ellenőrző kérdések

Nukleáris biztonság

• • • • •


95

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!



96

Főbb ellenőrző kérdések 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20.

Főbb ellenőrző 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: 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



97

21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33.

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 A hazai nukleáris létesítmények felsorolása A hazai kutató és kísérleti reaktorok főbb feladatai Hazai radioaktívhulladék-tárolók rövid bemutatása A KKÁT rövid ismertetése Az OAH szerepe, feladatai, a KNPA funkciója A nukleáris biztonságra vonatkozó törvényi háttér



98

Villamos energia. Fenntartható fejlődés és atomenergia. Villamos energia. 10. előadás A villamosenergia-rendszer felépítése és működése

Recommend Documents