Atomenergetika 2019-ben


Atomenergetika 2019-ben
Olvasási idő: 7 perc

A 2019-es év a klímaproblémák mellett az atomenergetika feltámadásának éve is lehetne.

A Nukleáris Világszövetség adatai szerint a globális atomerőművi kapacitás 392,4 GWe volt 2019 végén, ami kissé csökkent 2018-hoz képest. Kilenc reaktor vonult nyugdíjba, hat megkezdte az üzemelést, és három új egység építése indult meg.

Az elmúlt évben újból felismerték az atomenergia éghajlatváltozás enyhítésében játszott szerepét, valamint fokozott figyelmet fordítottak a kis moduláris reaktorok fejlesztésére. A megsemmisült csernobili 4. reaktor fölé új szarkofág került, ami egy 110 méter hosszú, 257 méter széles és 105 méter magas, 36 ezer tonnás acélszerkezet és az egész sérült energiablokkot befedi. Japán pedig felülvizsgálta a Fukushima károkat és a reaktorok leszerelésének terveit.

2019-ben kilenc reaktor zárt be véglegesen:

2019. január 14. Bilibino 1 blokk (Oroszország), 2019. július 16. Jinshan (Chinsan) 2 blokk (Tajvan), 2019. április 9. Genkai 2 blokk (Japán), 2019. december 20. Mühleberg (Svájc), 2019. december 31. Philippsburg 2 blokk (Németország), 2019. május 31. Pilgrim (USA), 2019. december 31. Ringhals 2 blokk (Svédország), 2019. szeptember 20. Three Mile Island 1 (USA) és 2019. december 24. Wolsong 1 (Dél-Korea).

2019-ben viszont hat reaktor csatlakozott a hálózathoz,

köztük a világ első úszó atomerőműve, az Akademik Lomonoszov 1-2, amely 2019. december 19-én kezdte meg a villamosenergia-termelést. Ezt előzte meg 2019. április 22-én Shin-Kori 4 (Korea) 2019. május 1-jén a Novovoronyezs II-es kiépítés 2-es blokkja (Oroszország), június 23-án Taishan 2 (Kína) végül szintén Kínában június 29-én Jangjian 6-os blokkja csatlakozott a villamosenergia-hálózatra. Egyébként a Novovoronyezsi Atomerőmű II-es kiépítés 2-es blokkját 2019. november 1-jén, a kitűzött határidő előtt harminc nappal helyezték kereskedelmi üzembe.

Az első úszó atomerőmű üzembe helyezés előtt áll

Három új reaktor építését is megkezdték a tavalyi évben:

az oroszországi Kurszk II-2 (VVER-TOI) 2019. április 15-én; Kínai Zhangzhou 1 (HPR1000) október 16-án és az iráni Busher 2 (VVER-1000) szeptember 27-én.

De ezzel nem ért véget az atomenergetika, az atomenergia dicsősége. 2019-ben széles körben elismerték azt a szerepet, amelyet a nukleáris energia az éghajlatváltozás enyhítésében játszhat. Májusban a Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) jelentése figyelmeztette az embereket, hogy az atomenergia-kapacitás csökkenése veszélyeztetheti a kitűzött klímacélokat és az ellátás biztonságát. Hacsak a fejlett gazdaságok nem találnak módot a reaktorok élettartamának meghosszabbítására.

A Nemzetközi Atomenergia-ügynökség (NAÜ) egy konferenciának adott otthont október elején, ami az atomenergia szerepét vizsgálta az éghajlatváltozás elleni küzdelemben. Az eseményen 79 országból 550 résztvevő és 18 nemzetközi szervezet vett részt. A konferencia olyan kulcsfontosságú kérdéseket vitatott meg, mint például a klímacélokat teljesíteni kívánó energiapolitikák előmozdítása, a meglévő atomerőművek hosszú távú üzemeltetése és hozzájárulásuk az üvegházhatást okozó gázok kibocsátásának elkerüléséhez, a fejlett atomtechnológiák és a nukleáris energia éghajlatváltozás mérséklésében játszott szerepének nyilvánosság általi megismerése; valamint az atomenergia és más alacsony szén-dioxid-kibocsátású energiaforrások közötti szinergiák kilátásai.

Novemberben az Európai Parlament a Madridban megrendezendő 25. ENSZ éghajlatváltozási konferenciával (COP25) összefüggésben állásfoglalást fogadott el, elismerve, hogy az atomenergia – mint karbonmentes energiatermelési mód – szerepet játszhat az éghajlatváltozás elleni küzdelemben. Továbbá jelentős részesedése lehet az európai villamosenergia-termelésben.

A NAÜ új főigazgatója, Rafael Mariano Grossi a madridi COP25-ben elmondta, hogy az alacsony szén-dioxid-kibocsátású atomenergiának nagyobb mértékű felhasználására van szükség a tiszta energiához való globális átmenet biztosítása érdekében. Ideértve a megújuló energiák, például a nap és a szél támogatását. (Az argentin származású Grossit októberben Yukiya Amano halála után választották a NAÜ főigazgatójává.)

Japán decemberben felülvizsgálta a Fukushima Daiichi atomerőmű leszerelésének ütemtervét.

Bár a leszerelést bonyolítja a magas sugárzás és más kockázati tényezők, a kormány és a Tokyo Electric Power Co (Tepco) továbbra is az atomenergia 30-40 éven belüli kivezetésére törekszik. Az új ütemterv szerint a használt fűtőanyag és összetevőinek eltávolítása a Fukushima Daiichi 1. blokk kiégett fűtőelemeiből valamikor 2027-2028-ban, a 2. blokk esetében pedig 2024-2026-ban kezdődik. Ez a munka már folyamatban van a 3. blokknál. A legnehezebb feladatnak, az a körülbelül 880 tonna olvadt tüzelőanyag eltávolítása látszik a három reaktorból, ami 2021-ben kezdődik majd.

A Tepco folyamatos problémákkal is szembesül, hiszen 1,2 millió tonna víz még mindig radioaktív tríciumot tartalmaz, ezt pedig több mint 950 tartályban tárolják. Az olvadt reaktormagok hűtésével keletkező szennyezett víz így napi 170 köbméterrel növekszik.

Európai EPR-ek

Az Olkiluoto Atomerőmű 3 blokk (EPR – European Pressurised Reactor) finnországi üzembe helyezését, sok-sok csúszás után, 2021 márciusára tolták ki a franciaországi Areva és a németországi Siemens szállítói. (Az Olkiluoto 3 építése 2005-ben kezdődött és a befejezést eredetileg 2009-re tervezték.)

A francia Flamanville-i atomerőmű 3. EPR blokkja szintén késett. Az EDF szerint nem is lesz kész 2022 vége előtt, mert a hegesztéssel kapcsolatos folyamatos problémák miatt három évvel késleltetik a befejezési dátumot.

Tehát elmondhatjuk, hogy számukra az atomenergetika terén nem igazán termett babér. Ezzel szemben az oroszok, akikre ilyen téren oktalanul fujjogunk taroltak. A kínaiak pedig gyors ütemben fejlődnek.

Balesetet toleráló vagy más néven balesetálló üzemanyag (ATF – Accident Tolerant Fuel)

A toleráns vagy balesetálló üzemanyag olyan üzemanyag, amely ellenáll egy súlyos, nem tervezhető, a hűtőközeg elvesztéséből fakadó hipotetikus atomerőművi baleset során fellépő hatásoknak is. Hosszú időn keresztül képes ellenállni az aktív zóna hűtésének zavarából fakadó extrém hőméréklet-emelkedésnek és nem következik be hidrogén-kibocsátást okozó cirkónium-gőz reakció sem. A toleráns üzemanyag használata rendszerbiztonsági, illetve az atomenergetika általános biztonsága szempontjából egy új minőségi szintet jelent.

Európában, Japánban, az Egyesült Államokban, Oroszországban és Kínában is születnek úgynevezett balesetet tűrő üzemanyag-tervek. A Framatome, a Global Nuclear Fuel (GNF) és a Westinghouse együtt dolgoznak az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumával (DOE) az ATF-koncepciók 2025-ig történő kereskedelme érdekében. Az első Framatome ATF szerelvényeket, amelyek módosított burkolatot és pelleteket tartalmaznak, áprilisban töltötték be a Vogtle 2-be. A Westinghouse és az Exelon Generation Company szeptemberben kezdte meg az ATF EnCore® Fuel tesztelését a Byron 2-n.

Az orosz gyártmányú balesetálló üzemanyag tesztelését már 2019 januárjában megkezdték

az Uljanovszki területen lévő Dimitrovgrádban az Atomreaktorok Állami Kutatóintézetének MIR kutatóreaktorában. A TVEL leányvállalatánál, a Novoszibirszki Vegyi Üzemben gyártott két kísérleti üzemanyag-kazetta méreteiben egyezik az orosz VVER és a nyugati nyomott vizes PWR atomerőművekben használatos kazettákkal. Ezek négy különböző anyagból készültek, illetve az üzemanyagpálcákban lévő urántöltet is négy különféle összetételű hasadóanyagból áll.

Az üzemanyag-tabletták hagyományos uránium-dioxidból vagy megnövelt sűrűségű és hővezető-képességű uránium-molibdén ötvözetből készülnek. Az üzemanyag burkolatául szolgáló pálcák pedig vagy krómozott cirkónium ötvözetből, vagy króm-nikkel ötvözetből. Minden egyes üzemanyag-kazettában 24 pálca van, amelyek különböző összetételű anyagokból készültek. Az üzemanyag-kazettákat a MIR reaktorban olyan körülmények között tesztelik, amelyek a legközelebb állnak a valós üzemi körülményekhez. Figyelembe véve a VVER és a PWR reaktorokban lévő hűtőközeg üzemi jellemzőit. A kísérleti reaktort úgy tervezték meg, hogy lehetőség legyen az orosz VVER és a külföldi PWR reaktorok számára készülő toleráns üzemanyag párhuzamos vizsgálatára is.

Decemberben a gyártott kísérleti ATF-rudakat tartalmazó VVER-1000 reaktorok első üzemanyag-részegységei sikeresen teszten mentek át és az orosz TVEL 2020 első negyedévében tervezi az üzemanyag-egységek berakását az egyik rosztovi reaktorba.

A kínai állami nukleáris vállalat a China General Nuclear Power Corporation (CGN) januárban kezdte meg az ATF-rúd prototípusának tesztelését a Kínai Mianyang Kutatóreaktorban.

Növekszik az SMR-k támogatása

2019-ben, az atomenergetika támogatás mellett nőtt a kis moduláris reaktorok (SMR) intézményi támogatása. Különösen Kanadában, az Egyesült Államokban és az Egyesült Királyságban. Az SMR-ek (Small Modular Rectors) olyan kisebb kapacitású, önállóan is üzemelni képes reaktorok. Sokoldalú szolgáltatást képesek nyújtani és akár egymás mellé is telepíthetnek, hogy nagyobb egységeket tudjanak létrehozni. A moduláris arra utal, hogy ezek a reaktorok önmagukban is működőképes, kisebb egységek. Egy telephelyre több reaktort is telepíthetnek egyidejűleg, így skálázható a kívánt teljesítményt. Az ilyen reaktorok kapacitása jellemzően nem haladja meg a 300 megawattot.

Kanada Saskatchewan tartománya kifejezetten számol a kis moduláris reaktortechnológia fejlesztésével és a 2030-as évek közepére datálja az első működő SMR-t. Ezt arra alapozzák, hogy a Kanadai Nukleáris Laboratórium (CNL) júliusban bejelentette lehetővé teszi a kutatás és fejlesztés felgyorsítását az SMR-k Kanadában történő telepítése érdekében. A CNL célja, hogy 2026-ig elhelyezzen egy SMR-t az egyik helyszínén.

Az Egyesült Államokban a Nukleáris Szabályozó Bizottság (DOE) decemberben bejelentette, hogy jóváhagyja a korai telephelyi engedélyt a Tennessee-i Oak Ridge közelében lévő Clinch River telephelyén. Decemberben az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma engedélyt adott az Oklo kompakt gyorsreaktor-fejlesztőjének, hogy SMR-t építsen be integrált napelemekkel az Idaho Nemzeti Laboratóriumban.

"<yoastmark

Az Egyesült Királyságban a Nukleáris Szabályozási Iroda, a Környezetvédelmi Ügynökség és a Wales természeti erőforrásainak novemberében új útmutatást tett közzé a Generic Design Assessment (GDA) vonatkozásában, amely figyelembe veszi az SMR terveinek jövőbeni lehetőségeit. Novemberben az Egyesült Királyság Kutatási és Innovációs Központja megerősítette, hogy a Rolls-Royce által vezetett konzorcium SMR-t tervez az Egyesült Királyság számára.

A Rolls-Royce egy olyan reaktort tervez, amely 4,5 méter, hogy a brit útmagassági határ, azaz 4,95 méter alá essen. A gyárban épített terméket teherautóval vagy hajóval szállítanák az ügyfelek számára. A Rolls-Royce reaktor mérete 11,3 és 4,5 m lenne, és a teljes üzem körülbelül egy kis irodapark nagyságú. A cég úgy tűnik, használni fogja az ismert Roszatom-technológia védelmi elemeit (szökőár, földrengés, repülőgép-rázuhanás) és a szintén Roszatom-újítást az úgynevezett olvadékcsapdát.

SMR reaktorok az energia szolgálatában

Gyorsneutronos reaktorok és zárt üzemanyagciklus

A BRESZT-OD-300 gyorsneutronos reaktorral felszerelt blokk építéséről szóló szerződés az Áttörés projekt fontos és régen várt eseménye volt. A gyártó/újrafeldolgozó létesítmény megépítése után a kísérleti demonstrációs energetikai komplexum kulcslétesítménye, az ólomhűtésű gyorsneutronos atomreaktor létesítése következik, amely a jövő atomerőművi berendezéseinek prototípusa lesz.

A Roszatom Áttörés elnevezésű projektjének célja, hogy a zárt nukleáris üzemanyag-ciklus megvalósításával az atomenergetikai ipar számára egy új platformot hozzanak létre. Ez megoldást kínál a kiégett üzemanyag, valamint a radioaktív hulladék problémájára biztosítva az orosz nukleáris technológia vezető szerepét a világon. E projekt részeként létesül a telephelyi zárt üzemanyag-ciklust megvalósító BRESZT-OD-300 ólomhűtéses gyorsneutronos reaktor. Illetve a nukleáris üzemanyag gyártására és a kiégett üzemanyag újrafeldolgozására szolgáló moduláris berendezés a Szibériai Vegyi Kombinát területén.

Oroszország korábban is folyamatosan támogatta és fejlesztette a gyorsneutronos technológiákat. Ezek a kulcselemei az üzemanyagciklus zárásának. Jelenleg a Belojarszki Atomerőműben már két ilyen típusú blokk üzemel. Az 1980 óta termelő BN-600-as, illetve a 2016 októberében üzembe helyezett BN-800-as reaktor is bizonyítja a technológia létjogosultságát és jövőjét. A kiégett fűtőelemek újrahasznosítása pedig jelentősen csökkentené a végleges elhelyezést igénylő nagy aktivitású hulladék mennyiségét.

Egyre több ország látja beilleszthetőnek energiastratégiájába az atomenergiát

Bulgária a Belenei Atomerőmű építési projekt stratégiai befektetőjének kiválasztására 2019. május 22-én írt ki pályázatot. 2019. március 8-án fejezték be a betonbeöntést az első török atomerőmű 1-es blokkjának alapzatába. Az Akkuyu Atomerőmű építési területén az 1-es blokk építése során a kettős falú reaktorépület belső és külső falait húzzák fel. Az Amerikai Egyesült Államokban is bizalmat szavaztak az atomnak: a Vogtle Atomerőmű 3-as és 4-es blokkjának befejezéséről döntött a négy társtulajdonos.

Az atomenergiát 1998-ban még elutasító Ausztrália Angus Taylor energiaügyi miniszter kérésére augusztus 2-án kormánybizottságot hívott össze (az ausztrál parlament Környezetvédelmi és Energiaügyi Állandó Bizottságát is felkérték) Ausztráliai atomenergia potenciáljának vizsgálatára.

Lengyelország is fontolgatja új atomerőművi blokkok építését. A lengyel Energetikai Minisztérium november 23-án tette közzé 2040-ig szóló energiapolitikai tervezetét. Ebből világossá válik, hogy mérsékelni kívánják a széntől való függésüket az atomenergia javára. Így a terv az, hogy Lengyelország 2035-ben elindíthatja az első 1000-1500 MW kapacitású atomerőművi reaktorblokkját, 2043-ig pedig további ötöt épít.

De egyre több ország fordul szerte a világon az atomenergia, az atomenergetika felé. Hiszen az energia birtoklása a fejlődés alapvető elemeként jelent meg Ázsiában, a Közel-Keleten, Afrikában és Dél-Amerikában is. Így nem is meglepőek azok a számok, amelyek azt mutatják, hogy világszerte 444 darab nukleáris kereskedelmi egység üzemelt. Mindeközben 54-t építettek, és 111 új reaktorblokkot terveznek építeni elsősorban Kínában, Indiában és Oroszországban.

A nagy játékosok körvonalai megerősödtek

Egyre pontosabban kezd kirajzolódni melyek azok a cégek, amik vezető szerepet töltenek be az atomenergetika gyártói területén. Oroszország és Kína mellett, még küzd a francia cég a megélhetésért. De már szüksége van arra, hogy a Roszatom és a Francia Atom- és Alternatív Energia Bizottság (CEA) az atomenergia békés felhasználását célzó orosz-francia partnerségről szóló stratégiai dokumentumot írjon alá. (A partnerségről szóló stratégiai dokumentumot 2018. május 24-én, Szentpéterváron írták alá Vlagyimir Putyin orosz és Emmanuel Macron francia elnök jelenlétében.)

A dokumentum hangsúlyozza, hogy közös megközelítést alkalmaznak az atomenergia fejlesztésében. Illetve annak, az Egyesült Nemzetek Éghajlat-változási Keretegyezménye nyomán létrejött, párizsi megállapodás célkitűzései elérésében betöltött szerepét tekintve.

A világ 15 országának 76 energiatermelő atomreaktora számára állít elő a TVEL üzemanyagot és 8 országba szállít kutatóreaktorokhoz üzemanyagot. Emellett az orosz atommeghajtású flotta egységeit is ellátja üzemanyaggal. A világ minden hatodik energiatermelő reaktora a TVEL által gyártott üzemanyagot használja.

Közben, szép csendben, 2019-ben pedig ismét rekordot döntött az oroszországi atomerőművek villamosenergia-termelése

A Roszatom állami konszern villamos energetikai divíziójához tartozó Roszenergoatom konszern leányvállalatai által előállított villamos energia mennyisége 2019-ben meghaladta a 208,784 milliárd kWh-ot. Ez azt jelenti, hogy nőtt az atomerőművek össztermelése és több mint 4,5 milliárd kWh-val túlszárnyalták a korábbi, 2018. évben elért 204,275 milliárd kWh rekordot. Amihez legnagyobb mértékben a Rosztovi Atomerőmű (több mint 33,8 milliárd kWh), a Kalinyini (több mint 31 milliárd kWh) és a Balakovói Atomerőmű (30 milliárd kWh-t meghaladó mértékben) járult hozzá.

És akkor, hol van még az atomenergetika melletti jelentős terület, a nukleáris medicina és a robotika 2019-es csodálatos éve?



Previous Az élet meghosszabbítása
Next Hidrogénbusz Franciaországban

No Comment

Leave a reply

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük