|
 |
Energetyka jądrowa - bezpieczeństwo energetyczne Polski
|
 |
|---|
  |
Strona 1 z 1
|
Kabushi
Kabushi
::: 6213 :::
STEAM_0:0:11060447
wiek: 48
|
2013.09.28 cykl ze strony matusiakj.blogspot.com
Energetyka jądrowa 1 :: LINK ::
W światowej energetyce atomowej zdecydowanie dominują reaktory PWR - Pressurized Water Reactors czyli Reaktor wodny ciśnieniowy :: LINK :: .
Do ich zalet zalicza się:
- niezawodna, wypróbowana latami eksploatacji i dojrzała konstrukcje
- użycie wody jako chłodziwa, moderatora i reflektora. Silnie radioaktywna i korozyjna woda obecna jest tylko w obiegu pierwotnym
- względnie duża (ale nie ekstremalnie duża) jest gęstość mocy :: LINK :: w rdzeniu i w związku z tym niewielkie są rozmiary rdzenia reaktora
- niewielkie są możliwości jego użycia do wytwarzania plutonu militarnego i proliferacji broni jądrowej
- potencjalna możliwość rozproszenia ciepła powyłączeniowego w układzie biernym gwarantującym bardzo wysoki poziom bezpieczeństwa
Reaktory PWR mają też wady:
- konieczność odstawienia reaktora co rok i po obniżeniu radiacji zdjęcie jego pokrywy celem przeładowania części paliwa. Pokrywa zbiornika jest zdejmowana w czasie remontów i przeładunków paliwa; znajdują się w niej przepusty dla prowadnic prętów regulacyjnych.
- niewielki poziom wypalenia paliwa
- pierwotny obieg chłodzenia pracuje przy podwyższonym ciśnieniu i temperaturze w stosunku do parametrów termodynamicznych pary wytworzonej w wymiennikach ciepła nazwanych wytwornicami pary. Ciśnieniowy zbiornik reaktora jest trudny do wykonania
- konieczność użycia jako paliwa wzbogaconego do 3-4% uranu lub paliwa MOX
- kłopotliwe są użyte w obiegu pierwotnym pompy wodne
- w reaktorach nie - pasywnych konieczne jest ciągle aktywne odbieranie ciepła powyłączeniowego. Całkowita awaria tego systemu chłodzenia lub złe działanie systemu automatyki i operatora w najgorszym razie prowadzi do stopienia rdzenia reaktora
Wymienione wady blakną na tle naprawdę poważnych wad innych rodzajów reaktorów jądrowych :: LINK :: .
Pierwotnie reaktory PWR zaprojektowano i użyto w USA do napędu łodzi podwodnych. Strony WWW zawierają liczne informacje popularnonaukowe o tych reaktorach i powtarzanie ogólnie znanych i dostępnych informacji jest bezcelowe. Skupmy wiec uwagę na istocie sprawy. Przed katastrofa w Fukishimie najgorszy wypadek z reaktorem PWR miał miejsce w elektrowni TMI-2 w 1979 :: LINK :: . Doszło do połowicznego stopienia rdzenia i blok musiał być trwale zamknięty. "Rdzeń" wydobyto i przewieziono do rządowego magazynu dopiero w 1994 roku co kosztowało blisko 1 mld dolarów. Z pewnością przetworzenia tego rdzenia, jeśli ktoś podejmie się tego zadania, będzie jeszcze bardziej kosztowne. Uwolniona jednak radioaktywność była niewielka. Nawet wiec stopienie rdzenia reaktora nie jest żadna apokalipsa środowiskowa.
Katastrofa w TMI zdarzyła się niejako na wlasne zyczenie bowiem problem wadliwego zaworu z mylacym pseudo-monitoringiem jego stanu byl juz wczesniej dokonale znany i o malo co nie doprowadzil do wypadkow w innych elektrowniach z tym reaktorem.
Rosyjskie reaktory WWER nieznacznie różnią się od reaktora - pierwowzoru PWR koncernu Westinghouse.
- moc elektryczna elektrowni z reaktorem PWR 1100 wynosi 1100 MW a z reaktorem WWER 1000 MW.
- moc cieplna reaktorów wynosi odpowiednio 3411 i 3000 MW
- średnica zbiorników reaktorów wynosi 4,0 i 4.1 m
- wysokość zbiorników wynosi 12 i 10.8m
- grubość ścianek zbiornika wynosi 20 i 14 cm.
Przewidywana trwałość zbiornika reaktora powinna wynosić obecnie co najmniej 60 lat. Dawniej uważano ze wystarczy żywotność 40 lat. Reaktor pracuje pod ciśnieniem 16 MPa. Zbiornik reaktora wraz z rurociągami obiegu pierwotnego jest najbardziej krytycznym elementem reaktora i musi spełniać bardzo ostre wymagania. Pękniecie zbiornika lub rurociągów prowadzi do utraty chłodziwa i ciężkiego wypadku jądrowego. Materiał zbiornika jest chroniony przed destrukcyjnym działaniem promieniowania.
Pomiędzy rdzeniem a ścianą boczną zbiornika jest umieszczona stalowa cylindryczna osłona termiczna, chroniąca zbiornik przed intensywnym promieniowaniem gamma i bezpośrednim oddziaływaniem ciepła generowanego w rdzeniu.
Chłodziwo z króćców dolotowych zbiornika spływa w dół pierścieniową szczeliną opadową między ścianą boczną zbiornika a osłoną termiczną, po czym z dolnej komory mieszania płynie ku górze przez rdzeń reaktora do króćców wylotowych.
Zbiornik reaktora wykonuje się je ze stali ferrytycznej lub niskostopowej i starannie plateruje od wewnątrz 3mm warstwą austenitycznej stali nierdzewnej celem zapobieżenia korozji zbiornika.
Temperatura kruchości materiału zbiornika wynosi początkowo 80C ale wskutek napromieniowania neutronami wzrasta i pod koniec eksploatacji dochodzi do 130C. Kruchość definitywnie ogranicza żywotność zbiornika. Zależny ona od otrzymanej dawki dawki neutronów prędkich i historii zmian ciśnień i temperatur. Oczywiście zmiany ciśnień i temperatur są szkodliwe bowiem powstające gradienty temperatur powodują powstawanie szkodliwych naprężeń w materiale.
Im mniej w stali zbiornika jest siarki i fosforu tym lepiej. Przykładowo zbiorniki reaktorów dla polskiej elektrowni jądrowej w Żarnowcu wykonane przez Czeskie zakłady Skoda były znacznie lepszej jakości niż zbiorniki produkcji rosyjskiej.
Większe od zbiornika reaktora są wytwornice pary ale to wykonanie zbiornika reaktora jest najbardziej kłopotliwe. Moc reaktorów PWR limitują obecnie zbiorniki a zwłaszcza możliwość ich transportu na plac budowy elektrowni.
Obecnie z potężnych odlewów odkuwa się pierścienie i obrobione łączy je spawami obwodowymi. Masa odlanych pierścieni sięga 500 ton a pierścień po obróbce wazy około 200 ton. Spawy obwodowe wykonuje się bardzo starannie w nowoczesnej technologi. Dokonuje się kontroli prześwietleniami promieniami X oraz kontroli ultradźwiękami. Cyfrowe zdjęcia spawów są oceniane przez wiele osób i są archiwizowane w sposób wykluczający późniejsze manipulacje i oszustwa. Całkowicie zrezygnowano ze spawania zbiorników na placu budowy bowiem spawy wykonane w fabryce są bez porównania lepszej jakości. Po obróbce skrawaniem i spawaniu zbiornik poddaje się odprężającej obróbce cieplnej w ogromnej komorze - piecu wielkości hangaru bacząc pilnie aby nie uległ przy tym zniekształceniu.
Możliwe że w przyszłości zbiornik reaktora powstanie w postaci jednego odlewu. Zrezygnowano z wykonywania zbiornika z płyt giętych spawanych wzdłużnie.
Zdjęcie pokazuje zbiornik reaktora EPR - Areva ze stali o wadze 420 ton, średnicy 5,3 m oraz wysokości 10,6 m, w fabryce.
Podobne zadania do produkcji zbiornika reaktora ale tez do produkcji innych urządzeń w elektrowni jądrowej wykonuje się w fabrykach - czołgów, ciężkich maszyn zwłaszcza dla energetyki, reaktorów chemicznych, potężnych dźwigów, platform, wielkich silników Diesela, statków i okrętów podwodnych. Stad prosty wniosek ze kraj który pozbył się kluczowych kompetencji w nowoczesnym przemyśle ciężkim nie może sam wykonać elektrowni jądrowej. Ale kraj taki stracił tez możliwości produkcji na rzecz swojej obronności.
Zbiornik reaktora do elektrowni jądrowej w Żarnowcu wykonała Skoda. Także Czesi wykonali wytwornice pary. Polskie Rafako wykonało również trudny technologicznie stabilizator ciśnienia w obiegu pierwotnym wody. Obecnie stoi on przed brama fabryki jako przedmiot muzealny.
Poważnym wyzwaniem logistycznym jest transport dużego i ciężkiego zbiornika reaktora drogami, koleją czy statkami na plac budowy.
Na zdjęciu z budowy elektrowni Żarnowiec (http://www.atom.edu.pl) widać dostarczona wytwornice pary VITKOVICE oraz potężna 14 osiową platformę drogowa do transportu zbiornika reaktora czy wytwornic pary czy innych ciężkich przedmiotów."
____________________________________________________________
Drugim podstawowym typem reaktora jądrowego są reaktory typu BWR - Boiling Water Reactor :: LINK :: czyli reaktor wodno wrzący. Są to konstrukcje moderowane i chłodzone wodą, cyrkulującą w jednym obiegu (w odróżnieniu od reaktora wodnego ciśnieniowego PWR, który posiada dwa obiegi wodne). Lekka woda chłodząca reaktor pełni jednocześnie funkcje moderatora i czynnika roboczego a wytworzona w reaktorze para jest kierowana do turbiny.
Poniższe ze strony nuclear.pl :: LINK ::
"W porównaniu z reaktorem PWR układ jest znacznie uproszczony dzięki eliminacji wytwornic pary, głównych pomp obiegowych i stabilizatora ciśnienia Nie ma potrzeby stosowania wysokich ciśnień w celu zapobieżenia odparowaniu wody, w rezultacie czego zbiornik może mieć znacznie mniejszą grubość ścianek Zawartość pary w rdzeniu reaktora powoduje jednak, że gęstość mocy w reaktorze z wrzącą wodą jest mniejsza (do 50 MW/m3) niż w reaktorze PWR i dla tej samej mocy zbiornik musi mieć większe wymiary.
Pręty regulacyjne są wprowadzane od dołu i służą do regulacji reaktywności oraz do wyrównywania rozkładu mocy w rdzeniu. Jest to konieczne ze względu na zmienny rozkład generowanego ciepła wzdłuż osi pionowej rdzenia, spowodowany zmianą gęstości wrzącej wody."
zdj. Budowa reaktora BWR w EJ Brunsbüttel (Niemcy)
Wadą jednoobiegowego układu jest praca wszystkich urządzeń obiegu roboczego (turbiny, skraplacza, pomp wody zasilającej itd.) w warunkach radioaktywnych. Wymaga to stosowania specjalnych osłon przed promieniowaniem, co utrudnia obsługę urządzeń.
Do reaktorów z wrzącą wodą zalicza się także lekkowodne reaktory kanałowe z moderatorem grafitowym, budowane w ZSRR i oznaczane symbolem RBMK. W reaktorze tym, w odróżnieniu od reaktorów zbiornikowych, pod wysokim ciśnieniem znajdują się jedynie kanały o niewielkiej średnicy, zawierające zestawy paliwowe, złożone z kilkunastu prętów paliwowych.(...)
Do zalet tych reaktorów należą: możliwość budowy reaktorów o bardzo dużych mocach (ze względu na brak zbiornika ciśnieniowego), możliwość przeładunków paliwa w czasie pracy i łatwość wprowadzenia jądrowego przegrzewania pary. Główną wadą jest bardzo duża liczba skomplikowanych kanałów i ich połączeń kolektorowych (ponad 1500) i związane z tym większe prawdopodobieństwo awarii."
"Obecnie na świecie pracują 93 reaktory typu BWR" :: LINK ::
Przykłady innych typów reaktora tutaj :: LINK ::
_____________________________________________________________
Produkcja plutonu w reaktorach energetycznych (do celów wojskowych)
"Najczęściej używanymi reaktorami energetycznymi są reaktor wodny ciśnieniowy (PWR) i reaktor wodny wrzący (BWR). W reaktorach tych wymiana paliwa jest czasochłonną operacją, wymagającą wyłączenia reaktora i demontażu pokrywy zbiornika ciśnieniowego. Trwa ona co najmniej kilkanaście dni. Wymiana paliwa co 60 dni byłaby więc niezwykle pracochłonna i czasochłonna, a dodatkowo znacznie obniżyła produkcję energii elektrycznej. Postać paliwa, które składa się z pastylek UO2 w szczelnych koszulkach ze stopu cyrkonu, stanowi dodatkową komplikację utrudniającą przetwarzanie. Z tych powodów reaktory PWR i BWR zupełnie nie nadają się do produkcji plutonu.
Istnieją reaktory energetyczne, które mają możliwość wymiany paliwa bez ich wyłączania. Należą do nich reaktory gazowe (brytyjskie Magnox i AGR) oraz reaktory wodne kanałowe (rosyjski RBMK - taki jak w Czernobylu, kanadyjski CANDU oraz niemiecki/południowoafrykański PBMR). Reaktory AGR i PBMR nie nadają się do produkcji plutonu, pierwszy z powodu problemów technologicznych z mechanizmem wymiany paliwa, drugi ze względu na wykorzystanie paliwa w postaci kul otoczonych moderatorem, co uniemożliwia łatwe odzyskanie naświetlonego materiału. Reaktory Magnox i RBMK zostały zaprojektowane z uwzględnieniem możliwości zastosowań zbrojeniowych. Reaktor CANDU został zaprojektowany wyłącznie jako reaktor energetyczny, jednak jego budowa stwarza teoretyczną możliwość produkcji plutonu.
Ostatni reaktor typu Magnox pracuje w Wylfa w Wielkiej Brytanii, która od dawna posiada broń jądrową. Jego wyłączenie planowane jest na rok 2010, choć może zostać opóźnione ze względu na duże zapotrzebowanie na elektryczność w jego okolicy. Istnieje 11 pracujących reaktorów RBMK i jeden w budowie, wszystkie na terenie Rosji, która również posiada broń jądrową. Ostatni reaktor RBMK poza granicami Rosji (Ignalina na Litwie) wyłączono ostatniego dnia 2009 roku. Reaktory CANDU pracują w kilkunastu różnych krajach.
Kilkanaście reaktorów będących wariantami CANDU pracuje na terenie Indii, z których kilka nie znajduje się pod nadzorem IAEA. Jest prawdopodobne, że Indie wyprodukowały pewną ilość plutonu do celów zbrojeniowych w tego rodzaju reaktorach. Nie były to jednak reaktory przeznaczone do produkcji energii elektrycznej. Produkcja plutonu wymagałaby dużych zmian w trybie pracy reaktora: paliwo byłoby wymieniane częściej, a moc elektryczna uległaby znacznemu obniżeniu. Prowadzenie takich działań w reaktorze nadzorowanym przez IAEA bez wzbudzania poważnych podejrzeń jest niemożliwe. Indie posiadają broń jądrową od 1974 roku, a do jej produkcji początkowo wykorzystywany był nienadzorowany reaktor badawczy CIRUS." źródło i znacznie więcej arcyciekawych informacji na stronie atom.edu.pl :: LINK ::
_____________________________________________________________
Produkcja paliwa i jego wykorzystanie w elektrowni.
"Nazwa "paliwo", mimo iż jest prawidłowa, to jednak niezbyt trafna w języku polskim, ponieważ sugeruje spalanie, a paliwo jądrowe nie ulega procesowi spalania (czyli utleniania) w reaktorach, jak np. benzyna w silnikach samochodowych. "Spalanie" lub "wypalanie" paliwa jądrowego oznacza wykorzystywanie go w reaktorach do przeprowadzania reakcji rozszczepień jąder atomowych aż do momentu, kiedy zabraknie jąder nadających się do rozszczepienia.
Paliwo jądrowe to umieszczony w specjalnych pojemnikach (zwykle prętach lub kulach) związek chemiczny, zawierający określone ilości izotopu rozszczepialnego jakiegoś pierwiastka, zwykle U-235.
Najczęściej jest to tlenek uranu UO2. W tym wypadku pierwiastkiem który można rozszczepiać jest uran (a konkretnie jego izotop U-235). (...)
Przerób wypalonego paliwa określa się też angielskim słowem reprocessing.
Reprocessing polega na rozpuszczaniu w kwasie koszulek z pastylkami paliwowymi, a następnie rozseparowaniu wszystkich składników (łącznie z materiałem z którego były wykonane koszulki).
Zakłady przerobu wypalonego paliwa w La Hague we Francji. W filmie pokazane są metody przetwarzania wypalonego paliwa.
(...)Uran i pluton kierowane są z powrotem do zakładu produkcji paliwa, produktu rozszczepienia klasyfikuje się jako odpady i wysyła do składowiska ostatecznego głęboko pod ziemią.
Obecnie na świecie pracuje 5 dużych zakładów zajmujących się przerobem paliwa:
- Sellafield w Wielkiej Brytanii (zakłady THORP - Thermal Oxide Reprocessing Plant)
- La Hague we Francji
- Ozersk w Rosji (zakłady Majak pod Czelabińskiem)
- Rokkasho w Japonii
- kompleks przemysłowy w Indiach, zajmujący się przerobem paliwa z indyjskich reaktorów ciężkowodnych AHWR
Obecnie największymi producentami paliwa jądrowego są: Framatome ANP, Globar Nuclear Fuels, Westinghouse Electric i TVEL
Oprócz uranu można stosować również izotop plutonu Pu-239. Mieszane paliwo uranowo-plutonowe (UO2+PuO2) nazywane jest MOX (Mixed OXide fuel). Pluton pochodzi głównie z przerobu wypalonego paliwa jednak w najbliższych latach wykorzystywany będzie również pluton wojskowy, pochodzący z likwidowanych arsenałów broni jądrowej. W 2010 r. udział paliwa MOX w paliwach reaktorowych dla EJ wyniesie 5%.
Dotychczas istniały 3 zakłady produkujące paliwo MOX: dwa we Francji i jeden w Belgii (zamknięty w 2006). W 2005 roku wyprodukowano ok. 200 ton paliwa MOX, zawierającego ok. 12 ton plutonu. W roku 2008 światowa zdolność produkcyjna wynosiła 235 ton rocznie. Ocenia się, że od 1963 roku zużyto do produkcji paliwa MOX ok. 400 ton plutonu." źródło :: LINK ::
_____________________________________________________________
Energetyka jądrowa 2 :: LINK ::
Doskonały artykuł o historii elektrowni Żarnowiec na stronie atom.edu.pl :: LINK ::
"Związek Radziecki udostępniał bez ograniczeń krajom bloku wschodniego swoja cywilna technologie jądrowa.
Komisja Planowania przy Radzie Ministrów PRL ustaliła już w 1972 roku lokalizację pierwszej polskiej elektrowni jądrowej we wsi Kartoszyno :: LINK :: . Został otwarty posterunek radiometeorologiczny prowadzący badania klimatu, geologiczne i symulację skażeń w bezpośrednim sąsiedztwie elektrowni. Pozytywny wynik badan był jedna z przesłanek podjęcia w 1982 roku przez Rada Ministrów uchwały w sprawie budowy Elektrowni Jądrowej Żarnowiec obok wsi Klempicz :: LINK :: . Biura projektowe z ZSRR szybko dostarczyły zamawianą dokumentację. Nie stawiały one żadnych przeszkód m.in przed zastosowaniem naszej turbiny oraz generatora i dostarczyły potrzebne polskim projektantom informacje.
Cztery reaktory WWER-440/213 o mocy 440 MWe miały być wyprodukowane w zakładach Škoda w Czechosłowacji. Czesi mieli także dostarczyć wiele innych ważnych elementów a w tym wytwornice pary.
Turbozespoły typu 4K-465 wyprodukowały zakłady Zamech w Elblągu.
Generatory GTHW-600 produkowane były przez Dolmel z Wrocławia.
Pierwszy blok miano oddać do użytku w grudniu 1990 roku, drugi w grudniu 1991 a kolejne do 1993 roku. W momencie wstrzymania budowy inwestycja była daleko zaawansowana.
:: LINK ::
"Szacunkowe zaawansowanie robót budowlano-montażowych na głównych obiektach technologicznych przed podjęciem decyzji o wstrzymaniu budowy (grudzień 1989r.) było następujące:
- budynek reaktorów I i II bloku oraz gospodarki odpadami radioaktywnymi: 40%,
- centralna pompownia wody chłodzącej: 60% (w tym 80% robót żelbetoniarskich),
- kanał wody chłodzącej: 80%.
Zaawansowanie obiektów pomocniczych, zapleczy i infrastruktury budowy:
- obiekty zaplecza budowy (w tym: obiekty biurowe i socjalne, ciepłownia grzewczo-rozruchowa, ujęcie wody i stacja uzdatniania wody, sieci elektroenergetyczne, ciepłownicze, wodociągowe, teletechniczne, magazyny i wiaty, warsztaty, węzły betoniarskie): 95%,
- budownictwo mieszkaniowe (1700 mieszkań w Wejherowie, Redzie, Lęborku, Gniewinie i Krokowej): 80%, hotelowe: 2200 miejsc hotelowych,
- inne obiekty (w tym: drogi i bocznica kolejowa, elektryfikacja i modernizacja linii kolejowej z Wejherowa): 80%.
Zaawansowanie realizacji dostaw (szczególnie duże spiętrzenie dostaw wystąpiło w roku 1990 – gdy budowa była już zawieszona: 250 mld zł, w tym 180 mld z importu):
- reaktory: ok. 90% (w tym: prawie kompletny reaktor I – 98%; reaktor II – ok. 80%, wykonany zbiornik reaktora III; prawie wszystkie węzły dostawcze I i II reaktora, których produkcja została zakończona, zostały dostarczone na teren budowy), wyprodukowano też 42 napędy kaset regulacyjnych przeznaczonych dla 3–ch następnych reaktorów;
- inne urządzenia jądrowego układu wytwarzania pary (JUWP) I bloku: 55% (w tym: 4 kompletne wytwornice pary – dostarczone na teren budowy, 2 kolejne wytwornice pary i stabilizator ciśnienia – w zaawansowanej fazie produkcji, komplet bloków głównych rurociągów cyrkulacyjnych dla 2-ch reaktorów oraz odlewy korpusów głównych pomp cyrkulacyjnych – dostarczone na teren budowy, turbozespoły: ok. 20% (w tym: generator I bloku – ok. 80%, turbiny – wykonane odlewy i odkuwki elementów korpusów i wirników), wyposażenie transportowo-technologiczne: ok. 60% (w tym kompletna główna suwnica budynku reaktorów),
- drzwi osłonowe: ok. 80%,
- urządzenia wentylacyjne: ok. 30%,
- urządzenia układów specjalnego oczyszczania wody: ok. 60%,
- urządzenia centralnej pompowni wody chłodzącej: ok. 60%,
- dostawy stali austenitycznej (blachy, rury, kształtowniki): ok. 80%."
"W posumowaniu opinii ekspertów zespołu KERM opowiadających się za dokończeniem budowy EJ Żarnowiec opracowanym przez prof. J. Mareckiego podano następujące liczby:
- nakłady poniesione do 30.09.1989 r.: 240 mld zł (w cenach roku 1989), co stanowi ok. 44% całkowitych nakładów planowanych dla I etapu budowy (550 mld zł);
- dalsze nakłady nieuniknione do poniesienia nawet w przypadku zaniechania budowy: 215 mld zł, tj. ok. 40% całkowitych planowanych nakładów." :: LINK :: (A co tam będą profesory pisać - licealista wie lepiej)
W oparciu o bardzo podobna dokumentacje prowadzono budowę elektrowni jądrowej na Węgrzech w Paks – Paksi Atomerőmű :: LINK :: . Tak wiec polska elektrownia atomowa przypominała by bardzo tą na Węgrzech... gdyby ja dokończono. ( O tym jak ważna była to inwestycja dowiemy się wkrótce, gdy żywotność gierkowskich elektrowni dobiegnie końca.)
W EJ Paks reaktory WWER-440/213 od lat pracują bez zastrzeżeń. Dodać należy, że żaden z reaktorów typu PWR a po rosyjsku WWER na licencji ZSRR nie miał żadnej poważnej awarii i nie otarł się nawet o okoliczności które mogłyby sprowokować w niekorzystnym zbiegu okoliczności następcze stopienie rdzenia. Węgrzy chcą rozbudować EJ Paks o 2 kolejne bloki z reaktorami WWER-1000 o mocy 1000 MWe każdy. Niezadowolenie wyrażała Bruksela mając nadzieje na zbyt elektrowni systemu EPR. (Proszę dobrze zapamiętać to ostatnie zdanie.)
Rząd premiera Mazowieckiego dwa reaktory WWER-440 sprzedał za granicę w częściach po cenie złomu głównie Węgrom (EJ Paks) i Finom (EJ Loviisa) ale także Czechom, Słowakom i Ukraińcom uzyskując śmieszne 6 mln dolarów. Natomiast dwa reaktory zezłomował.
Także elektrownia Lowiisa z dwoma reaktorami WWER-440 pracuje bez zarzutu. Systemy sterowania zmodernizowali w niej Siemens i Westinghouse. Elektrownię żartobliwie nazywa się Eastinghouse (East – wschód + Westinghouse).
W obecnych cenach elektrownia Żarnowiec warta byłaby ponad 10 mld Euro."
Wyglądać zatem może to tak:
- elektrownia atomowa to koszt licząc z okładem rzędu 5 mld euro czyli ok 21mld złotych.
- z powodu wysokiego zaawansowania technicznego oraz stopnia skomplikowania projektu konkurencja jest silna ale mało liczna.
- "średnia wieku elektrowni jądrowej wynosiła około 25 lat, przy średniej żywotności 40 lat (obecnie zwiększona do 60). W nadchodzących latach zostaną podjęte decyzje dotyczące odnowienia europejskich elektrowni jądrowych lub przedłużenia żywotności niektórych z nich, uwzględniając czas potrzebny na zbudowanie nowych reaktorów jądrowych." :: LINK :: czyli jest to inwestycja raz na pokolenie tj. średnio 30 lat.
Reasumując : decyzją polityczną rząd T. Mazowieckiego rozwalił mocno zaawansowaną budowę elektrowni atomowej, podcinając jeden z filarów tworzonego bezpieczeństwa energetycznego Polski co w długim terminie wepchnęło nas w uzależnienie od kurczących się własnych zasobów węgla (również rosnących kosztów wydobycia) i rosyjskiego gazu. (katastrofie w Czernobylu uległ reaktor RBMK :: LINK :: a w Żarnowcu WWER :: LINK :: )
Kolejne rządy miast starać się odwrócić fatalną decyzję lub wprowadzać nowe strategie neutralizujące jej długofalowe szkodliwe skutki, doprowadziły do sytuacji gdy PSL i SLD umowami gazowymi z Rosją podpisanymi na dziesiątki lat podkopały ich ekonomiczną zasadność.
Znaczna cześć dużych inwestycji energetycznych Polski przypada na lata siedemdziesiąte i do 2013 nadal stanowi istotną składową jej bezpieczeństwa energetycznego. Biorąc pod uwagę, że średnia żywotność bloku energetycznego elektrowni węglowej wynosi ok 30 lat, likwidacja zaawasowanej inwestycji w Żarnowcu oraz następczy praktyczny zastój inwestycyjny w tej dziedzinie jawi się jako skrajna nieodpowiedzialność, bo chyba nie sabotaż?
I właśnie teraz, po latach budowania aqua parków, "Orlików", stadionów i innych "bardzo niezbędnych" projektów w sytuacji podbramkowej, kiedy nieodwołalnie przyjdzie wyłączać zużyte bloki energetyczne, rząd Platformy Obywatelskiej w trybie awaryjnym powołuj spółkę Polskie Inwestycje Rozwojowe :: LINK :: której głównym zadaniem wbrew nazwie nie będzie wcale rozwój, tylko odbudowa infrastruktury w celu utrzymanie obecnego poziomu.
............................................
Nie Paź 06, 2013 11:02 am
|
|
  
|
Kabushi
Kabushi
::: 6213 :::
STEAM_0:0:11060447
wiek: 48
|
2013.10.02 Energetyka jądrowa 3 :: LINK ::
"Okres ponad 55 lat doświadczeń z eksploatacji reaktorów lekko-wodnych PWR i BWR pozwala stwierdzić, że podstawowe ich słabe punkty to :
- zbyt mała i oszczędnościowa pojemność zbiornika reaktora, która powoduje znaczne napromieniowanie ścianek zbiornika reaktora skutkujące kruchością popromienną, co prowadzi do ograniczenia okresu bezpiecznej eksploatacji i podwyższa ryzyko pęknięcia zbiornika i stopienia rdzenia reaktora. Osłony termiczne i radiacyjne zbiornika reaktora zdecydowanie zmniejszają degradację materiału zbiornika i możliwość wystąpienia awarii. Należy używać odpornych stopów nisko-kobaltowych.
- im wyższa jest średnia gęstość mocy w rdzeniu reaktora, tym mniejszy jest margines miedzy nominalnym punktem pracy a sytuacja grożącą uszkodzeniem rdzenia a także większy jest problem z panowaniem nad mocą powyłączeniową
- rozbudowywanie i narastanie skomplikowania systemu sterowania i zabezpieczeń powoduje, że system jest coraz bardziej niespójny i niemożliwy do przetestowania. Dopiero podczas awarii okazuje się, że systemy które miały być całkowicie niezależne są jednak zależne, systemy redudantne nie są redudantne, a zdarzenie niby niemożliwe jednak zachodzą. Wielokrotne aktywne systemy odbioru mocy powyłączeniowej znacznie komplikują całą instalację.
- zbyt mała była pojemność zbiorników do awaryjnego chłodzenia reaktora, czasem dochodziło do opróżnienia zbiornika w sytuacji gdy dysponowanie większą ilością wody dawałoby całkowitą kontrolę nad sytuacją awaryjną.
- dochodziło do całkowitego odcięcia dostaw energii do części a nawet całości systemów sterowania.
- obecność systemu katalitycznego spalenia wodoru w atmosferze obudowy całkowicie eliminuje możliwość wybuchu wodoru uwolnionego z reakcji wody z rozgrzanym cyrkonem przegrzanych koszulek i przegrzanego paliwa. Koszt takiego systemu jest mikroskopijny na tle kosztu całej inwestycji, podobnież gdy idzie o koszt prostej instalacji łapacza stopionego rdzenia.
- zbyt słabe i mało szczelne były obudowy bezpieczeństwa reaktora
- prace wykonywane na placu budowy są bardzo słabej jakości na tle prac wykonywanych w fabrykach, dlatego tam należy koncentrować tyle prac ile tylko możliwe
- szerokie stosowanie modularyzacji radykalnie skraca czas budowy elektrowni
Dwupętlowy reaktor PWR typu AP1000 :: LINK :: o mocy 1117 MWe koncernu Westinghouse zaprojektowano z uwzględnieniem powyższych wniosków z analizy niedoskonałości reaktorów. Koncern uparcie dążył do zrealizowania projektu zdecydowanie ulepszonego reaktora wodnego ciśnieniowego PWR blisko dwie dekady. Szacowane maksymalne prawdopodobieństwo uszkodzenia rdzenia wynosi 5 x 10e-7 na rok a prawdopodobieństwo dużych uwolnień radioaktywności 6 x 10E-9.
Zmniejszono gęstość mocy w rdzeniu. Zmniejszono radiacyjne narażenie zbiornika reaktora, którego trwałość wynosi co najmniej 60 lat. Zwiększono pojemność zbiorników wody do chłodzenia awaryjnego i możliwość jej użycia w każdej sytuacji. Reaktor ma zdolność biernego rozproszenia mocy powyłączeniowej dzięki wykorzystaniu podstawowych praw fizyki co pozwoliło na znaczne ograniczenie ilości elementów systemu i zastosowanie systemu sterowania i bezpieczeństwa spójnego i możliwego do testowania. W porównaniu do reaktora II generacji reaktor AP1000
- ma 35% mniej pomp
- ma 50% mniej zaworów odpowiedzialnych za bezpieczeństwo
- ma 80% mniej rurociągów odpowiedzialnych za bezpieczeństwo
- ma 85% mniej kabli sterowniczych
- ma o 45% mniejsza objętość budynków które muszą być odporne sejsmicznie.
- ma przemyślany w drobiazgach i sprawdzony zintegrowany układ głowicy zbiornika reaktora pozwalający na szybką wymianę paliwa i zapewniający małą ekspozycję pracowników na promieniowanie podczas przeładowania paliwa
Prawie wszystkie instalacje bezpieczeństwa mieszczą się wewnątrz obudowy bezpieczeństwa bowiem są bardziej zwarte i kompaktowe. AP1000 szeroko wykorzystuje zalety technologii modularnej w projektowaniu i budowie.
Przetestowane w fabryce moduły instaluje się jako całościowy element. Moduły wyposażenia składają się z pomp, zaworów, rur i urządzeń pomiarowych przymocowanych do gotowej samonośnej stalowej kratownicy instalowanej na budowie.
Elektrownia z reaktorem AP 1000 zajmuje znacznie mniej terenu. Dzięki wykonaniu maksimum prac w fabrykach czas budowy i licencjonowania elektrowni ma być skrócony do zaledwie 5 lat.
Elektrownia Sanmen Nuclear Power Plant :: LINK :: w Zhejiang ma mieć sześć blokowa z reaktorami AP 1000. Budowę rozpoczęto w w 2008 roku a pierwszy reaktor ma zacząć prace już w tym roku a pozostałe w 2014 roku. W styczniu 2013 podano, że po montażu wszystkich elementów w obudowie bezpieczeństwa całkowicie ją zamknięto.
Elektrownia Haiyang Nuclear Power Plant :: LINK :: w Shandong także ma mieć sześć bloków. Budowę rozpoczęto w 2008 roku. Bloki maja rozpocząć prace w okresie lat 2014-2015.
Użyta technika modelowania i obrazowania trójwymiarowego korzysta z bazy danych, która zawiera wszystkie elementy bloku. Trójwymiarowy obraz przedstawia stan obiektu w każdej chwili okresu budowy. Cały harmonogram budowy składa się z zaledwie około 6000 działań i etapów krytycznych. W harmonogramie użyto także algorytm Critical Path Methode niejako zmuszający do podejmowania odpowiednich działań we właściwym czasie..."
............................................
Wto Paź 08, 2013 10:04 pm
|
|
|
Kabushi
Kabushi
::: 6213 :::
STEAM_0:0:11060447
wiek: 48
|
2013.10.04 Energetyka jądrowa 4 :: LINK ::
"1. Wytwarzanie energii elektrycznej w elektrowniach cieplnych jest najbardziej uciążliwym środowiskowo procesem jaki wymyślił człowiek i w wielkiej skali go zastosował. Mimo stosowania filtrów wyłapujących lotne popioły spora ich część, i to tych najdrobniejszych i najbardziej niebezpiecznych dla naszego zdrowia, dostaje się do atmosfery. Do atmosfery dostają się wielkie ilości zabójczych metali ciężkich a w tym aktynowców. Do atmosfery wyrzucany jest dwutlenek węgla , tlenki azotu i siarki. Wydobywanie węgla kamiennego metodą głębinowa powoduje kosztowne szkody górnicze, zaś kopalnie odkrywkowe węgla brunatnego i kamiennego niszczą glebę na dużych obszarach , paskudzą krajobraz i tworzą leje depresyjne zakłócające w pobliżu stosunki wodne.
2. Publiczną wymianę zdań na wiele tematów cechuje absolutna niekompetencja a wręcz głupota oraz stronniczość i zła wola. Lobby górniczo-energetyczne domaga się porzucenia pomysłów budowy elektrowni jądrowych grając na niewiedzy i strachu ludzi. Na całym świecie płatni, zadaniowani pismacy grają na lękach i prowokują powstawanie rożnych fobii. W Polsce z powodu samobojstw ginie blisko 15 razy więcej ludzi niż w przypadkach zabójstw. Ale jednak uwagę mediów przyciągają zabójstwa.
W ataku terrorystycznym z 11 września 2001 roku zginęło 3000 osób. Ale w dziesięcioleciu po tym zamachu w wypadkach drogowych w USA zginęło około 390 tysięcy ludzi a rannych zostało blisko 26 milionów osób.
Z powodu zamachu terrorystycznego USA rozpętały dwie wojny w których zginęło już ponad milion ludzi, a kolejne miliony zostało kalekami. (...) Wydatki podatnika amerykańskiego na te brudne wojny liczy się w bilionach dolarów !
3. Zwolennicy energetyki jądrowej z kolei popadają w przesadę twierdząc, że elektrownie jądrowe są całkowicie bezpieczne. Oczywiście jest prawdą, że emisja promieniowania przez sprawna elektrownie jest znacznie mniejsza niż radiacyjne tło na ziemi. Sprawna elektrownia nie stwarza żadnego zagrożenia nawet dla pobliskich mieszkańców.
Jednak przecież w elektrowni w TMI :: LINK :: uległ stopieniu rdzeń reaktora czyli blisko 100 ton paliwa jądrowego! Wypadek w Czarnobylu uwolnił ogromna ilość promieniotwórczości. Ogromne zagrożenie stwarzają obecnie stopione rdzenie reaktorów w Fukushimie :: LINK :: .
Ale uwolniona w tych wypadkach promieniotwórczość to ułamek promieniotwórczości z przeprowadzonych w okresie Zimnej Wojny 2053 wybuchów, prawie wszystkich termojądrowych. Gdy świat stał na krawędzi apokaliptycznego konfliktu jądrowego USA i ZSRR pismacy mieli surowo zakazane pisać ile tez statystycznych żyć ludzkich pochłania każdy testowy wybuch termojądrowy.
4. Podstawa wszelkich racjonalnych studiów i porównań rożnych zagrożeń są statystyczne oceny tego ile statystycznie ludzkich żyć zabijają rożne emisje zanieczyszczeń. Rożne stałe emisje nie zabijają nas w spektakularny i natychmiastowy sposób. Podstępnie i po cichu niszczą nasze zdrowie i dobre samopoczucie. Dziesięcioleciami zabijają nas podstępnie i na raty.
5. W wielu wymiarach Polska zupełnie nie radzi sobie z bezpieczeństwem na kolei czy w lotnictwie, a są to przecież o wiele prostsze sprawy niż bezpieczeństwo jądrowe. Tymczasem gdyby pracownicy elektrowni w Czarnobylu przestrzegali procedur to nie doszło by do żadnego zaburzenia a tym bardziej katastrofy.
6. Jak widać z powyższego wykresu (ze strony atom.edu.pl) udział energii z energetyki atomowej w państwach europejskich jest znaczny. Ponieważ w pobliżu Polski funkcjonuje u sąsiadów szereg reaktorów jądrowych to z punktu widzenia wypadkowego zagrożenia radiacyjnego mieszkańców Polski nie ma żadnego znaczenia czy Polska będzie miała elektrownie jądrowe czy tez nie będzie ich miała. (Bo tu nie chodzi o bezpieczeństwo, ale o to kto komu będzie sprzedawał energię elektryczną) Obecnie sporo krajów buduje elektrownie jądrowe a kilka się do tego przymierza. Niemcy są jedynym krajem świata który chce zrezygnować z energetyki jądrowej. (ale jeszcze nie odszedł)"
_____________________________________________________________
Energetyka jądrowa 5 :: LINK ::
"Sprawa kosztów budowy i funkcjonowania elektrowni atomowych jest złożona.
Generalnie aż 60-70% kosztów generacji energii elektrycznej w elektrowniach atomowych to spłaty kapitału użytego do budowy elektrowni. Ponoszone w ciągu eksploatacji koszty paliwa jądrowego nie przekraczają 30% kosztów energii. Udział ten nie powinien mocno wzrosnąć jako, że rynek dostawców paliwa jądrowego jest stabilny i nie jest zmonopolizowany.
Przy obecnych kosztach inwestycyjnych, kosztach paliwa i kosztach przerobu i przechowania zużytego paliwa jądrowego oraz kosztach przyszłego demontażu elektrowni są one konkurencyjne / niekonkurencyjne lub bliskie konkurencyjności dla innych elektrowni i projektów poza elektrowniami gazowymi na obecnie super tani gaz łupkowy w USA, które zawsze są najtańsze.
Należy zaznaczyć, że różne źródła podają różne faktyczne ceny energii elektrycznej pozyskanej z danego typu elektrowni, a rozbieżności bywają znaczne. Wynika to z wielu zmiennych wpływających na cenę (koszt transportu, surowców, kredytów itp.) jak i niewątpliwych nacisków lobbystycznych.
Doliczenie wysokich kosztowa za emisję CO2 powoduje, że elektrownie cieplne przestają być konkurencyjne. Rzecz w tym, że nikt nie potrafi powiedzieć w jakiej wysokości będą przyszłe opłaty za emisję CO2. W budowie jest obecnie w USA zaledwie 5 nowych elektrowni jądrowych. Aplikacje inwestorów o licencje na nowe elektrownie atomowe złożone w USA do Nuclear Regulatory Commission zostały zawieszone lub skasowane. Wziąć pod uwagę należny to, że USA doskonale wykorzystują w swojej gospodarce atut taniego paliwa gazowego i jest wykluczone aby to paliwo pojawiło się w podobnej cenie gdziekolwiek w świecie. Sceptycy podnoszą, że zasoby gazu łupkowego szybko się wyczerpią. ( no i fakt, że cena gazu łupkowego jest celowo i znacznie zaniżana)
Zatem efektywny koszt budowy elektrowni jest tym większy im dłużej trwa jej budowa bowiem od początku budowy inwestor ponosi bardzo duże koszty prac budowlanych i instalacji bardzo drogiego reaktora. Inwestycja jest tym droższa im wyższa jest stopa procentowa za pożyczony kapitał. Także kapitał samego inwestora nie może być uważany za nieoprocentowany jako, że mógłby być z pożytkiem zaangażowany w inne szybko zwracające się inwestycje.
Dotychczas elektrownie jądrowe budowane i eksploatowane były w świecie przez firmy państwowe lub quasi państwowe lub firmy prywatne ale funkcjonujące jako regulowane przez państwo monopole. Sytuacja taka zmniejszała rożne ryzyka inwestycji. (jedne zmniejszała inne zwiększała, ale co tam...)
Prowadzona od lat liberalizacja rynku energii elektrycznej jest faktycznie co do osiąganych rezultatów fikcyjna jednak obecnie potencjalni jądrowi inwestorzy muszą wziąć pod uwagę to, że ryzyko kosztu zmian cen rynkowych różnych paliw zostanie przerzucone właśnie na nich. Skutkiem podwyższonego ryzyka koszt pozyskania kapitału z rynku finansowego oczywiście wzrośnie.
Pojawienie się w USA "taniego" gazu łupkowego wylało na głowy potencjalnych inwestorów jądrowych kubeł zimnej wody. Z drugiej strony przykład Wielkiej Brytanii gdzie tani gaz wydobywany spod dna Morza Północnego zakłócił logikę alokacji kapitału w inwestycje energetyczne, pokazuje że po wyczerpaniu taniego gazu sytuacja nagle robi się dramatycznie zła. Tak wiec liberalizacja rynku energii elektrycznej praktycznie nic nie dała nabywcom (jest to osobny temat) natomiast przysporzyła inwertorom (nie tylko jądrowym) rozmaitych ryzyk, których koszt i tak zostanie w przyszłości przerzucony na odbiorców energii. (Tutaj właśnie wyłazi socjalistyczne myślenie. Liberalizacja rynku nie ma na celu obniżenia cen, tylko ich racjonalizację! Innymi słowy jak kogoś nie stać na łososia to uwolnienie rynku nie ma na celu obniżenie kosztów transportu, połowu i dystrybucji tak, by każda miernota mogła zajadać się delikatesem (choć może się to wydarzyć), ale do zmuszenia delikwenta do większego poświęcenia w celu zaspokojenia wyszukanego gustu.)
Regułą są duże opóźnienia w budowie elektrowni jądrowych a także znaczne przekroczenie planowanych kosztów inwestycji i to nawet w wartościach realnych a nie tylko nominalnych. Budowa dwóch (w Finlandii i Francji) z czterech reaktorów EPR jest znacznie opóźniona w stosunku do harmonogramu prac a planowane koszty już są przekroczone.
Tymczasem optymistycznie podawano, że czas budowy od wylania pierwszego betonu na budowie do pierwszej komercyjnej generacji energii, dla nowoczesnych elektrowni wyniesie:
- 42 miesiące dla kanadyjskiego CANDU ACR-1000
- 60 miesięcy dla Westinghouse AP1000
- 48 miesiecy dla AREVA + Siemens AG EPR
- 45 miesięcy dla General Electric ESBWR.
Chińczycy do zadania budowy dwóch potężnych elektrowni według projektu AP 1000 podeszli bardzo poważnie i chcą dotrzymać terminu. Należy im życzyć sukcesu.
W 2008 roku duńska badawcza grupa bankowa Profundo ustaliła, że prywatne banki zainwestowały w sektor atomowy 176 miliardów euro. Pierwszy na liście BNP Paribas zaangażował w inwestycje jądrowe 13,5 miliarda a kolejne Citigroup i Barclays po 11,4 miliarda Euro.
Historyczne przykłady budów elektrowni atomowych to woda na młyn przeciwników energetyki jądrowej. Kanadyjska elektrownia Darlington Nuclear Generating Station :: LINK :: z reaktorami CANDU której budowę rozpoczęto w 1981 roku miała kosztować, według wartości pieniądza w 1993 roku 7,4 miliarda podczas gdy faktycznie kosztowała 14.6 miliarda dolarów a więc koszt przekroczono blisko dwukrotnie. (I to tyle w kwestii państwowego inwestowania i minimalizowania ryzyk)
Zdecydowana większość obecnie funkcjonujących elektrowni jądrowych nie ma zdolności regulacyjnych i pracują one jako systemowy dostawca bazowy. Jest to w ostrej kolizji z nieobliczalną zieloną energetyką która wymaga obecności w systemie energetycznym wielkiej mocy regulacyjnej. W systemie z elektrowniami cieplnymi gazowymi i węglowymi, elektrowniami jądrowymi i zielonymi elektrowniami regulacja mocy jest przerzucana w całości na elektrownie cieplne co drastycznie pogarsza ich warunki funkcjonowania we wszelkich aspektach technicznych i ekonomicznych. Zdolności regulacyjne ma dopiero generacja III+ reaktorów jądrowych.
Cennym uzupełnieniem systemowym "nieregulowanej" elektrowni jądrowej jest elektrownia szczytowo - pompowa :: LINK :: . Zespól taki ma dużą moc szczytową co jest bardzo cenne. (tylko miast jednej elektrowni trzeba budować dwie, przy czym szczytowo-pompowa ograniczona jest do specyficznych warunków lokalizacji, budowania jak i użytkowania)
Taka elektrownia miała pracować w zespole razem z elektrownia jądrową w Żarnowcu.
W 2012 roku pracowało w świecie 438 reaktorów o szczytowej mocy 372 Gigawatów w 30 krajach. Było ich o 6 mniej niż w szczytowym roku 2002 ale moc zainstalowana w 2012 roku była o 9 Gigawatów większa co wynikło z zastępowania wycofanych z użytku reaktorów przez nowe o większej mocy. Nie można wiec powiedzieć żeby energetyka jądrowa rozwijała się dynamicznie.
Ponieważ koszt kapitału zamrożonego na czas budowy elektrowni jądrowej będzie (?) w Polsce znaczny to podstawowym kryterium selekcji dostawcy reaktorów będzie czas budowy oraz ilość wybudowanych już elektrowni. Gdyby rzeczywiście Chinom udało się oddać na czas 12 bloków z reaktorami AP 1000 to można gdybać, że i nam się to uda. Po budowie 12 reaktorów w dwu elektrowniach dokumentacja procesu budowy będzie już dopracowana i doszlifowana, a dodatkowo będą znane rozwiązane już trudności i problemy. Można wiec nawet myśleć o skróceniu czasu budowy.
Z kolei pakowanie się w niesprawdzony projekt byłoby zbrodniczą głupotą bo jej budowa mogłaby trwać nawet 15 lat."
_____________________________________________________________
2013.10.01 Kryzys w Fukushimie wymaga natychmiastowej, światowej interwencji. :: LINK ::
"W związku z uszkodzeniem czwartego bloku elektrowni, za dwa miesiące, może dojść do katastrofy na skale globalną. Firma Tepco (Tokyo Electric) - właściciel elektrowni, mówi, że w ciągu najbliższych 60 dni zmuszona będzie zacząć usuwanie ponad 1300 pokładów zużytego paliwa atomowego (1300 spent fuel rods) z uszkodzonego zbiornika. Położenie tego zbiornika grozi jego zawaleniem przy najbliższym trzęsieniu ziemi lub nawet samoistnie, w każdym momencie. Wówczas 400 ton paliwa atomowego ma potencjał spowodować skażenie radioaktywne 15 000 razy większe od tego, które miało miejsce podczas wybuchu bomby atomowej w Hiroshimie. Jedno jest pewne - Tepco ze strony specjalistów: inżynierów i naukowców - nie posługuje się ŻADNYMI, wiarygodnymi źródłami wiedzy ani informacji. Nie posiada ich także rząd Japoński. Sytuacja wymaga wspólnej światowej interwencji specjalistów o najwyższych kompetencjach i wiedzy.
Dlaczego jest ona tak poważna? Tysiące ton ciężko skażonej wody ze zbiorników już wlały się do Pacyfiku. Skażony tuńczyk właśnie został zlokalizowany u wybrzeży Kalifornii, USA. Ale najgorsze może dopiero nadejść. Tepco musi już teraz nieustannie schładzać wodą trzy stopione rdzenie reaktorów. Wydobywająca się para wodna wskazuje, że rozszczepianie atomów wciąż trwa, ale nikt nie wie gdzie dokładnie znajdują się te rdzenie. Część zużytej wody znajduję się w tysiącach olbrzymich kontenerów zmontowanych "na prędce" tuż po wybuchu, nie są one bezpieczne, większość już przecieka. Woda podmywająca teren, zagraża dalszym uszkodzeniom nadwątlonych już pozostałości konstrukcji Fukushimy, w tym zagraża też konstrukcji która utrzymuje zużyte paliwo w bloku czwartym.
Ponad 6,000 rdzeni paliwowych znajduje się obecnie w głównym zbiorniku, 50 metrów od bloku czwartego. Większość zawiera pluton. Zbiornik nie ma zabezpieczeń na wypadek: zawalenia się budynków wokół, zatrzymania chłodzenia, następnego trzęsienia ziemi czy tsunami. Według eksperta Roberta Alvareza dawka śmiertelnego pierwiastka cez przekracza 85 razy dawkę jaka wydobyła się z reaktora w Czarnobylu. Punkty podwyższonego promieniowania radioaktywnego rejestrowane są na terenie całej Japonii. U dzieci już występują problemy z tarczycą. Jedynym rozwiązaniem problemu jest natychmiastowe bezpieczne usunięcie ładunku zużytego paliwa atomowego z bloku czwartego.
[...] Zużyte rdzenie paliwowe muszą być trzymane stale pod wodą. Stop cyrkonu i kladu (clad in zirconium alloy) zapalają się natychmiast w kontakcie z powietrzem, paląc się wyjątkowo silnym i gorącym płomieniem. Taki wybuch może zmusić całą załogę do ewakuacji i pozostawienia urządzeń.
Fukushima i "chiński syndrom" :: LINK ::
Każdy pręt paliwowy emituje radiacje wystarczającą by zabić człowieka stojącego w pobliżu w przeciągu minut. Według inżyniera Arnie Gundersena specjalisty zajmującego się prętami paliwowymi, pręty w bloku czwartym są tak uszkodzone: skruszałe i powyginane - że są one w stanie rozpadu. Kamery na miejscu ukazują groźną ilość resztek w zbiorniku paliwa, który sam jest uszkodzony. Rokowania aby zbiornik opróżnić w bezpieczny sposób są bardzo słabe, zarazem musi to być przeprowadzone w sytuacji stu procentowego bezpieczeństwa. Jeśli ta próba się nie uda, pręty z paliwem mogą sie zapalić powodując przedostanie się ogromnej ilości radioaktywności do atmosfery. Roztrzaskanie/zawalenie zbiornika grozi wybuchem i emisją radioaktywną grożącą nam wszystkim.
Śmiercionośne skażenie planety może trwać wieki. To już nie są żarty - to kwestia przetrwania ludzkości na Planecie. Mamy dwa miesiące czasu na działanie i interwencje. Petycja o zebranie światowej społeczności specjalistów wysłana została do prezydenta Baracka Obamy. Grozi nam nadchodząca GLOBALNA katastrofa.
Tłumaczenie: Magda Czarnocka
............................................
Czw Paź 10, 2013 7:20 pm
|
|
|
Kabushi
Kabushi
::: 6213 :::
STEAM_0:0:11060447
wiek: 48
|
Promieniowanie Czerenkowa :: LINK ::
Kto z nas nie zabijał obcych w głębinach atomowych instalacji, znaczy w ogóle nie grał 
Ów bardzo charakterystyczny widok okazuje się być ściśle związany z fizyką jądrową, nie li tylko artystyczną wizją. Jest to tzw. Promieniowanie Czerenkowa "promieniowanie elektromagnetyczne emitowane, gdy naładowana cząstka (np elektron) porusza się w ośrodku materialnym z prędkością większą od prędkości fazowej światła w tym ośrodku. Fala elektromagnetyczna jest emitowana tylko w ściśle określonym kierunku leżącym pod kątem ostrym do kierunku ruchu cząstki. Nazwa tego typu promieniowania pochodzi od nazwiska rosyjskiego fizyka Pawła A. Czerenkowa, który opisał to zjawisko fizyczne. (...)
Promieniowanie Czerenkowa można zaobserwować w reaktorach jądrowych. W wyniku reakcji zachodzących w reaktorze powstają wysokoenergetyczne, przenikliwe cząstki, które dostając się do wody będącej chłodziwem reaktora powodują powstawanie promieniowania Czerenkowa. W rezultacie woda dookoła rdzenia świeci na niebiesko. W Polsce można to zjawisko obserwować w reaktorze Maria w podwarszawskim Świerku."
............................................
Nie Paź 27, 2013 12:34 pm
|
|
|
Kabushi
Kabushi
::: 6213 :::
STEAM_0:0:11060447
wiek: 48
|
2015.12.11 Stellarator, niemiecki reaktor termojądrowy, wyprodukował i utrzymał plazmę :: LINK ::
"Oficjalnie nazywa się Wendelstein 7-X i znajduje się na terenie Instytutu Fizyki Plazmy Maxa Plancka w Greifswaldzie. Ma przybliżyć nas do niewyczerpanego źródła energii dla przyszłych pokoleń.
Fuzja termojądrowa to łączenie się jąder lżejszych pierwiastków w cięższe (na przykład dwóch jąder wodoru w hel). To najbardziej wydajny proces wytwarzania energii, jaki znamy. Jest też bezpieczny: reakcję można przerwać w każdej chwili, odcinając dopływ paliwa, a podczas reakcji nie powstają żadne ciężkie pierwiastki promieniotwórcze. Gdyby udało nam się opanować ją na Ziemi, mielibyśmy praktycznie niewyczerpane źródło olbrzymich ilości czystej energii.
Jednak, aby fuzję zapoczątkować, trzeba jądra atomowe ze sobą zetknąć. Jest to niezwykle trudne - im bliżej siebie się znajdują, tym mocniej się odpychają. Dopiero przy temperaturach rzędu milionów stopni jądra atomów zderzają się w końcu z taką siłą, że pokonują odpychającą ją siłę (barierę Coulomba). Powstaje nowe, cięższe jądro - oraz duża ilość energii.
Takich temperatur nie jest w stanie wytrzymać żaden materiał, więc rozgrzana plazma jest utrzymywana w magnetycznych pułapkach. Tokamaki, których koncepcję wymyślili w roku 1950 rosyjscy fizycy Igor Tamm i Andriej Sacharow, przypominają pierścień otoczony magnesami utrzymującymi plazmę. Takie urządzenia działają m.in. w Wielkiej Brytanii i Rosji, we Francji wysiłkiem wielu krajów powstaje największa jak dotąd instalacja tego typu - ITER.
Tokamaki mają jednak problem z utrzymaniem stabilnego pola magnetycznego - działa zwykle przez bardzo krótką chwilę. Dużo stabilniej plazma zachowuje się w cewkach o kształcie zwiniętej wstęgi Möbiusa. Pomysł ten powstał niemal równocześnie z tokamakami, także w 1950 roku, gdy amerykański fizyk Lyman Spitzer przedstawił koncepcję
stellaratorów (od "stella", co po łacinie oznacza gwiazdę). W tego typu reaktorach utrzymanie odpowiedniego pola magnetycznego ułatwia sam kształt cewek.
Stellaratory były jednak znacznie trudniejsze w budowie od tokamaków, więc w latach 70. z nich zrezygnowano. Pierwszy, Wendelstein 7-X, oddano do użytku dopiero pod koniec maja ubiegłego roku na terenie Instytutu Fizyki Plazmy Maxa Plancka w Greifswaldzie, w czym niemały udział miała Polska.
Teraz, po dziewięciu latach prac, fizycy ogłosili w czwartek, że udało im się na jedną dziesiątą sekundy utrzymać w urządzeniu plazmę atomów helu o temperaturze około miliona stopni. Celem jest utrzymanie plazmy wodoru przez 30 minut w temperaturze stu milionów stopni.
Niemiecki stellarator nie będzie produkował energii, ma tylko potwierdzić, że ten typ konstrukcji - w przeciwieństwie do tokamaków - może działać w sposób ciągły i w przyszłości zostać wykorzystany jako źródło energii."
______________________________________________________________
Kto opanuje energetykę termojądrową? :: LINK ::
Wnętrze japońskiego LHD – do niedawna największego stellaratora na świecie.
Niewyobrażalnie wysokie temperatury, gigantyczne budżety i jeszcze większe nadzieje. Tak wyglądają dziś badania nad elektrowniami termojądrowymi. Co ważne, Polska bierze w nich aktywny udział!
Wyobraźmy sobie, że z naszego kraju znikają dymiące kominy elektrowni. Kopalnie węgla stają się muzeami, groźba zakręcenia kurka z gazem przez Rosję – wspomnieniem. Energii mamy pod dostatkiem. Jej źródło jest czyste, bezpieczne i szalenie wydajne. W zasadzie wystarczy woda morska i kamienie. Potrzebna będzie jeszcze tylko jedna rzecz: elektrownia termojądrowa.
Nad jej skonstruowaniem pracują obecnie zespoły uczonych z całego świata. Pieniądze inwestowane w badania liczone są w miliardach euro. To nic, że epoka czystej taniej energii nastanie dopiero za kilkadziesiąt lat. Kto pierwszy wybuduje elektrownię napędzaną reakcjami termojądrowymi, wyprzedzi resztę o całą epokę. To wyścig, na którego mecie rozstrzygną się losy naszej cywilizacji.
Pogoń za czystą energią
Zasoby paliw kopalnych – węgla, ropy i gazu – wyczerpują się, a ich spalanie szkodzi środowisku. Alternatywne metody produkcji energii, takie jak baterie słoneczne czy wiatraki, są mało wydajne. Po awariach w Czernobylu i Fukushimie energia atomowa budzi złe skojarzenia. Nic dziwnego, że od wielu lat trwają badania nad jej nową odmianą.
Fizycy pracujący w tej dziedzinie lubią żartować, że zajmują się sprowadzaniem Słońca na Ziemię. Nie ma w tym wiele przesady. Reakcja syntezy termojądrowej, zwanej też gorącą fuzją, jest podstawą działania gigantycznej elektrowni, jaką jest Słońce. W jego wnętrzu cały czas lekkie jądra atomowe łączą się, tworząc cięższe jądra. Jako efekt uboczny powstają wielkie ilości energii.
Zacznijmy od paliwa. Najprościej byłoby skorzystać z izotopów wodoru: deuteru i trytu. Izotopy te, czyli cięższe odmiany pierwiastka, są na Ziemi powszechnie dostępne. Deuteru jest w bród w wodzie. Tryt nie występuje w naturze, ale można go łatwo uzyskać z dość pospolitego pierwiastka, jakim jest lit.
Dlaczego warto to robić? Jeden gram wodoru „spalonego” w reaktorze termojądrowym może dać tyle energii, ile dostarcza 8 ton ropy naftowej lub 11 ton węgla kamiennego. Albo inaczej: na zaspokojenie rocznych potrzeb energetycznych czteroosobowej rodziny potrzeba kilograma kamieni i 2–3 litrów wody morskiej.
Jak przeżyć 100 mln stopni?
Teraz jednak zaczynają się schody. Jądra atomowe mają dodatni ładunek elektryczny i odpychają się. Aby zmusić je do połączenia się, czyli syntezy termojądrowej, trzeba stworzyć ekstremalne warunki - podobne do tych panujących we wnętrzu Słońca. Temperatura sięga tam 14 mln stopni Celsjusza, a ciśnienie - 400 mld atmosfer.
Tak ogromnego ciśnienia nie potrafimy wytworzyć na Ziemi. Dlatego zwiększamy temperaturę. Zależnie od typu reaktora - od 80 do 200 mln st. C. W takich warunkach z izotopów wodoru powstaje rozżarzona substancja zwana plazmą. I tu pojawia się kolejny problem. Żaden znany nam materiał nie wytrzyma kontaktu z tak rozgrzaną materią. Musimy ją trzymać z daleka od ścian reaktora - do tego służy bardzo silne pole magnetyczne.
Skąd je wziąć? Podobnie jak w aparaturze do rezonansu magnetycznego (MRI), korzystamy z bardzo silnych elektromagnesów. Ich cewki są wykonane z nadprzewodników, które muszą być schłodzone do temperatury minus 269 st. C. Jeśli wyobrazimy sobie przekrój przez ścianę reaktora, zobaczymy ogrom wyzwania, jakie stoi przed naukowcami i inżynierami. Z jednej strony plazma rozgrzana np. do 100 mln st. C, kilkanaście centymetrów dalej - mróz bliski zera absolutnego.
Z tym wyzwaniem nauka zmaga się od dawna. Już w 1950 roku dwaj radzieccy naukowcy Andriej Sacharow i Igor Tamm zbudowali pierwszy reaktor termojądrowy. Nazwali go tokamakiem. W jego skład wchodzi komora przypominająca kształtem oponę, otoczona elektromagnesami. Komora zostaje opróżniona z powietrza, tak aby panowała w niej możliwie „czysta” próżnia. Potem do środka wstrzykiwane jest paliwo, podgrzewane następnie tak, aby zamieniało się w plazmę. Potężne pole magnetyczne formuje z niej mniejszą „oponę” i trzyma ją w bezpiecznej odległości od ścian komory.
Wielkie nadzieje, wielkie wydatki
Cała sztuka polega na tym, aby w wyniku reakcji termojądrowej powstało więcej energii, niż trzeba zużyć na jej zapoczątkowanie. Takie zadanie stoi przed tokamakiem zwanym ITER, budowanym w Cadarache w południowej Francji. W projekcie biorą udział kraje zamieszkane przez połowę ludzkości: Chiny, Unia Europejska, Indie, Japonia, Korea Południowa, Rosja i USA. Komora ITER ma mieć 11 metrów średnicy. Reaktor będzie w stanie wyprodukować „na czysto” 450 megawatów energii cieplnej. Jednak nadal będzie to tylko urządzenie eksperymentalne. Prawdziwe elektrownie powstaną dopiero na bazie doświadczeń zebranych podczas budowy ITER.
A ta trochę potrwa. Eksperyment miał ruszyć w 2015 roku, teraz mówi się o roku 2019. „To potwornie skomplikowane urządzenie, z takimi zawsze są jakieś kłopoty. To nic nadzwyczajnego, że i w tym przypadku tak się dzieje” - uspokaja prof. Jacek Jagielski z Narodowego Centrum Badań Jądrowych.
Wraz z opóźnieniami rosną jednak i wydatki. Do niedawna szacowano, że budżet ITER wyniesie 10 mld euro, teraz wymienia się kwotę dwukrotnie wyższą. W historii droższa była tylko Międzynarodowa Stacja Kosmiczna (ISS), która kosztowała 100 mld dolarów. Słynny Wielki Zderzacz Hadronów (LHC) z CERN-u pochłonął „tylko” 7,5 mld euro. Połowę pieniędzy na ITER wykładają kraje UE, pozostałe państwa dorzucają po ok. 10 proc.
Polska ma w inwestycji swój udział. Pracują przy niej naukowcy z Instytutu Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy oraz Politechniki Wrocławskiej. Możemy startować do przetargów i walczyć o udział w badania.
Jednak dużo więcej mamy do powiedzenia przy innej termojądrowej inwestycji - stellaratorze.
Bezpieczniej i bardziej ekologicznie
Reaktory termojądrowe będą pozbawione wad typowych dla tradycyjnych elektrowni atomowych. „Szybkością reakcji rozszczepienia atomów uranu trzeba precyzyjnie sterować, żeby nie doszło do niebezpiecznej reakcji łańcuchowej. W przypadku fuzji jest odwrotnie. Musimy włożyć bardzo dużo wysiłku, aby w ogóle doszło do reakcji. W przypadku jakiegokolwiek zaburzenia plazma po prostu wygasa” - tłumaczy dr Maciej Krychowiak, fizyk pracujący przy W7-X. Co ważne, w przyszłych elektrowniach termojądrowych w zasadzie nie będzie mowy o odpadach radioaktywnych. Efektem reakcji jest niegroźne jądro helu oraz neutrony, które w czasie użytkowania reaktora napromieniowują jedynie jego elementy.
Polsko-niemiecki sojusz atomowy
Stellarator to reaktor podobny do tokamaka i mający równie długą historię. Wymyślił go w roku 1950 amerykański fizyk Lyman Spitzer. Jednak skonstruowanie takiej instalacji okazało się bardzo trudne. Komora, w której stellarator wytwarza plazmę, ma skomplikowany kształt. Fizycy porównują ją do tzw. wstęgi Móbiusa. W klasycznej postaci to taśma, np. z papieru, którą sklejamy w kółko „końcami na odwrót”, czyli najpierw skręcając ją o 180 stopni. Komora w stellaratorze to wstęga, która została skręcona pięć razy!
Ten dziwny kształt sprawia, że plazma zachowuje się stabilniej niż w „oponie” to- kamaka. Jednak zbudowanie takiej komory i otaczających ją elektromagnesów udało się dopiero niedawno. Dziś największy na świecie stellarator to Wendelstein 7-X (W7-X). Powstał w Greifswaldzie - niewielkim mieście w północnych Niemczech (niecałe 60 km od granicy z Polską), gdzie znajduje się Instytut Fizyki Plazmy Maksa Plancka. To głównie niemiecka inwestycja warta 2 mld euro, ale spory udział mają w niej Polacy. Pod koniec maja odbyła się jego uroczysta prezentacja, za rok powinien zostać uruchomiony. Jeśli zadziała, stanie się sensacją naukową klasy światowej.
„Stellaratory oferują zalety nieosiągalne dla tokamaków. Tokamaki muszą pracować impulsowo, natomiast stellaratory nadają się do ciągłej pracy, m.in. dzięki specjalnej konfiguracji ich magnesów” - mówi prof. Thomas Klinger, kierownik projektu W7-X. Naukowcy mają nadzieję, że w W7-X uda się po raz pierwszy w historii utrzymać plazmę przez 30 minut bez przerwy. W innych instalacjach ten stan trwa z reguły kilka sekund, rekordowy wynik to sześć i pół minuty.
„Przez pół godziny będziemy w stanie trzymać Słońce na Ziemi. To nie zabawka dla fizyków, to pomnik cywilizacji” - mówił w dniu otwarcia wzruszony prof. Włodzisław Duch, wiceminister nauki i szkolnictwa wyższego. Nie przesadzał. W7-X już w czasie budowy stało się poligonem dla naukowców i inżynierów. „Trudne było praktycznie wszystko” - wzdycha prof. Jacek Jagielski, koordynujący polskie działania przy projekcie. „Np. specjalne wymogi postawiono stali: nie mogła być magnetyczna, konieczne było opracowanie specjalnej metody spawania” - opowiada.
Ile energii jest na Ziemi?
Wylicza prof. Jacek Jagielski z Narodowego Centrum Badań Jądrowych: "Dziś wszystkie zasoby paliw kopalnych na Ziemi to ok. 37 zetta dżuli (ZJ). Przedrostek zetta- oznacza tryliard, czyli 10 do potęgi 21. Jeden dżul wystarczy, by podgrzać gram wody o ćwierć stopnia Celsjusza.
Co roku cała ludzkość zużywa łącznie pół zettadżula. Dziś węgiel, ropa i gaz stanowią 95 proc. globalnych zasobów energetycznych. Pozostałe to uran-235 wykorzystywany w elektrowniach jądrowych. Za ok. 30 lat do użytku wejdą reaktory IV generacji, wykorzystujące również inny izotop - uran-238. Jest go prawie sto razy więcej niż uranu-235. To spowoduje wzrost światowych zasobów paliw do poziomu 2,5 tys. ZJ. Wtedy uran będzie stanowił 85 proc., węgiel, ropa i gaz - pozostałe 15 proc. Ale kiedy za jakieś 100 lat zaczną działać reaktory termojądrowe, do puli dostępnych paliw dojdą deuter i lit. Ile tego jest? Trudno o dokładne liczby. Możemy szacować, że zapasy energetyczne Ziemi będą wówczas mierzone w milionach ZJ. To setki tysięcy razy więcej niż obecnie".
Nowe technologie spod Rzeszowa
W7-X powstawał od 1996 roku. Polska została zaproszona 10 lat później, w trudnym momencie - inwestycja zmagała się z opóźnieniami. Niemcom pomogli wtedy specjaliści z Instytutu Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk. Przy projekcie pracowali także naukowcy z Politechniki Warszawskiej i Wrocławskiej, Uniwersytetu Opolskiego oraz Narodowego Centrum Badań Jądrowych. Ta ostatnia instytucja wniosła 4,5 z 6,5 mln euro, jakie dołożyliśmy do projektu, głównie w formie dostarczanych urządzeń i rozwiązań technicznych. Dobre wrażenie zrobiły także polskie firmy pracujące przy W7-X: TEPRO, INSS-POL, PREVAC, Kriosystem.
Przy inwestycji wartej 2 mld euro nasze 6,5 mln wygląda skromnie. Mimo to Polacy zasiadają w komitecie programowym eksperymentu. „To wyjątkowa sytuacja. Zwykle jesteśmy tylko uczestnikiem procesu powstawania tego typu urządzeń - włączamy się w prace zaplanowane przez innych. W przypadku W7-X jesteśmy w wąskiej grupie decydentów. w. Patrząc w dłuższej perspektywie, będziemy mieli udział w wynikach badań na W7-X. To może oznaczać współwłasność technologii opracowywanych na tym urządzeniu. Warunkiem jest finansowanie prac badawczych” - tłumaczy prof. Jagielski.
Naukowcy mówią, że stellaratory to termojądrowy „plan B”. Jeśli okaże się, że ITER ma problemy, można skorzystać z innego rozwiązania technicznego. „W7-X i ITER są w pewnym sensie komplementarne” - mówił dziennikarzom prof. Robert Wolf z Instytutu Fizyki Plazmy. Być może projektanci elektrowni przyszłości będą łączyć elementy obydwu konstrukcji.
Możliwe, że skorzystają przy tym z polskich rozwiązań. Materiały do budowy reaktorów termojądrowych muszą być odporne na bombardowanie dużą liczbą neutronów powstających w czasie reakcji. Laboratorium testujące takie rozwiązania, zwane ENS, ma powstać niedaleko Rzeszowa. Inwestycja miałaby ruszyć w roku 2017, jej koszt wyniesie 1,4 mld zł.
Jeśli się uda, nikt nie będzie liczył wydanych miliardów. Energia termojądrowa otworzy nową epokę w dziejach naszej cywilizacji. Na razie państwa łączą siły, bo wielkie projekty naukowe są zbyt drogie i zbyt skomplikowane nawet dla supermocarstw. Ale co będzie za 50 lat? Polska obecność w takich projektach jest naszym być albo nie być. Albo znajdziemy się w grupie krajów, które potrafią takie urządzenia budować, albo będziemy zmuszeni energię przyszłości kupować od innych za duże pieniądze."
DLA GŁODNYCH WIEDZY:
- Wykład prof. Andrzeja Gałkowskiego z Instytutu Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy - link-ftp
- Dokument Komisji Europejskiej „Badania fuzji jądrowej Nowe źródło energii dla Europy XXI wieku” - :: LINK ::
- Strona Instytutu Fizyki Plazmy Maksa Plancka - :: LINK ::
- strona Instytutu Fizyki Plazmy Laserowej i Mikrosyntezy :: LINK ::
- Wendelstein 7-X :: LINK :: eksperymentalny stellarator wybudowany przez Instytut Fizyki Plazmowej im. Maksa Plancka w Greifswaldzie :: LINK :: . Jego budowę zakończono w kwietniu 2014, natomiast pierwszą plazmę – plazmę helową – wytworzono 10 grudnia 2015 roku. Prace badawcze nad plazmą wodorową rozpoczęły się w 2016 roku. Obecnie jest to największy ukończony reaktor fuzyjny oparty na technologii stellaratora.
............................................
Sro Sty 04, 2017 11:29 pm
|
|
|
Kabushi
Kabushi
::: 6213 :::
STEAM_0:0:11060447
wiek: 48
|
2021.03.17 Bloki o parametrach nadkrytycznych w kontekście bezpieczeństwa energetycznego Polski :: LINK ::
Polski system elektroenergetyczny od lat bazuje na węglu jako źródle energii pierwotnej dla sektora wytwórczego. Technologia spalania tego surowca jest dobrze opanowana w zakresie eksploatacji bloków oraz ich budowy, co stanowi główną zaletę. Rosnący udział energii elektrycznej z OŹE w systemie elektroenergetycznym stopniowo wypiera bloki konwencjonalne opalane węglem przynosząc głównie szkody finansowe spółkom energetycznym. Wynika to z coraz bardziej zaostrzonych wymagań środowiskowych w zakresie emisyjności gazów cieplarnianych, głównie dwutlenku węgla CO2. Powszechnie wiadomo, że złoża węgla wyczerpią się pewnego dnia, lecz nastąpi to w dość długim horyzoncie czasowym. Wynika z tego konieczność poszukiwania alternatywnych źródeł energii, jednak póki co węgiel pozostanie stabilizatorem systemu wytwórczego Polski przez najbliższe kilkanaście lat. W związku z tym Polska jest na etapie wdrażania tzw. czystych technologii węglowych (CTW), które w połączeniu z nadkrytycznymi parametrami pary świeżej dają bardzo dobre rezultaty w zakresie sprawności a także wskaźników emisyjności bloku (rys.1). Definitywne wygaszenie bloków konwencjonalnych opalanych węglem spowodowałoby trudności w pokryciu zapotrzebowania na energię oraz zmusiło krajowy system elektroenergetyczny do importu energii elektrycznej od krajów sąsiadujących. Przykładowo zakup energii elektrycznej od Niemiec nie byłby opłacalny dla Polski ze względu na jej wysoką cenę 0,291 EUR/kWh [1].
Rys.1 Wpływ parametrów pary na emisję zanieczyszczeń [2]
Nowoczesne bloki energetyczne o nadkrytycznych parametrach pary wyposażone są w instalację CCS (z ang. Carbon Capture and Storage) oraz kotły z cyrkulującą warstwą fluidalną. Instalacja CCS pozwala wychwycić dwutlenek węgla ze spalin. Istnieje również możliwość wychwytu CO2 ze zgazowanego paliwa. Natomiast cyrkulująca warstwa fluidalna instalacji kotła (CFB – Circulated Fluidized Boiler) zapewnia:
- możliwość współspalania węgla, mułu i biomasy,
- wysokie wypalenie paliwa,
- wysoki procent związania SOx w komorze paleniskowej,
- spełnienie wymagań Dyrektywy Unii Europejskiej WE80/2001/UE w zakresie emisji zanieczyszczeń bez konieczności stosowania skomplikowanych dodatkowych systemów, takich jak: instalacja odsiarczania spalin, system katalitycznej redukcji emisji NOxw spalinach,
- równomierny rozkład strumienia ciepła w komorze paleniskowej,
- lepszą dynamikę zmian obciążenia,
- korzyści ekonomiczne:
- istotne obniżenie nakładów inwestycyjnych,
- obniżenie kosztów eksploatacji,
- obniżenie kosztów produkcji energii elektrycznej (tańsze paliwo, wyższa sprawność),
- możliwość dofinansowania inwestycji środkami z funduszy proekologicznych.
Obecnie w Polskie jest tylko jeden eksploatowany blok o parametrach nadkrytycznych pary świeżej wyposażony w instalację fluidalną kotła. Mowa tu o Elektrowni Łagisza. Poniżej zestawiono kilka zasadniczych parametrów bloku:
Typ orurowania kotła Benson
Parametry pary świeżej 27,5 MPa / 560ºC
Temperatura pary wtórnie przegrzanej 580ºC
Moc osiągalna 460 MW
Sprawność brutto 45 %
Tabela 1. Parametry bloku Łagisza 460MW
Poniżej przedstawiono koncepcję przykładowego schematu (schemat 1) bloku energetycznego wyposażonego w instalację CCS oraz układ spalania w tlenie (układ oxy-combustion).
Schemat 1. Układ bloku energetycznego zintegrowanego z hybrydową membranowo-kriogeniczną instalacją produkcji tlenu (ASU) i instalacja CCS [3]
(WP/SP/NP – turbina parowa, C – kompresor, E – ekspander, P – pompa, HE – wymiennik ciepła, KND – skraplacz, HPC, LCP – kolumna destylacyjna, NP- wymiennik regeneracyjny, ASU (Air Separation Unit) – tlenownia, CPU (Coal Processing Unit) – układ kondycjonowania spalin).
Aspekty dalszej eksploatacji węgla w elektrowniach w zakresie bezpieczeństwa energetycznego dotyczą następujących obszarów:
- wykorzystanie rodzimej bazy surowców,
- ograniczenie importu surowców z krajów niedemokratycznych,
- brak konieczności zakupu energii elektrycznej z zagranicy,
- wzrost znaczenia przemysłu wydobywczego w Polsce.
Istnieją bowiem szerokie możliwości technologiczne gwarantujące dotrzymanie standardów emisyjnych bloków konwencjonalnych. Wdrożenie instalacji CCS oraz technologii oxy-combustion ponadto wpłynie na wzrost zainteresowania węglem w zakresie jego ekonomicznego spalania. Odbije się to również pozytywnie na infrastrukturze wydobywczej węgla w Polsce, co jest istotne ze względu na odbudowę i rozwój polskiego górnictwa węglowego.
Literatura:
:: LINK ::
Brózda J., Stale austenityczne nowej generacji stosowanie na urządzenia energetyki o parametrach nadkrytycznych i ich spawanie,s.86.
Kotowicz J., Brzęczek M., Job M., Efektywność nadkrytycznych elektrowni węglowych zintegrowanych z instalacjami wychwytu i sprężania CO2 w technologii oxy-combustion, Acta Energetica 1/26 March, Year 2008, s.77-82
Bis Z., Kotły Fluidalne. Teoria i praktyka. Seria Monografie nr 175, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2011
tutaj też trochę o blokach nadkrytycznych :: LINK ::
............................................
Sro Mar 17, 2021 8:45 am
|
|
|
|
Strona 1 z 1
|
| |
Nie możesz pisać nowych tematów
Nie możesz odpowiadać w tematach
Nie możesz zmieniać swoich postów
Nie możesz usuwać swoich postów
Nie możesz głosować w ankietach
|
|
|
|
