Menu

Új atomerőművi blokkok helye a hazai villamosenergia-rendszerben

Új atomerőművi blokkok helye a hazai villamosenergia-rendszerben

A Magyar Villamosenergia-ipari Átviteli Rendszerirányító ZRt. (MAVIR) évenkénti forrásoldali kapacitáselemzése rendszeresen bemutatja a hazai villamosenergia-rendszer jelenlegi helyzetét és jövőbeli kihívásait is. 

 

A 2013 végén publikált legújabb tanulmány előrejelzése szerint a nettó villamosenergia-igény növekedése a következő 15 évben évente átlagosan 1,5 százalék lesz, valamint a villamos csúcsterhelés évente közel 70 MW-tal fog növekedni.

A MAVIR tanulmánya szerint a következő 16 évben a hazai erőművek közép- és hosszú távú változásait, előrejelzését megvizsgálva megállapítható, hogy jelentős mértékű erőmű leállítással és selelejtezéssel számolhatunk. A villamosenergia-rendszer (2013. január 31-ei állapotnak megfelelő) 9079 MW (100 százalék) beépített teljesítőképességből 2018-ra 7011 MW (77 százalék), 2023-ra 6682 (73 százalék), 2030-ra pedig csak 5120 MW (56 százalék) maradhat.

Az elvégzett modellszámítások szerint 2030-ban a szükséges beépített kapacitás nagysága 11 400 MW-ra növekedhet. Mindez pedig azt jelenti, hogy – figyelembe véve a maradó 5120 MW teljesítményt – a következő 15 évben, 2030-ig 6300 MW új erőművi kapacitás létesítésével kell számolni. Az új kapacitásokra elsősorban a leállított erőművek pótlása miatt van szükség, és csak másodsorban a villamosenergia-igény növekedése miatt.

A szükséges új erőművi kapacitás alappillérei az új orosz 3+ generációs blokkok lehetnek, amelyek biztonságosan, gazdaságosan, magas kihasználási óraszámmal, szabályozhatóan és alaperőműként üzemelhetnek majd a jövőben. Összességében azonban ezek a blokkok csak 2400 MW teljesítményt fognak képviselni, ezért további 3900 MW kapacitás építéséről kell a következő 15 évben gondoskodni. Ez pedig ismét óriási kihívást jelent hazáknak, mivel az ellátásbiztonsági, a versenyképességi és a klímavédelmi célkitűzések hosszú távú biztosítása és a kiegyensúlyozott energiamix létrehozása érdekében figyelembe kell venni az egyes erőműtípusok műszaki, gazdasági és környezetvédelmi sajátosságait is. Magyarország nincs abban a helyzetben, hogy bármelyik energiatermelési módról lemondjon. A jövőben egyaránt szükség van az atomenergiára és a megújuló energiaforrások fokozódó felhasználására a versenyképesség, az ellátásbiztonság, valamint a környezetvédelem teljesítése és összeegyeztetése érdekében.

Az új atomerőművi blokkok a hazai erőművek szén-dioxid-kibocsátására is jelentős hatással lehetnek, hiszen a villamosenergia-rendszerben nagy lesz az atomenergia részaránya. Ez a részarány, kiegészülve az erőművi hatásfokok javulásával és az energiahordozó-felhasználás szerkezetének megváltozásával, azt eredményezheti, hogy a MAVIR tanulmányban olvasható „A” és „B” változat függvényében a fajlagos, nettó villamosenergia-termelésre számított szén-dioxid-kibocsátás a 2012. évi tényleges 320 g/kWh (100 százalék) értékről 2030-ra 60-115 g/kWh (19-36 százalék) csökkenhet.

 

A 3+ generációs orosz atomerőművi technológia

 

A Roszatom által kínált 3+ generációs atomerőművi blokkok versenyképes áron állnak rendelkezésre, ezt pedig a blokkok sorozatgyártása, a határidők pontos betartása, valamint a nukleáris energia sajátosságai teszik lehetővé. Az ellenzők folyamatosan a magas beruházási költséget és a soha meg nem térülést hozzák fel, mint az egyik legfőbb aggályukat az atomenergiát illetően. Egy új atomerőmű beruházási költsége rendkívül magas, de a versenyképességét az újgenerációs reaktorok nagyon hosszú tervezett üzemideje és az alacsony üzemeltetési- és üzemanyagköltsége határozza meg. A magas beruházási költséget ennek megfelelően az alacsony üzemeltetési- és üzemanyagköltségek ellensúlyozzák, így az atomerőművi villamosenergia-termelés versenyképes.

Általánosságban elmondható, hogy egy atomerőmű esetén a villamosenergia-termelési költség 60-70 százalékát a beruházási, 10-15 százalékát pedig az üzemanyag költségelem teszi ki. Ezzel szemben gázerőmű esetén ugyanezek a költségelemek a beruházási 10 százalékra, az üzemanyag összetevő pedig 70 százalékra adódik. Mindez pedig azt jelenti, hogy egy esetleges üzemanyagár megduplázódása esetén az atomerőművi villamosenergia-termelés egységköltsége csupán 5-7 százalékkal növekszik, miközben gázerőmű esetén ez a növekedés a 70 százalékot is elérheti.

Az egész nemzetgazdaság és a villamosenergia-fogyasztók számára is kulcsfontosságú a villamosenergia-termelés hosszú távú árstabilitása és versenyképessége, mivel ez lehet az egyik alappillére a gazdaság felpörgetésének. Az atomerőmű bővítése megalapozza a hosszú távú árstabilitást, a gazdasági előretervezhetőséget, valamint biztosíthatja a legnagyobb ellátásbiztonságot is.

Az orosz fél által kínált 3+ generációs blokkok üzemideje garantált 60 év, de megfelelő technológia és üzemeltetés mellett ez az üzemidő akár 80-100 évre is kitolható. Az orosz nukleáris hatóság felügyelete mellett már folyamatban vannak az ezzel kapcsolatos részletes vizsgálatok.

A beruházás megítélése szempontjából fontos kiemelni Lázár János államtitkár bejelentését, miszerint „… az erőműbővítéshez biztosítandó orosz államhitel költsége nem épül majd be a Pakson előállított áram árába… ” Ez pedig azt jelenti, hogy az atomerőművi termelési egységköltség legnagyobb, 60-70 százalékos beruházási költségeleme nem fogja terhelni az egységköltséget. Megteremtődhet az a rendkívüli, vissza nem térő lehetőség, hogy az új atomerőművi blokkok a garantált 60 éven keresztül generációkon átívelő hajtómotorjai legyenek az egész nemzetgazdaságnak.

Az új blokkok akkor is versenyképesek lennének, ha a hitel költsége beépülne a termelt villamos energia egységköltségébe. A jelenlegi információk szerint az Oroszországtól kapott kölcsönt Magyarországnak 21 év alatt kell majd törleszteni. Ez pedig azt jelenti, hogy – a 60 évvel számított üzemidő esetén – a hiteltörlesztési időszakot követően minimum 39 évig az új paksi blokkok még versenyképesebben termelhetik a villamos energiát, hiszen a termelési egységköltségből „kiesik” a 60-70 százalékos beruházási költségelem.

Fontos azt is kiemelni, hogy a nukleáris fűtőelem szállításáról is megállapodás lesz a magyar és az orosz fél között. A magyar fél álláspontja értelmében Magyarország addig biztosítja az oroszoknak ezt a szerződést, amíg a kiégett nukleáris fűtőelemet visszaszállítja az orosz fél. Hazánk számára ez is egy óriási lehetőség, hiszen így jelentős megtakarítást érünk el azáltal, hogy az új blokkok kiégett fűtőelemeinek hosszú távú tárolásáról nem nekünk kell gondoskodnunk.

Természetesen a részletes megtérülési számítások csak a későbbiekben állhatnak majd rendelkezésre a további szakmai és politikai egyeztetéseket követően.

Az orosz típusú 3+ generációs atomerőművi blokk az AESZ-2006 típusra épül, kiegészülve számos új biztonsági követelménnyel is, ezért a blokk maximálisan megfelel mind az orosz, mind a nemzetközi biztonsági követelményeknek is. E reaktortípus fejlesztése 2006-ban indult el, és a tervezéskor már alapból figyelembe vették azokat biztonsági szempontokat, amelyre a fukushimai atomerőmű-baleset hívta fel a figyelmet. Oroszországban a csernobili baleset után alaposan újragondolták az atomerőművek biztonsági kérdéseit, így a műszaki megoldások mellett szigorították a törvényi hátteret és az üzemeltető személyzet rendszeres képzését is. E típus képes ellenállni a külső behatásoknak, így repülőgép rázuhanásnak, földrengésnek, szökőárnak, külső robbanásnak, hó- és jégterhelésnek, valamint szélterhelésnek is. Emellett a blokkot felszerelték hidrogéneltávolító rendszerrel és úgynevezett „olvadékcsapdával“ is. A blokktípus a Nemzetközi Atomenergia Ügynökség (NAÜ) 20 vizsgálatán ment át. A NAÜ a világ első olyan blokkjaként ismerte el ezt a típust, amely megfelel a 3+ generációs követelményeknek. A blokk hőteljesítménye 3200 MW, a villamos teljesítőképessége pedig 1200 MW. Fontos tulajdonság, hogy a blokk képes manőverező üzemmódban is működni, mely során a teljesítményt akár 20-100 százalékos tartományban képes a terhelés függvényében változtatni, ugyanakkor a részterhelés a gazdaságosságot jelentősen befolyásolhatja.

Az orosz dizájn jól demonstrálja az aktív és a passzív biztonságvédelmi rendszerek optimális kombinációját. A passzív rendszerek villamosenergia-betáplálás és emberi beavatkozás nélkül is képesek kezelni egy üzemzavari helyzetet és 72 órán keresztül ellátni a blokk hűtését. A blokk nukleáris rendszerei kettősfalú konténmentben helyezkednek el, a belső köpeny pedig passzív hűtési móddal rendelkezik. Az aktív, egyenként 100 százalékos kapacitással rendelkező biztonsági rendszereket 4, egymástól független csatornába helyezik el, így megvalósul e rendszerek fizikai szeparációja is.

A legszigorúbb nukleáris követelményeknek is megfelelő új atom-erőművi blokk képes kezelni a hipotetikus zónalvadással járó súlyos baleseteket is.

A legszigorúbb nukleáris követelményeknek is megfelelő új atomerőművi blokk képes kezelni a hipotetikus zónalvadással járó súlyos baleseteket is. E típusnál alkalmazott „zónafogó”, „olvadékcsapda” (core catcher) a reaktortartály alatt helyezkedik el és több mint 800 tonna a súlya. A duplafalú „zónafogó” egy kompozit anyaggal, úgynevezett „áldozat” anyaggal van megtöltve, amelynek az a fő feladata, hogy a zónaolvadékban megállítsa a reakciót és gondoskodjon arról, hogy az olvadék a szerkezeten belül maradjon. A szerkezet képes a megolvadt zóna biztonságos hűtésére is, ezáltal akadályozva meg a gőzrobbanás kialakulásának veszélyét is. Ez a „zónafogó” teljesen egyedivé teszi az orosz technológiát. A világon először Kínában, a 2006 és 2007-óta üzemelő Tianwan egyes és kettes blokkba építettek be „zónafogót”, ezt követően a indiai kudankulami atomerőmű 1. sz. blokkjába, Oroszországban pedig minden újonnan épülő atomerőmű esetén beépítik ezt a szerkezetet.

A normál vasbeton külső fal a külső események elleni védelmet szolgálja és méretezve van egy nagy utasszállító gép becsapódásából eredő következmények elviselésére is. Emellett képes ellenállni 9-es erősségű földrengésnek, szökőárnak, külső robbanásnak (nyomáshullám 30 kPa, 1s-ig), valamint hó-, jégterhelésnek (extrém hóterhelés 4,1 kPa), és szélterhelésnek (30 m/s szélsebességre vannak tervezve a biztonsági rendszerek) is. A blokk legfontosabb jellemzői közül kiemelendő a 60 éves tervezett üzemidő, a bruttó 37 százalékos hatásfok, a magas, 92 százalékos teljesítmény-kihasználási tényező, valamint a 12-18 hónapra tervezhető üzemanyag-átrakás is.

A magyar gazdaság teljesítőképessége, az emberek jóléte a biztonságosan rendelkezésre álló és megfizethető villamos energiától függ. Ezért helyesen döntött a magyar kormány, amikor megállapodást kötött az orosz féllel két új 3+ generációs atomerőművi blokk építéséről, hiszen ezek a blokkok hosszú távon garantálhatják hazánk ellátásbiztonságát, villamos energia árstabilitását, klímavédelmi célkitűzéseink teljesítését, valamint a hazai ipar versenyképessége eredményeképpen az egész nemzetgazdaság teljesítőképességét is. A megállapodással egyre közelebb kerülünk ahhoz az időponthoz, amikor mindannyian újból részesei lehetünk a mérnöki tudás remekműveinek, az új atomerőművi blokkok megszületésének.

 

Kapcsolódó cikkek:

Új, orosz 3+ generációs reaktorok
Harminc év után újabb 4. generációs blokk Belojarszkban
A mai orosz atomerőművek biztonsági rendszerei
Az orosz nukleáris ipar napjainkban
BN-800 – Újgenerációs reaktor
Új atomerőművi blokk(ok) – számításba jöhető típusok – MIR-1200


Hozzászólások

  1. balazssz

    Kedves Lajos
    Rosszul hallottad vagy mondták. Az atomerőművekkel egy probléma van nem gazdaságos nem a 100% üzemeltetni. Alaperőművek mindig maximális teljesítményen kell menjenek mert a hasadás akkor is megy ha a teljesítményét vissza veszik és a fűtőelemek kiégnek. Most hogy más típusú atomerőműveknél így van-e azt nem tudom biztosra de a nyomott vizes típusnál így van. Szerintem a többi is így működik bár a CANDU típusnál tudnak menet közben is üzemanyagot kivenni. Remélem tudtam segíteni!

    2014 február 05. 08:46
ugrás az oldal tetejére