A VVER fejlődése, az AES-2006 típus általános bemutatása, röviden az orosz atomiparról

Átírás

1 A VVER fejlődése, az AES-2006 típus általános bemutatása, röviden az orosz atomiparról szeminárium Hotel Flamenco, Budapest, március 20. Cserháti András műszaki főszakértő

2 Tartalom Államközi megállapodás orosz blokkra VVER fejlődéstörténet, nemzedékek korai blokkok, VVER-440, VVER-1000 és a jövő, evolúciós trendek, rend vágása burjánzó altípusokban, kódnevekben. Rövid AES-2006 áttekintés A centralizált orosz atomipar a Roszatom szervezete, tevékenységei, áttekintés az új paksi beruházásban résztvevő tagintézményekről, cégekről, Roszatom kapcsolatok: K+F és oktatás Minden alább bemutatott információ az interneten szabadon fellelhető, de megtalálása, rendszerbe foglalása, kommentálása némi szakértelmet igényel. 2

3 2013-ig versengő projektek AES-2006 AP1000 ATMEA1 APR1400 EPR 3 CsA

4 Közelmúlt történései Bizalmas politikai előkészítés Kormányzati döntés a tender elvetéséről Brüsszel, EURATOM tájékoztatása Előzetes államközi megállapodás Roszatom 2, egyenként <1200 MW blokkot szállít, orosz kölcsön beruházás 80%-ára, 3,9-4,9% kamat Parlamenti jóváhagyás 4 CsA

5 VVER fejlődéstörténet Evolúció, a generációs határok nem élesek G típus altípus elnevezés év prototípus blokk db G3+ G3 G2+ G2 G1 VVER-210 V-1 bevezető blokkok 1964 Novovoronyezs-1 1 VVER-70 V Rheinsberg 1 VVER-365 V-3M 1969 Novovoronyezs-2 1 VVER-440 V-179, V-230 korai Novovoronyezs-3 16 V-213 kései/konténment Loviisa-1 2 V-213 Paks kései/loktorony Rovno-1 17 VVER-1000 V-187 fejblokk Novovoronyezs-5 1 VVER-1200 V-302, V-338 kis sorozat D-Ukrajna 4 V-320 nagy sorozat Zaporozsje-1 21 V-428 AES Tianwan-1 2 V-412 AES Kudankulam-1 1 V-392M V-491 Paks? AES-2006 külföld: MIR Novovoronyezs II-1 Leningrád II-1 VVER-1300 V-510 TOI, AES-2010? még nincs a piacon 0 5

6 Az első VVER blokkok Korai demonstrációs atomerőművek más technológiák és/vagy országok: = 1954 Obnyinszk, urán-grafit-víz, 6 MW (villany, kutatás) =1956 Calder Hall-1, urán-grafit-co 2, 50 MW (Pu, villany) = 1958 Shippingport, urán-víz-víz, 60 MW, (villany) 60-as évek: szovjet VVER (nyomottvizes) blokkok =Novovoronyezs, Rheinsberg (NDK) 6 3x70 MW 1x70 MW 5x75 MW

7 Jellemzők, trendek VVER fejlődéstörténet G típus altípus G3+ G3 G2+ G2 G1 VVER-210 V-1 VVER-70 V-2 VVER-365 V-3M VVER-440 V-179, V-230 V-213 kont. V-213 lokt. VVER-1000 V-187 VVER-1200 V-302, V-338 V-320 V-428 V-412 V-392M V-491 VVER-1300 V-510 nem a biztonság az elsődleges, a primerköri csővezeték nem törhet el, hangsúly a veszélyek műszaki és szervezési megelőzésén, fejlett biztonsági rendszerek nincsenek 7

8 VVER-440 Európában 1970 Kola Novovoronyezs Loviisa Greifswald Paks Mochovce Jaslovske Bohunice Rovnó Zarnowiecz Dukovany Kozloduj folytatott építés Metzamor V-213 kései V-179, V-230 korai V-213 konténmentes üzemben leállítva törölve referendum Csernobil Szpitak földrengés Német újraegyesítés EU csatlakozás

9 Jellemzők, trendek VVER fejlődéstörténet 9 G típus altípus G3+ G3 G2+ G2 G1 VVER-210 V-1 VVER-70 V-2 VVER-365 V-3M VVER-440 V-179, V-230 V-213 kont. V-213 lokt. VVER-1000 V-187 VVER-1200 V-302, V-338 V-320 V-428 V-412 V-392M V-491 VVER-1300 V-510 rögzítik a tervezési alap biztonsági követelményeit (OPB-73), felismerik az aktív és passzív biztonsági rendszerek fontosságát, tervezési üzemzavar: a primerköri csővezeték törése, fejlődés a számításos és kísérleti megalapozásban, mélységi védelem alkalmazása, működő gátak megőrzése, személyzet, lakosság, környezet védelme, az atomipar kezdi átvenni a ny-i normákat, minőségbiztosítást, folyt.

10 Jellemzők, trendek VVER fejlődéstörténet G típus altípus G3+ G3 G2+ G2 G1 VVER-210 V-1 VVER-70 V-2 VVER-365 V-3M VVER-440 V-179, V-230 V-213 kont. V-213 lokt. VVER-1000 V-187 VVER-1200 V-302, V-338 V-320 V-428 V-412 V-392M V-491 VVER-1300 V-510 folyt. TMI/Csernobil, tervezési/kezelési hibák után jóval szigorúbb előírások, új követelmények: csökkenteni a valószínűségeket = zónaolvadást tizedére (10-5 /év), = nagy radioaktív kibocsájtást századára (10-7 /év), folyamatos evolúciós javulás. 10

11 VVER-1000 nagy sorozat után (Al)változatok bogozgatása = Forrás: internet, személyes konzultációk 2009-es Hidropress előadás (Mohov-Trunov) FIN5 terv csak terv Villamos teljesítmény [MW] Kudankulam csak terv csak terv Buser csak terv Tianwan Belene Novovoronyezs-II Leningrád-II 11

12 Jellemzők, trendek VVER fejlődéstörténet G típus altípus G3+ G3 G2+ G2 G1 VVER-210 V-1 VVER-70 V-2 VVER-365 V-3M VVER-440 V-179, V-230 V-213 V-213 VVER-1000 V-187 VVER-1200 V-302, V-338 V-320 V-428 V-412 V-392M V-491 VVER-1300 V-510 az AES-91, -92 projektekben növelik = a reaktortartály élettartamát, = a gőzfejlesztő megbízhatóságát, = a termikus hatásfokot (magasabb üzemi paraméterek), = a kihasználást (ritkább, rövidebb, minőségibb karbantartás). legfontosabb trendek = a biztonság mellett az üzemi paraméterek és gazdaságosság javítása, = a saját tapasztalapon túl beépülnek a NAÜ ajánlásai, EUR követelményei. 12

13 VVER-1000 V-446 KWU épületben VVER-1000 V428 AES-91 VVER-1000 V412 AES-92 VVER-1200 V412 AES-2006

14 Jellemzők, trendek VVER fejlődéstörténet G típus altípus G3+ G3 G2+ G2 G1 VVER-210 V-1 VVER-70 V-2 VVER-365 V-3M VVER-440 V-179, V-230 V-213 V-213 VVER-1000 V-187 VVER-1200 V-302, V-338 V-320 V-428 V-412 V-392M V-491 VVER-1300 V-510 növelik az egységteljesítményt, fejlesztik, kiterjesztik a biztonsági rendszereket (NO, DBA, BDBA) csökkentik a radioaktív hulladékot, LBB koncepció és diagnosztika, műszaki-gazdasági optimalizáció, nagyobb átmérőjű tartályok (reaktor, gőzfejlesztő), üzemi tapasztalatok, K+F eredmények intenzív beépítése, célparaméterek kitűzése (1160 MW, 60 év, 92% kihasználás, 70 MWd/t kiégés, hó ciklus) referenciák (hazai, kínai, indiai), a gyártóipart nem kell gyökeresen megújítani. 14

15 A jövő: VVER TOI tipizált = kiindulás különféle konkrét atomerőmű tervekhez optimalizált =javított üzemi, gazdasági paraméterek, AES-2006 alapjáról informatizált nincs is ilyen magyar szó (még :-) = ez nem a korszerű irányítástechnika, ember-gép kapcsolat, =hanem a modern információtechnológia teljes alkalmazása már az életciklus elejétől - tervezés, piacra vitel, létesítés 15 ВВЭР-ТОИ (В-510) - типовой, -оптимизированный и -информатизированный проект двухблочной АЭС с реактором ВВЭР-1300

16 16 VVER paraméterek sora jellemző N th MW η % 27,6 27,6 32,0 33,0 34,8 38,4 p I bar p II bar T Rbe T o Rki C zóna Øxh cm 288x x x x x x373 N fajl kw/l fűtőe. Ø mm 20,2 9,1 9,1 9,1 9,1 9,1 fűtőe. db/kaz ? kaz., szab. db?? 349, , , , 94 M U t ? átl.dús. % 2,0 3,0 3,5 3,3-4,4 4,71-4,85? kiég. MWd/kg , ? hurok db

17 Legfontosabb elemek AES-2006->MIR-1200 forrás: origo.hu 17

18 1 AES-2006->MIR-1200 Vasbeton védőépület (konténment) 18

19 2 AES-2006->MIR-1200 Reaktorblokk (primer kör) 19

20 3 Reaktor, főbb elemei AES-2006->MIR

21 4 Fűtőelem kazetták AES-2006->MIR

22 5 Gőzfejlesztő AES-2006->MIR

23 6 AES-2006->MIR-1200 Aktív biztonsági rendszerek 23

24 7 AES-2006->MIR-1200 Passzív biztonsági rendszerek 24

25 AES 2006 irányítástechnika Korszerű, digitális alapok rendszerintegrátor: a moszkvai VNIIAES korai mintablokk(ok) = Kalinyin-3 [VVER-1000/V-320] -> Tianwan [AES-91], = Akkuyu a brit hatóság ad tanácsot az engedélyezéshez, = Hanhikivi a finn hatóság nem fogadta el a javasolt I&C-t. potenciális beszállítók = oroszok, pl. Fizpribor, VNIIEM = Siemens - TXP (általános) -> SPPA T3000, AREVA - TXS (biztonsági) Novovoronyezs-II rendszer struktúra vezénylői látványterv 25

26 AES 2006 turbinák >1000 MW: lassú járatú (1500 ford/m) 4 potenciális termék is illeszthető 26

27 27 AES-2006 biztonság Kissé eltérő prototípusok Novovoronyezs-II V-392M árnyalatnyival jobb; több, erősebb izolált ág Leningrád-II V-491 ÜZ zónahűtés A 2 ág, [P+p] 4x100%, [P]+[p] ÜZ bórsav befecskendezés A 2x100% 4x50% ÜZ tápvíz ellátás A nincs 4x100% ÜZ gőzfejlesztő hűtés A 2x100% nincs ÜZ zónahűtés P 4x33% 4x33% ÜZ zóna elárasztás P 4x33%, 4x2 HA nincs Hőelvezetés - reaktorból P 4x25%, 4x2 LHH 4x33%, 4x18 VHH Hőelvezetés - épületből P nincs van Olvadékcsapda P van van ÜZ - üzemzavari, A - aktív, P - passzív [P+p] - nagy és kisnyomású együtt, [P]+[p] - nagy és kisnyomású külön HA - hidroakkumulátor, LHH - léghűtésű hőcserélő, VHH - vízhűtésű hőcserélő

28 A Roszatom Többféle jellemzése megállja a helyét végletesen központosított állami monopólium tökéletesen integrált technológiai holding 2007-től, ~350 nem kis cég egybevonva atomenergetika nukleáris fegyverkomplexum környezeti és nukleáris felügyelet alkalmazott és alapkutatás atomjégtörő flotta nukleáris medicina kompozit anyagok 28

29 Atomenergetika Atomenergoprom integrált megoldások urán bányászat urán dúsítás üzemanyag gyártás atomerőmű tervezés és létesítés energia termelés üzemeltetés nukleáris gépgyártás szolgáltatások üh gyárt elad TMK 29

30 Tervezés, létesítés Atomenergoprojektek Atomsztrojexport Profilok, egyes tagvállalatok generáltervezés, engineering, ritkábban létesítés (Atomenergoprojekt) 1932 Tyeploelektroprojekt, 1982 Atomtyeploelektroprojekt 2008 Atomenergoprojekt AEP Moszkva Novovoronyezs, Balakovo, Novovoronyezs-II, Kozloduj, Zaporozsje, Temelín, Buser, Belene, Kudankulam, Аkkuyu 1929 Energosztroj, Leningrád 1932 Tyeploelektroprojekt 1982 Atomenergoprojekt AEP Szentpétervár Kola, Bohunice, Loviisa, Dukovany, Mochovce, Buser, Tianwan-1,2, Leningrád-II, Balti komoly külföldi projektek Melyik fogja tervezni Paks-II-t a három közül? Kudankulam épül 1951 Tyeploelektroprojekt, Gorkij 2007 Atomenergoprojekt AEP Nyizsnyij Novgorod Buser, Balti, Kudankulam, Tianwan-3,4, Belarusz, Akkuyu, Ninh Thuan új, feljövő intézet, főként részfeladatokkal kezdett 30 export, külföldi létesítés (Atomsztrojexport) a jogelőd Atomenergoexport pl. a Paks-1,2,3,4 blokkokon is dolgozott

31 31 Atomenergomas holding, mintegy 50 cég Gépgyártás Profilok, egyes tagvállalatok gőzfejlesztő fenék tervezés, engineering 8 (CNIITMAS, Hidropress, Afrikantov) metallurgia 1 (Energomasszpecsztal ) reaktor, tartályok 3 (ZIO Podolszk, Atommas, Petrozavodszkmas) turbina 1 (Alstom-Atomenergomas ) szerelvények 3 (ARAKO ) szivattyú és szállítás 2 (CKBM, Ganz EEM ) műszergyártás 2 (FIZPRIBOR, ) szellőzés 1 hűtőtorony, szerelés 2 (Chladici veze Praha ) komplex szállítások 1 vannak nem Roszatom gépgyártó cégek is OMZ, benne Izsora, Skoda JS SzilMas, benne LMZ

32 Roszatom és K+F Kurcsatov Intézet =alárendeltség ig Atomenergetikai Minisztériumnál; 1991-től közvetlenül a kormány alatt, (sem akadémiához, sem minisztériumhoz nem tartozik) =név: szovjet időkben - Kurcsatov Atomenergia Intézet; Kurcsatov Nemzeti Kutatóközpont, +3 intézettel atomenergetika reaktorfizika fúzió és plazma kisenergiájú magfizika szilárdtest fizika szupravezetés molekuláris fizika fizikokémia nanotechnológia informatika volt neutron volt nehézion volt proton 32

33 Roszatom és K+F Kurcsatovból korábban kivált intézetek =Bocsvar Intézet (Moszkva) anyagvizsgálat, nukleáris üzemanyag, metrológia, = VNIIAR (Dimitrovgrád) reaktorok, nukleáris üzemanyag, = TRINITI (Troick) fúzió. Néhány más intézet = Lejpunszkij Intézet (Obnyinszk) atomenergetika, =Hlopin Rádium Intézet (Szt.pétervár) radiokémia, sugárvédelem, radioaktív hulladékkezelés, = NIIEFA Jefremov Intézet (Szt.pétervár) fúzió, lézer, MHD, = VNIPIET (Szt.pétervár) energetikai technológiák, = VNIIAM (Moszkva) atomenergetikai gépfejlesztés/gyártás, = VNIITFA (Moszkva) műszaki fizika, automatizálás, = Dedal Intézet (Dubna) fizikai védelem. 33

34 Bázisintézmények 14 egyetem, =ebből 7 támogatást kap a nemzetközi versenyképesség javítására kiemelt a MIFI, =10 kihelyezett tagozata működik Ösztöndíjak, díjak 34 Roszatom és felsőoktatás Moszkva, Nukleáris KE (MIFI) Moszkva, Energetikai KE (MEI) Moszkva, Mengyelejev Vegyipari E Moszkva, Bauman Műszaki E Moszkva, Acélipari KE (MISziSz) Moszkva, Építészeti KE E - egyetem, Szt.pétervár, Műszaki E KE - kutatóegyetem Szt.pétervár, Állami E Szt.pétervár, Makarov Flotta E Nyizsnij Novgorod, Lobacsevszij KE Nyizsnij Novgorod, Alekszejev Műszaki E Ivanovo, Lenin Energetikai E Jekatyerinburg, Jelcin Uráli E Tomszk, Műszaki KE orosz egyetemi rangsor oktatás minősége, végzettek iránti kereslet, tudományos színvonal Nukleáris elektronika és automatika Atomreaktorok és nukleáris anyagok Atomerőmű tervezés, üzemeltetés Izotóp szeparáció, nukleáris üzemanyag Energetikai vegyészeti technológiák Radiokémia Főbb szakok

35 Köszönöm a figyelmet!