A rekuperációs erőmű terv-változatainak értékelemzése

A rekuperációs erőmű terv-változatainak értékelemzése Esettanulmány a 2008. Legjobb Értékelemzése Díj pályázatra 2009. február 27.

Tartalomjegyzék: 1. Bevezetés... 2 1.1. Megújuló energiák... 2 1.2. A munka előzményei... 3 1.3. Célkitűzés... 4 1.4. A értékelemző team összetétele... 4 2. Az értékelemzés folyamata... 5 2.1. Igényelemzés... 9 2.2. Funkcióelemzés...11 2.3. A funkcióteljesítések és funkcióköltségek vizsgálata...12 2.4. Ötletgyűjtés...14 2.5. Az ötletek értékelése...14 2.6. A javaslatok kidolgozása...17 3. A projekt utólagos értékelése... 23 1

1. BEVEZETÉS 1.1. MEGÚJULÓ ENERGIÁK A törvény szerint hazánkban ötféle megújuló energiaforrás van: geotermális energia, napenergia, szélenergia, bioenergia (biomassza, biogáz, biogén tüzelőanyagok) és vízenergia. A pályázati anyag ez utóbbival van összefüggésben. Az atomerőművek biztonsági kérdései közé sorolható az védekezési módszer, miszerint egy atomerőművet soha nem fenyegethet árvíz. Ennek érdekében ezeket az objektumokat olyan magasra építik, hogy a közelben lévő folyók gátjainak átszakadása esetén se törhessen be az atomerőmű területére árvíz. Az alábbi képen a Paksi Atomerőmű környezetét mutatja. Az 1. jelű hidegvizes csatornán biztosítják a hűtővíz beáramoltatását a Dunából. A 2. jelű vízkivételi műnél a megfelelő mennyiségű hűtővizet a szükséges magasságra, az ún. udvartéri szintre emelik (a Duna vízszintállásától függően mintegy 6-8-10 m magasságba), bevezetik a reaktorcsarnokba, majd miután ellátta feladatát, a 4. jelű melegvizes csatornán visszavezetik a Dunába, de az eróziós hatásokat megelőzendő, átvezetik az 5. jelű energiatörőn, ahol lelassul a víz sebessége. 1 5 6 2 4 3 1. ábra: A Paksi Atomerőmű környezete (Google) 2

2. ábra: A melegvizes csatorna Duna felöli vége, az energiatörő műtárggyal Az ún. rekuperációs erőmű a melegvizes csatornában lévő víz helyzeti és mozgási energiájának hasznosítását szolgálná, és vízi erőműként villamos energiát termelne. 1.2. A MUNKA ELŐZMÉNYEI A rekuperációs erőmű megvalósítása már az építési időszakban, a 70-es végén, 80-as évek elején is felmerült, sőt a terveit már az eredeti orosz tervek is tartalmazták, de pénzügyi megfontolások miatt végülis az objektum építése akkor elmaradt. A Paksi Atomerőmű az Üzemidő Hosszabbítás (ÜH) projekt kapcsán ismételten előtérbe helyezte a hűtővízrendszerének melegvizes csatornájába építhető Rekuperációs Vízerőmű kérdését. A korábban elkészült tanulmányok és az MVM ERBE Zrt. által 2007-ben végzett vizsgálat felmérték és mérlegelték a beruházás műszaki megvalósításának lehetőségeit és azok anyag-, munka-, és költség-igényét. A gazdasági számítások szerint egy szöghajtóműves turbinával rendelkező erőművi egység becsült beruházási költsége 2008-as árszinten meghaladja a 6 Mrd Ft-ot.. A már idézett tanulmány szerint a beruházás előkészítése kb. 21 hónapot venne igénybe, a megvalósítás időszükséglete kb. 24 hónap. A tanulmány megállapításai: a Projekt gazdaságosan megvalósítható és üzemeltethető. A hitelező(k) által általában előírt feltételeket a projekt teljesíti, likviditása biztonságos, azonban a befektetők számára elérhető hozam nem éri el az iparágban elvárható minimu- 3

mot. Fontos kiemelni, hogy a projekt csak hosszú távú megtérülést garantál, vagyis a projekt megtérülését a hiteltörlesztés lejárta utáni időszak bevételei biztosítják. Fontos megjegyezni, hogy a projekt már a beruházási költségek 5%-os növekedése esetén sem teljesíti a bankok által elvárt adósság fedezeti mutatót (DSCR) és a beruházási költségek 10%-os csökkenése esetén is csak alulról közelíti az iparágban elvárható minimális megtérülést. A tanulmány megállapítja, hogy a tervezett helyen megvalósítandó, de mátrix turbinával rendelkező erőművi egység becsült beruházási költsége 2008-as árszinten még háromnegyed Mrd Ft-tal emelné a költségeket. Ez a változat gazdaságosan nem valósítható meg. A hitelező(k) által általában előírt feltételeket a projekt nem teljesíti, a befektetők számára elérhető hozam nem éri el sem az MVM Csoport, sem az iparágban elvárható minimumot. A projekt a beruházási költségek 10%-os csökkenése esetén teljesíti a bankok által elvárt adósság fedezeti mutatót (DSCR), de az iparágban elvárható minimális megtérülést még ebben az esetben sem éri el. A PA Zrt. menedzsmentje mivel a projekt értéke meghaladta az 500 mft-ot értékelemzéssel kívánta felülvizsgálni a projektet. 1.3. CÉLKITŰZÉS A PA Zrt. menedzsmentje azt a célt tűzte ki az értékelemző team számára, hogy a projekt funkcionális és gazdasági felülvizsgálatával, ill. továbbfejlesztésével érje el, hogy a beruházás az érintettek számára, annak teljes élettartama során az éppen szükséges, azaz a megfelelő minőséget biztosítsa, ill. e mellett a Megrendelő számára a minimális élettartam-költséget eredményezze, azaz összességében a legkedvezőbb értékű megoldás(ok)ra tegyen javaslatot. 1.4. A ÉRTÉKELEMZŐ TEAM ÖSSZETÉTELE E munka támogatásának érdekében a Paksi Atomerőmű ZRt. munkatársaiból és fejlesztésmódszertani szakértőből álló, az alábbi összetételű szakmai team alakult: létesítményfelelős, PA Zrt., külső technológia vezető, PA Zrt., értékelemző, MicroVA, rendszermérnök, PA Zrt., önálló mérnök, építészeti terület, PA Zrt., technológia vezető, PA Zrt. gépésztechnológus, rendszertechnika, PA Zrt., csoportvezető, létesítési terület, PA Zrt., külső technológiai osztályvezető, PA Zrt., valamint egy független, külső, energetikai szakértő. 4

2. AZ ÉRTÉKELEMZÉS FOLYAMATA Az értéktervezés folyamatát az alábbi ábra szemlélteti: IGÉNYELEMZÉS FUNKCIÓ- ÉS FOLYAMATELEMZÉS AZ ÉRTÉKELEMZÉS FOLYAMATA FUNKCIÓTELJESÍTÉS VIZSGÁLAT FUNKCIÓKÖLTSÉG VIZSGÁLAT SZERVEZETI KAPCS. VIZSGÁLATA ÖTLETGYŰJTÉS KIVÁLASZTÁS ÉRTÉK = FUNKCIÓ FUNKCIÓKÖLTSÉG TERVEZÉS 3. ábra: Az értékelemzés logikai összefüggésrendszere 5

Információgyűjtés, -rendezés A munka indításakor a team egyrészt részletesen áttekintette a terveket, másrészt helyszíni bejárás során szemrevételezte a beruházás fizikai környezetét (lásd az alábbi képeket a melegvizes csatorna műtárgyairól). 4. ábra: A melegvizes csatorna, és műtárgyai (szinttartó bukó, vízmennyiségmérő, az energiatörő melegvíz-csatorna irányából. ill. a Duna felől Az információk begyűjtése és rendszerezése az alábbi releváns - megállapításokat eredményezte: A paksi rekuperációs erőmű esetén a 2005. januári terv szerint A hagyományos szöghajtóműves turbinákból 4 db 2,5 MW-os gép D=1950 mm A mátrix turbinákból 12 db 800 kw-os gép jöhet szóba (2 sorban 6-6 gép) D=1250 mm Mértékadó esés: 8-9 m Áramló víz mennyisége: 100 m 3 /sec, de ez esetenként lecsökkenhet 70 m 3 /sec-ra is. Az energiatörő műtárgy méretezése megenged 220 m 3 /sec vízmennyiség áteresztését is, mivel már eredetileg úgy tervezték, hogy feladatát a kapacitásbővítés (5. és 6. blokk belépése) esetén is el tudja látni. A gépek víznyelése Háromblokkos üzemnél 85-90 m 3 /sec, Négyblokkos üzemnél 110-120 m 3 /sec Csúcs 125 m 3 /sec Átlag 97 m 3 /sec 6

44 GWh/év energia nyerhető ki (szöghajtóműves vízierőmű esetén), ill. 42,83 GWh/év (mátrix vízierőmű esetén) Évente kb. 2,5 Mrd m 3 vizet veszünk ki, emiatt kb. 5 Mrd Ft vízkészlet használati díjat fizetünk. A generátor és a turbina autódaruval beemelhető legyen a helyére. A szöghajtóműves turbinák hatásfoka mintegy 3%-kal jobb, mint a mátrix turbináké. A mátrix turbináknak sokkal egyszerűbb a felépítése. A mátrix turbinák hiba esetén nem akadályozzák a víz elfolyását, és nem indítják el a billenőtáblák működését. Mindez nem befolyásolja az atomerőmű biztonságos üzemét. A szöghajtóműves vízierőművet nem lehet beépíteni az energiatörő műtárgyba. A mátrix vízierőművet arra találták ki, hogy meglévő szerkezetekben (pl. gátak, zsilipek) helyezzék el, szokásosan utólag A Duna legmagasabb állásánál a szinttartó bukónál a legkisebb esés kb. 1,5 m volt (ekkor már visszaduzzadt a melegvíz csatorna). Az értékelemző team alapvető információ-forrásai az alábbiak voltak: 1. A Paksi Atomerőmű külső hűtővízrendszerének rendszeres műszaki ellenőrzése 2007/I. Részjelentés, VITUKI Consult, 2007. július 2. A Paksi Atomerőmű külső hűtővízrendszerének rendszeres műszaki ellenőrzése 2007/II. Részjelentés, VITUKI Consult, 2007. december 3. Gazdaságossági számítás a Paksi atomerőmű hűtővízrendszerébe építendő rekuperációs vízerőműre (szöghajtóműves változat) MVM ERBE, 2008. március 4. Gazdaságossági számítás a Paksi atomerőmű hűtővízrendszerébe építendő rekuperációs vízerőműre (mátrix hajtóműves változat) MVM ERBE, 2008. március 5. Erőmű veszteségek csökkentése, hatásfokjavítás, optimalizálás lehetőségei Előterjesztés a 2007. március 7-i Műszaki Döntéshozó Értekezletre RTO, 6. Kutatás az interneten a szöghajtóműves és a mátrix hajtóműves rekuperációs erőművekkel kapcsolatban 7. Látogatás a teljes team részvételével a Tisza II. Erőműben, az ottani szöghajtóműves rekuperációs erőmű építésével, üzemeltetésével kapcsolatos tapasztalatok megismerésére (lásd a következő képeket) 7

5. ábra: Látogatás a Tisza II. Erőműben 8. Látogatás az értékelemző team-mel a Nussdorf-i Erőműben (Bécs, Ausztria), az ottani mátrix hajtóműves rekuperációs erőmű építésével, üzemeltetésével kapcsolatos tapasztalatok megismerésére 6. ábra: Látogatás a Nussdorf-i Erőműben (Bécs, Ausztria) 8

Igényelemzés Az igényelemzés első lépésében először arra keresünk választ, hogy kinek vagy minek van igénye a rekuperációs erőművel kapcsolatban, majd csak ezt követően kerültek a konkrét igények, elvárások feltárásra. A team az alábbi igénylistát állította össze: Igénykeltők 1. KTO Külső Technológiai Osztály 2. Villamos hálózat (most házi üzemi hálózatra van elképzelve, de lehet, hogy külsőre célszerű kötni gazdasági okok miatt) E-On 3. Villamos karbantartás 4. VÜO Villamos Üzemviteli O. 5. IÜO - Irányítástechnikai Üzemviteli O. 6. Környezetvédelem (ADUKÖFE) 7. KVCS Környezetvédelmi Csoport 8. Hajózási Felügyelet 9. Tulajdonos 10. RTO Rendszertechnikai Osztály 11. Turbina karbantartók 12. Energiagazdálkodási szervezet 13. ÉMO Építési és Műszaki Osztály 14. Duna 15. Árvízvédelem 16. EIK Igénylista 1. KTO a. Semmilyen problémát ne okozzon teljes automatizáltság, távirányíthatóság, távfelügyelet b. Az átállás minél rövidebb idő alatt történjen 2. Villamos hálózat (most házi üzemi hálózatra van elképzelve, de lehet, hogy külsőre célszerű kötni gazdasági okok miatt) E-On a. Meghatározott villamos paraméterekkel történjen az átadás zavarmentes villamos teljesítmény b. Rendelkezésre állás (menetrend), és teljesítmény követelmények c. Üzembiztonság d. Teljesítmény mérés (átadott teljesítmény mérés) 3. Villamos karbantartás a. Minimális karbantartás b. Feszültség kimaradás alatt automatikus duzzasztótábla leeresztés 4. VÜO Villamos Üzemviteli O. a. Házi üzemi csatlakozás a paraméterek folyamatos lekérdezhetősége ennek más paraméterei vannak/lesznek b. Védelmek illesztése c. Megfelelő kapacitásra méretezett legyen a rendszer d. Távfelügyeleti pontokat határozzuk meg pl. a vízkivételi műnél is lehet, de lehet Hálózati vezénylőben is lehet (ha kiadjuk az áramszolgáltató felé, itt lenne célszerű) 5. IÜO (Irányítástechnikai Üzemviteli O.) a. A meglévő eszközökkel azonos típusú rendszer-elemeket alkalmazzunk b. Visszakeverés, rendszeroptimalizálás c. Kiadott mennyiségek (víz) mérése 9

d. A jelenlegi visszakeverési rendszert a majdani rekup. erőmű miatt módosítani szükséges (optimumot kell találni, hogy mennyit villamos energiát termelünk, ill. hogy mennyi mennyiségű vizet vezetünk vissza) e. A száraz kizárást mindenképpen biztosítani kell az erőműnek (karbantartás, vis-major eset) 6. Környezetvédelem (ADUKÖFE) a. Hőelkeveredés hatósági előírás hőfokkorlátok 500 m távolságban max 30 o C. b. Nem szennyezheti a környezetet speciális olajak (?) használata c. Olaj ne kerülhessen a Dunába pl. olajfogók építése a kilépő oldalra d. Zajszennyezési korlát e. Energiatörés sebességcsökkenés a beáramlásnál meder erózió elkerülése f. Élővilág zavartalansága 7. KVCS a. Ellenőrizhetőség 8. Hajózási Felügyelet a. Ne zavarja a hajózást (hajózható útvonal biztosítása) b. Vízirányultság meghatározása (majdnem merőleges rávezetés) 9. Tulajdonos a. Őrizhetőség b. Termeljen áramot (gazdaságosan) c. Rövid megtérülés d. Az üzemmenetet nem kockáztathatja sem az építés, sem az üzemelés, de még annak üzemzavari állapotában sem hathat vissza e. Rendszerszinten hasznot hozzon 10. RTO a. Feszültség kimaradás alatt automatikus duzzasztótábla leeresztés b. Energia betápnak lennie kell a duzzasztótáblák mozgatásához c. Ha nincs villany, a bukó passzív szerkezettel nyíljon ki d. A szinttartó bukó problémát is kezelje e. Ne legyen visszahatása az erőmű működésére 11. Turbina karbantartók a. Könnyű karbantarthatóság b. Könnyen kiemelhető, valahol itt karbantartható (saját műhelyben) 12. Energiagazdálkodási szervezet a. Üzemmenetbe be lehessen avatkozni (vízgazdálkodás szempontjából) b. Átvett villamos-energia optimalizálhatósága c. A maximális árammennyiséget termeljük meg d. A 4 turbina külön-külön szabályozhatósága (lehet, hogy 3 is elég?) 13. ÉMO a. Zárt tér b. Talajvíz elleni védelem felúszás elleni védelem c. Árvízvédelem d. Földrengés elleni védelem, elemi károk ellen 14. Duna a. Megközelíthetőség (út) 15. Árvízvédelem a. Árvízvédelem szempontjából biztonságban legyen b. Ne okozzon a környezetére árvízvédelmi kockázatot 16. EIK a. Gyűjtött jelek megjelenítése látni szeretné a jeleket b. Zavar esetén riasztania szükséges pl. tűzoltóság értesítése c. Tűzvédelmi rendszer 10

2.1. FUNKCIÓELEMZÉS A funkciók meghatározását követően a többféle funkciórendezési lehetőség közül mi a funkciócsaládfa elvet választottuk. F1. Működési alapfeltételeket biztosít F1.1. Energiával ellát (berendezéseket) F1.2. Turbinát, generátort és segédrendszereket befogad - építmény F1.2.1. Helyzetben tart (építményt) F1.3. Vizet kizár (építmény szigetelése) F1.4. Árvizet kizár F1.5. Gépjármű közlekedést lehetővé tesz F1.5.1. Véletlen lecsúszást megakadályoz F1.6. Építési/felvonulási területet biztosít ( ennek ára van ) F1.7. Területet biztosít F2. Energiát tárol F2.1. Vizet duzzaszt F2.1.1. Meglévő melegvízcsatornát megerősít F2.2. Vízszintmagasság korlátozást lehetővé tesz F2.2.1. Billenőtáblát emel F2.2.2. Billenőtáblát leenged F2.2.3. Billenőtáblát ejt (vis-major) F2.3. Melegvízcsatorna nyomvonalat képez (új) F3. Áramot termel F3.1. Potenciális energiát hasznosít F3.1.1. Helyzeti és mozgási energiát felhasznál F3.1.1.1. Vizet turbinára vezet F3.1.1.2. Turbinák működését vezérli F4. Villamos áramot szállít F4.1. Szállítási kapacitást biztosít F4.2. Villamos áramot átalakít F4.3. Villamos áramot mér F4.4. Hálózatra való csatlakozást biztosít F5. Dunába vizet visszavezet F5.1. (Dunában) elkeveredést biztosít F5.1.1. Meder eróziót megakadályoz F5.1.2. Dozimetriai mérések elvégzését lehetővé teszi F5.1.3. Vízhőmérséklet mérést lehetővé tesz F5.2. Szennyvíz bevezetést alvízbe lehetővé tesz F5.3. Környezetvédelmet biztosít F5.3.1. Olajszennyezést leválaszt F5.3.2. Mintavételi helyet biztosít F6. Működési hatékonyságot növel F6.1. Visszakeverő műtárgyakat működtet 3 F6.2. Kibocsátott vízmennyiséget mér F6.2.1. Vízmennyiséget mér F6.2.2. Torkolatnál visszaforgatott vízmennyiséget mér F6.3. Vagyont megőriz F6.4. Működési paramétereket optimalizál F7. Üzemelést biztosít F7.1. Automatikus üzemelést lehetővé tesz F7.1.1. Turbina működést szabályoz 3 a jelenlegi műtárgy már nem lesz működőképes; ez az ÜH miatt is szükséges! 11

F7.1.2. Rendszer-működést felügyel F7.1.3. Üzemviteli jelet, paramétereket kezel F7.2. Üzemviteli beavatkozást lehetővé tesz F7.2.1. Távfelügyeleti ponto(ka)t képez F7.3. EIK-ban, vagy a villamos energia átvevő által meghatározott helyen üzemviteli jeleket, paramétereket megjelenít F8. Élettartamot növel F8.1. Korróziós hatásoknak ellenáll F8.2. Időjárási hatásoknak ellenáll F8.3. Eróziós hatásoknak ellenáll (műtárgy elemek) F8.4. Biológiai hatásoknak ellenáll F8.5. Tüzet olt F8.5.1. Füst, tűzjelzést továbbít F8.6. Földrengést elvisel F8.7. Rendszer bővíthetőségét lehetővé teszi (5., 6. blokk belépése esetén; 220 m 3 /sec-re tervezzék) F9. Karbantartást/építést lehetővé tesz F9.1. Turbina megkerülést biztosít F9.1.1. Vizet kormányoz F9.1.2. Vízkormányzást lehetővé tesz F9.1.3. Alvízoldalról vizet kizár (turbina) F9.1.4. Felvízoldalról vizet kizár (turbina) F9.1.5. Alvízoldalról vizet kizár (duzzasztómű) F9.1.6. Felvízoldalról vizet kizár (duzzasztómű) 2.2. A FUNKCIÓTELJESÍTÉSEK ÉS FUNKCIÓKÖLTSÉGEK VIZSGÁLATA A pályázati anyagban funkcióteljesítés bírálatnak csak egy részletét mutatjuk be, ill. a funkcióköltség elemzés adatait üzleti titok jellegük miatt nem közölhetjük (ezért üresek a következő oldalon lévő táblázati minta utolsó 4 oszlopának cellái). A funkcióteljesítés bírálat során a funkciók mintegy egyharmadát tartottuk túlteljesítettnek, ill. továbbfejlesztendőnek. A funkcióköltségek meghatározásánál egyrészt az abszolút értékben legnagyobb funkcióköltségű funkciókat emeltük ki, ill. azokat, melyek nagyságrendje nem állt arányban a hasznossággal. Ezzel a munkával párhuzamosan több forrásból is beszereztünk az aktuális árakra vonatkozó hiteles információkat, hogy a reális költségekkel mi is el tudjunk végezni egy költségbecslést. 12

A funkcióteljesítés bírálatot a 2004 novemberi Mélyépterv anyagához képest állítottuk össze Funkciók Funkcióteljesítés ERBE költségvetés alapján F1. Működési alapfeltételeket biztosít F1.1. Energiával ellát (berendezéseket) túlteljesített megfelelő ill. fejlesztendő F1.2. Turbinát, generátort és segédrendszereket befogad - építmény F1.2.1. Helyzetben tart (építményt) megfelelő ill. fejlesztendő F1.3. Vizet kizár (építmény szigetelése) megfelelő F1.4. Árvizet kizár megfelelő F1.5. Gépjármű közlekedést lehetővé tesz megfelelő F1.5.1. Véletlen lecsúszást megakadályoz megfelelő fejlesztendő F1.6. Építési/felvonulási területet biztosít ( ennek ára van ) F1.7. Területet biztosít fejlesztendő F2. Energiát tárol F2.1. Vizet duzzaszt megfelelő F2.1.1. Meglévő melegvízcsatornát megerősít fejlesztendő F2.2. Vízszintmagasság korlátozást lehetővé megfelelő tesz F2.2.1. Billenőtáblát emel megfelelő F2.2.2. Billenőtáblát leenged megfelelő F2.2.3. Billenőtáblát ejt (vis-major) fejlesztendő (villamos csatlakozás) F2.3. Melegvízcsatorna nyomvonalat képez (új) fejlesztendő % Ismert illetve felkutatott árak Megjegyzés 13

2.3. ÖTLETGYŰJTÉS Az ötletgyűjtés a fejlesztésre kijelölt funkciókra irányult. Az ötletgyűjtés célja: minden lehetséges ötlet feltárásával a gyengepontok megszüntetése, illetve az új terv kialakítása. Az értékelemző team a gyengepontnak kijelölt funkciókra közel 100 ötletet tárt fel. A teljes ötletlistát megint csak üzleti érdekekre való tekintettel nem közölhetjük, ezért csak részben mintát, részben egy rövidített változat-sorozatot mutatunk be a legfontosabb kimenetelű javaslattal kapcsolatban. 2.4. AZ ÖTLETEK ÉRTÉKELÉSE Az ötletek szelektálása a feltárt ötletek pontosítása, rendezése és minősítése alapján történt. Az alkotó szakaszban feltárt számos ötlet nem mind szolgálta az eredeti célkitűzéseket, ill. többször nem voltak biztosíthatók a bevezetés feltételei, így azok szelektálásra kerültek. A team által továbbgondolásra, javaslat-kidolgozásra alkalmas ötleteket keretezéssel jelöltük. Az alábbiakban az ötletlista egyes részleteit mutatjuk meg. F1.1. Energiával ellát (berendezéseket) 1. Többlet betáp van: saját diesel berendezéseket ne telepítsünk, hanem majd ha szükség van rá használjuk ki a meglévő mobil berendezéseket F1.2. Turbinát, generátort és segédrendszereket befogad - építmény 2. Az energiatörőben elhelyezett turbinával (szöghajtóműves) kisebb esési magasságot tudnánk csak kihasználni. Süllyesszük le jobban az energiatörő alját 3. Vizsgáljuk meg, hogy feltétlenül szükséges-e megmagasítani az energiatörő mindkét oldalán a beton falat, ill. szükséges-e mindkét oldalon a zárólap (a le-fel mozgatással) a team véleménye: a Duna felöli oldalon a zárólap elhagyható ha magas a Duna vízállása, akár be is folyhat az energiatörőbe a víz, legfeljebb a mátrix turbinákat kiemeljük erre az időre F1.2.1. Építményt helyzetben tart 4. Az energiatörőn belül kőszórással rögzítsük a víznyomás ellen az építményt. Valahogy így: 14

Gát 5. Ha szükséges, az áramlási ellenállás csökkentése érdekében tegyünk a kőszórásra beton lapokat. Gát 6. Építhetjük eleve betonból kőszórás helyett. 7. Felfújható (vízzel feltölthető) gumitömlő a beton helyett Gát 8. A közbenső fogakat esetleg ki lehet venni, hogy lejjebb kerüljenek a fogacskák 9. A fogacskákat alakítsuk át buktathatóvá. 15

F1. Működési alapfeltételeket biztosít 10. Önfogyasztás: 180 kw. Erre a teljesítményre 250 kva-os trafó. Miért kell egyáltalán trafót építeni. + erre még terveznek egy diesel generátort. Túlméretezettnek érezzük. Ha kell, kérjük kölcsön a KKT Kft.-ből. 11. A szennyvíz-elvezetést ennél a változatnál is meg kell oldani. 12. Molnár Istvánnak (Magyar Közút Fejér Megyei területi igazgatósága) megmutatni az utak pályaszerkezetét hátha van jobb és olcsóbb megoldás (szakértővel megvéleményeztetni). 13.. 14.. F2.1. Vizet duzzaszt 15. Meg kell vizsgálni, hogy melyik a legkedvezőbb változat a melegvizes csatorna duzzasztására: kőszórás, betontömbök, gabion,?? ez a javaslat nem a rekuperációs erőművel van kapcsolatban, hanem attól független a melegvizes műtárgyakkal. Ha megépül a rekuperációs erőmű, ez a javaslat érvényét veszti 16. Kőszórással támasszuk meg a létesítményt a műtárgy két oldalán felülnézet az energiatörőről Itt és itt F3. Áramot termel 17. 20/6-ra vinni a megtermelt áramot. 100 400 kw között változik a felhasznált energia. Kisebb lehet a lekötésünk, ha üzemi hálózatra visszük a megtermelt energiát. 18. Az energiatörőben építsük meg a rekuperációs erőművet 4 19. A energiatörőben elhelyezett erőmű építése esetén úgy lehet megépíteni üzemelés közben az erőművet, hogy a 3 szegmens egy-egy részét mindig kizárjuk az áramlásból. Még mindig marad elegendő kapacitás a 100-110 m 3 /sec vízmennyiség átáramoltatására..... 20. Mátrix erőművet akkor érdemes építeni, ha valamilyen meglévő műtárgyba be tudjuk helyezni. Telepítsük az energiatörő műtárgyba mátrix turbinákat! 21. Duzzasszuk fel az energiatörő műtárgy falánál a vizet (hidrosztatikai energia felhasználás) 4 Az ötlet igazából úgy merült fel, hogy ha a majdani üzemelés során vagy a melegvizes csatorna új, kb. 300 m hosszú ágán folyik majd a víz a Dunába a rekuperációs erőműhöz (lásd az 1. ábrán a 6. pontot), vagy a meglévő ág végén az energiatörőhöz (lásd az 1. ábrán az 5. pontot), DE SOHA NEM EGYSZERRE, AKKOR MIÉRT KELL KÉT ÁGAT BIZTOSÍTANI a víz kifolyására? Akkor elég egy is. A válasz az volt, hogy azért, mert akkor az új helyszínen nyugodt körülmények között lehet megépíteni az objektumot, majd a vizet az új ágba terelni. De akkor meg a régi ág minek? hangzott el a kérdés. Azért, mert ha nem üzemel a rekuperációs erőmű, akkor is szükség van energiatörésre. Ekkor merült fel az ötlet, hogy építsük meg az energiatörőben a rekuperációs erőművet, de ne szöghajtóműves turbinával, mert annak a beépítése sokkal bonyolultabb objektum megépítését követeli meg, hanem mátrix turbinával, amit arra találtak ki, hogy meglévő objektumokba egyszerűen leengedjék, vagy onnan kiemeljék. 16

Gát A kék vonalak a lehetséges új beton felépítményt jelölik Duzzasztott vízszint A fekete vonalak a jelenlegi energiatörő műtárgyat jelölik ((Mint a későbbiekben kiderült, ez volt az az ötlet, mely egy teljesen új koncepcióként, jelentős költségcsökkenést okozva, a legértékesebb megoldást eredményezte.)). és itt félbehagyjuk az eredeti, teljes ötletlista bemutatását. 2.5. A JAVASLATOK KIDOLGOZÁSA A team az állvahagyott ötleteket ún. ötlet-csokrokba szervezte, és részletesen kidolgozta. Ekkor vettük fel a kapcsolatot a VA-Tech szakértőivel (Bécs, Ausztria), akik mivel már több mátrix-turbinás erőművet terveztek és kiviteleztek, mértékadó szakértői véleményt tudtak alkotni felvetett elképzeléseinkre. Nagyon komolyan vették a feladatukat, és sok-sok mérnöknap munkaráfordítással egy ajánlatot dolgoztak ki a PA ZRt. számára, hogy a menedzsment minél kisebb kockázatú döntést tudjon hozni az új koncepciónak megfelelő új terv elkészítésével, a beruházás indításával kapcsolatban. A pályázatban a 11 javaslatból mintaként csak egyet mutatunk be, azt is kivonatolva. 17

javaslat: Mátrix vízi erőmű elhelyezése az energiatörő műtárgyon Tényállapot A Paksi Atomerőmű az Üzemidő Hosszabbítás (ÜH) projekt kapcsán ismételten előtérbe helyezte a hűtővízrendszerének melegvizes csatornájába építhető Rekuperációs Vízerőmű kérdését. A korábban elkészült tanulmányok és az MVM ERBE Zrt. által 2008-ban végzett vizsgálat felmérték és mérlegelték a beruházás műszaki megvalósításának lehetőségeit és azok anyag-, munka-, és költség-igényét. A szöghajtóműves turbinával rendelkező erőművi egységre vonatkozó becsült beruházási költség 2008-as árszinten mintegy 6 Mrd Ft, a mátrix turbinával rendelkező erőművi egység Mrd Ft. Problémák A./ A szöghajtóműves projekt a tanulmányban bemutatott feltételezések mellett gazdaságosan megvalósítható és üzemeltethető. A hitelező(k) által általában előírt feltételeket a projekt teljesíti, likviditása biztonságos, azonban a befektetők számára elérhető hozam nem éri el az iparágban elvárható minimumot. B./ A mátrix erőműves projekt a tanulmányban bemutatott feltételezések mellett gazdaságosan nem valósítható meg. A hitelező(k) által általában előírt feltételeket a projekt nem teljesíti, a befektetők számára elérhető hozam nem éri el sem az MVM Csoport, sem az iparágban elvárható minimumot. Javaslat Elfogadott tény/tapasztalat, hogy mátrix vízi erőművet akkor érdemes építeni, ha valamilyen már meglévő műtárgyba be tudjuk helyezni. Építsünk egy Straflomatrix típusú rekuperációs vízi erőművet az energiatörőben a jelenlegi nyomvonal további felhasználásával! Javasoljuk, hogy adjunk tervezői megbízást egy - az energiatörő műtárgyra telepített - mátrix hajtóműves rekuperációs erőmű koncepcionális szintű kidolgozására! Az erőmű általunk javasolt kialakításának elvi vázlatát az alábbi ábra szemlélteti: 18

Gát A kék vonalak a lehetséges új beton, és/vagy acél felépítményt jelölik Mátrix turbinák A fekete vonalak a jelenlegi energiatörő műtár-gyat jelölik A melegvíz csatorna duzzasztott vízszintje Zárólap Duna Mint az ábrából látható, ennél a változatnál az energiatörő műtárgy falánál a kell a melegvíz csatorna vizét felduzzasztani. Az építmény nem csak betonszerkezetű lehet, hanem acélszerkezetű, vagy a kettő kombinációja is. Amennyiben az energiatörő statikája elviseli, az acélszerkezetet akár az energiatörő műtárgyra is illeszthetjük, vagy ha nem, a töltés koronákon átívelve, kívül támaszkodna fel. Ez a kb. 70-80 m es szerkezet szolgálna fogadó szerkezetként az áramtermelésben résztvevő főberendezéseknek és áramlásterelő szerkezeteknek ((Itt a javaslatból több oldalnyi rész kihagyunk, mivel a pályázat céljából összeállított anyag szempontjából lényegtelen, műszaki részleteket tartalmaz.)) Tervezői szakértői végső megállapítások: A két funkció (energiatermelés ill. energiatörés) egy műtárgyban történő elhelyezése elvileg lehetséges. A szöghajtóműves konstrukció az energiatörőben nem helyezhető el, mert havaria esetben nem lehet megfelelő időtartamon belül kivenni. Ha tervezésnél valamilyen részleten nem bukik el a mátrix turbinás megoldás energiatörőben való elhelyezése, lényegesen olcsóbbá tehető a beruházás A víz eleresztést is mindig biztosítani kell. A melegvízcsatornán a függönyfal megépítés indokolt. Megbízás alapján vállalják a megváltozott műszaki tartalmak kidolgozását és a nagyságrendi költségbecslést. A javaslat bevezetésének előnyei A Straflomatrix típusú turbina/generátorok beépítésével a Hydromátrix típusúhoz képest nagyon sok kompenzáló berendezést el lehet hagyni. A mátrix erőművek sokkal egyszerűbb felépítése növeli az üzembiztonságot. A mátrix erőműveket üzemzavar esetén nem kell azonnal eltávolítani, hanem hosszabb ideig is lent maradhatnak a víz alatti térben. Mivel kisebb volumenű az építészeti műtárgy, rövidebb idő alatt valósítható meg a projekt. 19

Szabványosított, korrekt megoldások kerülnek alkalmazásra. Referenciával rendelkező szállító (erről személyesen is meggyőződtünk). Költségcsökkentés: A teljes beruházás költsége jelentősen csökken. Az eredetileg becsült beruházási költséghez képest a várható megtakarítás: kb. 1 Mrd Ft. 1. Az építési munkák (felvízcsatorna, erőmű, alvízcsatorna, duzzasztómű) becsült építési költsége jelentősen csökken. Becslésünk szerint a javasolt változat nem haladhatja meg az eredeti költség 60-70%-át. 2. Konzorciumban történő kivitelezés esetén a több mint fél milliárd Ft-ra becsült fővállalkozási díj töredékére csökken. 3. Mivel egyszerűsödik a feladat, a tervezői díj is csökken. 4. Az egyszerűbb kialakítások miatt a főberendezések költsége is csökken. A javaslat bevezetésének hátrányai Kisebb az éves megtermelt áram mennyisége. Az eredeti terv szerint 42-43 GWh/év helyett 35,09 GWh/év. A javaslat bevezetésének feltételei Tervezői megbízást kell adni egy előtanulmány elkészítésére, melynek alapján a beruházási költség megfelelő biztonsággal, jól számíthatóvá válik. A következő oldalakon lévő ábrák a javaslat koncepcionális tervének részleteit ábrázolják. 20

A létesítési koncepció 1. fázis Bal oldali erőmű Áramlási irány Oldalsó gát 2. fázis 3. fázis Középső szelvény: fix gát Jobb oldali erőmű 21

ÁLTALÁNOS ELRENDEZÉSI RAJZ - FELÜLNÉZET LÉPTÉK: 1:75 E részlet lépték: 1:10 D részlet lépték: 1:10 22

A team ennek a struktúrának megfelelően dolgozta ki a döntés-előkészítési tanulmány többi javaslatát is. Az értékelemzési team javaslati az alábbi területeket érintették: A megtermelt áram átvételi árának felülvizsgálata, módosításának kezdeményezése Felvonulási energiaellátás Tartalék üzemi betáplálás Hálózati csatlakozás A szinttartó bukó állagának megóvása a normál üzemidő végéig 1-4. blokk Hidegvíz csatorna és melegvíz csatorna műtárgyai Melegvízcsatorna töltésmagasítása 3. A PROJEKT UTÓLAGOS ÉRTÉKELÉSE 2008. július 15-én adtuk át a döntés-előkészítési tanulmányt a megbízó számára. A PA. Zrt. műszaki és gazdasági felső vezetői ekkor ismerték meg az értékelemzési javaslatokat. Az értékelemző team első lépésként azt javasolta a döntéshozóknak, hogy a beruházással kapcsolatos döntés előtt először kezdeményezze az átvételi ár újratárgyalását az MVM TRADE-nél és törekedjen egy magasabb átvételi ár elérésére. Mivel a jelenlegi szabályozás nem teszi lehetővé, hogy a megújuló energia átvételi árával, 26-28 Ft/KWh-val értékesítsék a paksi rekuperációs vízi erőműben megtermelt villamos energiát, ezért a piaci viszonyok között elérhető maximális értékesítési árat kell egy új szerződésben rögzíteni, amennyiben ez lehetséges. A PA. Zrt. vezetése tárgyalásokat kezdeményezett a nyár folyamán, a projekt megvalósíthatósága érdekében. 2008 októberében elkészült az előterjesztés az MVM Igazgatósági ülésére, amelyben az értékelemzés javaslatain alapuló, a korábbiaktól teljesen eltérő, új műszaki tartalommal bíró projekt indítását kezdeményezte a vezetés. Ez egy komoly mérföldkőnek tekinthető, különösen, ha figyelembe vesszük, hogy a paksi atomerőmű építésének a kezdetén is felmerült már a rekuperációs vízierőmű építése, sőt, azóta is többször, de a megtérülési mutatók alapján soha nem indították el a beruházást. Az MVM Igazgatósága 2009 január végén kedvezően döntött a projekt sorsával kapcsolatban! A PA. Zrt. menedzsmentjét felhatalmazta a projekt lebonyolítására, és engedélyezte a tervezési feladat folytatását. Ennek értelmében az erőmű műszaki vezetése 2009 február elején döntött a további tevékenységekről. A rekuperációs erőmű műszaki tervezését meg kell kezdeni, és 2010 márciusára azokat el kell készíteni! A feladatok lebonyolításával azt a személyt bízták meg a PA. ZRt. szervezetében, aki az értékelemző team szakmai team vezetője volt, így minden esély megvan arra, hogy a legértékesebb változat kerül megtervezésre, megépítésre. Budapest, Paks, 2009. február 27. Fodor Árpád 23