Az atomenergetika nemzetközi helyzete Prof. Dr. Aszódi Attila Igazgató, BME Nukleáris Technikai Intézet Magyar Energetikai Társaság Energia Műhely 2012. december 13. Dr. Aszódi Attila 1
Atomenergetika ma 437 üzemelő atomerőmű 371,8 GWe kapacitás 64 épülő blokk 27 év átlagéletkor! Dr. Aszódi Attila 2
Fukushima előtt a nukleáris reneszánsz kezdete A 90-es években szinte csak Ázsia tartotta életben a nukleáris ipari fejlesztéseket 2000-es évek: Új európai projektek (Olkiluoto, Flamanville) Nagyszabású atomprogram előkészítése (Nagy- Britannia, Kína, Oroszország) Új blokk építések várhatóak az USA-ban Még Németország is elállt a nukleáris leszereléstől Okok: Klímaprogramok Gazdasági előnyök Lakossági ellenállás csökkenése (Csernobil emléke elhalványult) Forrás: Greenpeace Forrás: IAEA Dr. Aszódi Attila 3
Fukushima előtt a nukleáris reneszánsz kezdete Flamanville-3 A második épülő EPR (European Pressurized Water Reactor, 1650 MW-os PWR) Az eredeti 3,3 milliárd eurós építési költség mára 8,5 milliárd eurónál jár Jelentős késések a határidőkben (2012 helyett 2016-os beüzemelés) Komoly tanulságok (Olkiluoto-val együtt) Okok: tervezési és kivitelezési hibák, hatósági előírások szigorodása, projekt menedzsment hibái, Fukushima miatti áttervezések Reaktortartály behelyezése Olkiluotoban / Turbinacsarnok Flamanville-ben (TVO / EDF) Dr. Aszódi Attila 4
Fukushima előtt a nukleáris reneszánsz kezdete Kína 16 üzemelő, 26 épülő blokk (összesen 65 blokk épül jelenleg világszerte) Atomenergia részesedése villamosenergia-termelésben: 1,85% Cél: 58 GWe nukleáris kapacitás 2020-ra Technológia: főként saját CPR-1000 és AP1000 (Westinghouse). Emellett más típusok is, pl. HTGR, gyorsreaktorok is tervezve. Sanmen-1 (AP1000, építés kezdete: 2009. április, tervezett kereskedelmi üzem: 2014) Forrás: china.org / nuclearstreet.com Dr. Aszódi Attila 5
A Fukushima-Daiichi balesete 2011. március 11: 9-es magnitudójú földrengés + cunami (a Fukushima Daiichi telephelyen kb. 15 m magasságú) Elárasztás miatt hosszú idejű teljes feszültségkiesés + végső hőnyelő elvesztése 3 blokkon zónaolvadás, a 4. blokk a 3. blokk miatt károsodott Hidrogénrobbanás az 1. és 3. blokki konténmentekben, valamint a 4. blokki pihentető medencénél 2. blokk kontémentben túlnyomódás Nagyon jelentős radioaktív kibocsátások légkörbe és tengerbe (több tízezer TBq) INES-7 Fukushima Daini, üzemzavari dízelgenerátorok levegőhűtőjének beszívó nyílásai (Tepco) Forrás: Tepco Dr. Aszódi Attila 6
A Fukushima-Daiichi balesete Telephelyen igen jelentős dózisteljesítmények, elhárítási munkák akadályozása (max.: 1 msv/h) Többféle kibocsátási útvonal Dolgozók terhelése (emelt dóziskorlát ideiglenesen, már visszaállították) Csaknem 20.000 dolgozót vizsgált a Tepco, 167-en kaptak 100 msv fölött, ebből hatan 250 msv fölött (köztük két vezénylőtermi operátor) Kitelepítések 20 km-es körzetben (ill. dózisviszonyok alapján), egyes helyeken feloldva Akut egészségügyi hatások nem tapasztalhatók, de több száz becsült katasztrófával kapcsolatos haláleset Mentális problémák a kitelepített lakosság szélesebb köreiben Korlátozások mezőgazdasági, halászati termékekre Dr. Aszódi Attila Forrás: Tepco 7
Jelen helyzet Fukushimában Az 1-3. blokkok stabilan hideg leállított állapotban vannak Radioaktív kibocsátás jelentősen csökkent, jelenleg kb. 10 MBq/h (céziumra) A múlt heti földrengés nem okozott újabb károkat Törmelékek eltakarítása zajlik Előkészületek a 4. blokki pihentető medence üzemanyag kirakására (terv szerint 2013 végén kezdődik) Japán parlamenti vizsgálóbizottság jelentése (2012 július) A fő ok emberi eredetű Súlyos hiányosságok a kormány, a hatóságok és a Tepco viselkedésében Komoly kommunikációs problémák Kulturális szokások kritikája Törmelék-eltávolítás a 4. blokki reaktorépületről / A reaktorok hűtési rendszere (Tepco) Dr. Aszódi Attila 8
Európai stressz tesztek EU: üzemelő atomerőművekre (143) célzott biztonsági felülvizsgálatot (CBF) végeztek Csatlakozott Svájc, Oroszország, Ukrajna, Örményország is Rendelkezésre álló adatok alapján kellett elemezni: az atomerőmű reakcióját bizonyos külső eseményekre a megelőző és javító intézkedések vizsgálata a kezdőesemények, a biztonsági funkciók elvesztése és a súlyos baleseti folyamatok során Hasonló felülvizsgálatokat végeztek a világ többi atomerőművére is Dr. Aszódi Attila 9
A stressz tesztek Az atomerőművek biztonsági tartalékainak és ellenálló képességének célzott felülvizsgálata a fukushimai baleset tükrében Cél az atomerőművek biztonságának javítása Fukushima eddigi tanulságai alapján A védelmi kérdéseket a Bizottság által felállított ad-hoc csoport vizsgálta, azok nem képezik a stressz-tesztek részét Vizsgált területek: Külső természeti kockázatok Biztonsági funkciók elvesztése Súlyos balesetek kezelése Peer review: országjelentések nemzetközi szakértői felülvizsgálata, Forrás: Tepco / Telegraph telephely-látogatások Dr. Aszódi Attila 10
Eredmények Minden országban azonosítottak biztonsági javító intézkedést, ezek megvalósítása azonban más-más fázisban van az egyes országokban Példák: SBK eljárások bevezetése vagy fejlesztése Szűrt konténment leeresztés megvalósítása Mobil berendezések alkalmazása villamos betáplálás vagy hűtés ellátására Akkumulátortelepek rendelkezésre állási idejének növelése SBK berendezés védelme extrém külső veszélyek ellen Külső elhárítási szervezetek gyors reagálása Hardened core extrém helyzetekre: anyagi és szervezeti eszközök az alapvető biztonsági funkciók megőrzéséhez A peer review az eddigi tapasztalatok alapján hasznos, de igen jelentős erőforrásokat igényelt A NAÜ Safety Standards és a WENRA referencia szintek jó alap a nemzetközi gyakorlathoz Akkumulátor-telep és mobil szivattyú a Dukovany Dr. Aszódi Attila 11 atomerőműben
Hazai eredmények Ajánlások: További szeizmikus védelem, talajfolyósodás pontos értékelése Biztonsági hűtővíz rendszer védelme Extrém meteorológiai események elleni védekezés (pl. extrém csapadék) Konténment nyomáscsökkentés megoldása súlyos baleset esetére Rendszerek függetlenségének biztosítása Pihentető medence alternatív hűtőközeg biztosítása Stb. Jó gyakorlatok Az eddig elvégzett földrengésvédelem Súlyosbaleset-kezelési utasítások megléte Védett Vezetési Pont felszerelése Stb. A reaktortartály külső elárasztásának terve a paksi atomerőműben A Védett Vezetési pont Súlyos baleseti mobil dízel Súlyos baleseti mérőrendszer Dr. Aszódi Attila 12
Fukushima politikai hatásai Németország: 2011 elején 17 atomerőművi blokk üzemelt 20 300 MW kapacitással Hagyományosan antinukleáris ország Korábbi terv: teljes leállás 2022-ig, ezt Merkel módosította 2011. március: 3 hónapos azonnal leállítás a legrégebbi 7 blokknak 2011. május 30.: a 7 blokk (+Krümmel) végleg leáll, a többi 2022-ig fokozatosan Eddig Németország volt Európa egyik legnagyobb áramexportőre, most importérré válik Jelentős áramár-emelés a megújulók támogatására 2011-ben leállítva 2022-ig áll le Dr. Aszódi Attila 13
Japán: Fukushima hatásai az atomenergiára a baleset után fokozatosan leállították az ország összes atomerőművét Eddig egyetlen erőmű (Ohi) újraindítva Komoly lakossági ellenállás Olaszország: Népszavazás: 92% döntött az atomenergia ellen (korábban is antinukleáris ország) Svájc, Belgium: fokozatos kivezetés Kína és Oroszország tovább folytatja az atomprogramot Oroszország: biztonsági felülvizsgálat minden atomerőműben A jelenleg zajló építési, engedélyezési munkákat lelassíthatja az újonnan felmerült biztonsági szempontok figyelembe vétele (biztonsági elemzések, konstrukciós módosítások, engedélyezés) Dr. Aszódi Attila 14
Mi lesz veled, atomenergetika? Előrejelzés: IEA World Energy Outlook 2012 2035-ig 58%-kal növekedhet az atomenergia termelés világszinten az atomenergia részaránya összességében 13%-ról 12%-ra csökken Kína, Korea, India és Oroszország adja a bővülés nagyobb részét 580 GW beépített kapacitás 2035-re (legnagyobb bővülés Kínában várható) Gazdasági szempontból már nem olyan jelentős az előny (gáz és szénhez képest) támogatás? Lakossági elutasítás Az atomenergia sorsa IEA szerint ma nem egyértelmű. Forrás: IEA Dr. Aszódi Attila 15
USA A legnagyobb nukleáris termelő (104 üzemelő blokk) 1978-ban adtak ki utoljára építési engedélyt új atomerőműre, 1996-ban kötöttek új blokkot a hálózatra (Watts Bar-1) Kilencvenes évektől új engedélyezési rendszer az új építések megkönnyítésére (külön típusengedély, telephely-engedély, kombinált építési-üzemeltetési engedély) Az új engedélyezési rendszerben még nem adtak ki COL engedélyt USA energiapolitika: Obama-adminisztráció az ún. tiszta energiák támogatását vállalta (megújulók, nukleáris, tisztaszén) hitelgaranciaszerződésekkel 2012. február 9: az NRC vezető bizottsága 4-1 arányban megszavazta a Southern Company kérelmét, két új AP-1000 reaktor építésére a Vogtle telephelyen (jelenleg két PWR üzemel) A tervek szerint 2016-2017-ben indulhatnak az új blokkok 2012. márciusában a Virgil C Summer 2&3 is megkapta a COL engedélyt (szintén AP1000) Dr. Aszódi Attila 16
Nagy-Britannia Brit energiapolitika: 2050-re 80%-os emisszió-csökkentés az 1990-es értékhez képest 2025-ig létesülő új kapacitás fele megújuló, többi nukleáris, gáz, egyéb Nyolc lehetséges telephely megnevezése, telephelyek eladása Új nukleáris hatóság létrehozása (ONR a korábbi HSE helyett) Egyszerűsített engedélyezés 2012. április: piaci reform CFD (contract for difference) hosszú távú árfolyam-különbözeti szerződés Stabil szabályozási környezet állami beruházás nélkül 2012 november 26: az első telephelyengedély kiadása huszonöt év után (EDF Energy, Hinkley Point C, EPR) Hinkley Point C Forrás: Telegraph Dr. Aszódi Attila 17
Dél-Korea egy új főszereplő? Dél-Korea atomipara: 23 üzemelő, 4 épülő reaktor Saját reaktortípusok: KSNP (Korean Standard Nuclear Plant), OPR-1000 (Optimised Power Reactor), APR-1400 APR-1400: harmadik generációs, nyomottvizes reaktor, korábbi OPR típusból fejlesztve Zónaolvadási gyakoriság: <10-5 / reaktorév 3 blokk építés alatt Koreában Az első APR-1400: Shin Kori-3 Építkezés kezdete: 2008 október 95%-os készültség 2012 november: első melegjáratási próbák (nyomás alatt a primer kör) 2013 szeptember: kereskedelmi üzem tervezett kezdete Kevesebb, mint 5 éves építési idő first-of-kind reaktorra! 2009. december: az Egyesült Arab Emírségek (UAE) négy APR-1400-at vásárolt 20,4 milliárd dollárét Barakah-1 július óta építés alatt Shin Kori 3 (apr1400.com) Barakah-1 (ENEC) Dr. Aszódi Attila 18
Közép-Európa Csehország hat üzemelő blokk 3678 MW beépített kapacitással 2011. október: tender kiírása Temelin 3-4-re Pályázók: Westinghouse (AP-1000); AREVA (EPR); Skoda/Atomsztrojexport/ Gidropressz (MIR-1200). Arevát 2012 októberében kizárták Eredményhirdetés 2013-ban Szlovákia négy blokk üzemel 1816 MW kapacitással Mohi 3-4 befejezése kb. 10 hónap késéssel, 2013. december / 2014 augusztusi indulás 2008 február: Bohunice-5 bejelentése - 1000-1700 MW-os blokk, lehetőségek: AP1000, Atmea-1, APWR, MIR-1200, APR-1400, EPR Lengyelország 2009. január: két atomerőművet tervez az ország, egyenként 3000 MW teljesítménnyel Projekt min. 51%-a a PGE tulajdona (aminek 62%-a az államé) Tendert 2012 júniusra tervezték, csúszás a finanszírozási modell kialakítása miatt Lehetséges típusok: AP1000, EPR, ABWR (VVER, APR-1400) Korábban tervek a litván erőműbeli részesedésre Temelin / A MIR-1200 tender pályázata Dr. Aszódi Attila 19
Litvánia kommunikációs fiaskó Dr. Aszódi Attila 20