A teljesítménynövelés előkészítése, megvalósítása a paksi atomerőmű 1-4. blokkján Szőke Larisza Pa Zrt.

A teljesítménynövelés indokai, lehetőségei A villamosenergia-termelés piaci viszonyokra való áttérése miatt: – a versenyképesség fenntartása érdekében árcsökkentési kényszer, – energiapolitikai célok: a fogyasztói árak alacsony szinten tartása. A termelés növelésének lehetőségei: – nagyobb teljesítménykihasználási tényező, – teljesítménynövelés (TN).

Tények, amelyek alapján lehetővé válik a teljesítménynövelés –Műszaki fejlődés: új technológiák, kifejlesztett ellenőrzési módszerek megszerzett tudás –Nemzetközi gyakorlat: USA –  = 1600 MW, 2010-ig további 8000 MW (összesen kb. 10% a teljes nukleáris kapacitásnak) Spanyolország – 1990-től a teljesítmény 580 MW-tal nőtt Finnország –Olkilouto:  840 MW –Loviisa: x510 MW (VVER-440/213) –Paksi blokkok műszaki állapota

A projekt létrehozása Az MVM igazgatósága, majd a paksi atomerőmű közgyűlése 2001 januárjában elfogadta az atomerőmű jövőképét, amelynek két fő eleme a blokkok üzemidő-hosszabbítása és teljesítménynövelése.

A teljesítménynövelési cél A reaktor hőteljesítményének növelése 1375 MW-ról 1485 MW-ra (8% növekedés), és ezáltal blokkonként min. 500 MW villamos teljesítmény elérése.

A TN megvalósításához támasztott követelmények A TN megvalósítása nem járhat a biztonsági kritériumok fellazításával, megsértésével. A korlátok túllépése nem megengedhető! A TN-projekt és az Üzemidő-hosszabbítási projekt munkáinak összhangban kell lenniük (ÉH-projekt magasabb prioritású), a teljesítménynövelés nem befolyásolhatja negatívan az erőmű élettartamát. A teljesítménynövelés nem csökkentheti az erőmű rendelkezésre állását. A befektetéseknek még a tervezett üzemidő alatt meg kell térülniük.

Kezdet, előkészítő munka 2001-ben a KFKI AEKI elkészítette a TN megvalósíthatósági tanulmányt. –108%-os teljesítményszint elérése lehetséges jelentős módosítások nélkül, de a 108%-hoz korszerűsített üzemanyag használata szükséges. – %-os teljesítményszint elérése lehetséges kisebb módosítások elvégzése után. A tanulmányt független finn szakemberek (Fortum) vizsgálták felül. A megvalósíthatósági tanulmány alapján az atomerőmű szakemberei kidolgozták a TN-koncepciót, évben megalakult a projektszervezet.

TN hatása az üzemidő-hosszabbításra „Az erőmű teljesítménynövelésének hatása a blokkok főberendezéseinek öregedési folyamataira” értékelő elemzés szerint megállapítható, hogy a paksi atomerőmű üzemi élettartamának max. 20 évvel történő kiterjesztését a tervezett teljesítménynövelési opció miatt megváltozó körülményekből származó többletöregedési hatások számottevő mértékben nem befolyásolják. A feltételezhető TN miatti eltérések hatását a már bevezetett, bevezetés alatti, illetve bevezetendő öregedéskezelési lépések megfelelően időzített végrehajtásával biztonságosan minimalizálni lehet

A TN biztonsági megalapozása A TN-nel kapcsolatos előkészítő, megalapozó munka elismert tudományos intézetek bevonásával történt. A munkában részt vettek: –Oroszországból: Gidropressz, a blokkunk eredeti tervezője, a nukleáris ipar egyik vezető kutatóintézete, a „Kurcsatovi Intézet”, más oroszországi kutatóintézetek és az üzemanyag- szállítónk, a TVEL, –Magyarországon MTA KFKI AEKI, VEIKI Zrt., ETV- ERŐTERV Zrt., BMGE Nukleáris Technikai Intézet, –Finnországból: FORTUM, –Ukrajnából: Turboatom cég.

A TN biztonsági megalapozása Megtörtént a tranziens (üzemzavari) elemzések teljes körű megismétlése az új paraméterek figyelembevételével. Az eredmények alapján a korlátok túllépése, sőt, a korlátokig rendelkezésre álló tartalék jelentős mértékű csökkenése sem várható. A teljesítménynövelés semmiképpen sem vezethet az elfogadási kritériumok megsértéséhez.

TN-hez szükséges átalakítások A TN megvalósításához néhány erőművi rendszer, rendszerelem átalakítása szükséges. Ezek között a legfontosabbak: A kismértékben módosított üzemanyag bevezetése és a zónaellenőrző rendszer korszerűsítése. A reaktort hűtő keringtetőszivattyúinak járókerék-cseréje a 2. blokkon. Néhány irányítástechnikai, gépészeti rendszer módosítása. A turbina nagynyomású részének első lapátsor cseréje (turbina-fúvókakoszorú).

TN-hez szükséges átalakítások értékelése Minden átalakítás egyben biztonság- és üzembiztonság-növelő intézkedésnek is tekinthető. A teljesítménynöveléstől függetlenül is pozitív eredménnyel járnak. A reaktorzóna hűtése, ellenőrzése javul. Az üzemzavari helyzetekben kialakuló, a kibocsátás szempontjából fontos paraméterek és ezáltal a kibocsátás mértékei is kisebb mértékben javulnak.

A teljesítménynövelés engedélyezése Összetett feladat, több engedélyezési folyamatot foglal magában (nukleáris engedélyezés, vízügyi engedélyezés). Az engedélyezés során számos hatóság, szakhatóság engedélyét, hozzájárulását kell beszerezni, tehát a TN hatásának minden aspektusa hatóságilag ellenőrzött. Az engedélyezés menetét a munka újszerűsége miatt az OAH NBI-vel és a KDT VIZIG-gel elejétől kezdve egyeztetjük. Az engedélyezés több külön eljárásban történik (üzemanyag-engedélyezés, TN-engedélyezés, minden egyes átalakítás engedélyezése, minden teljesítményszint engedélyezése).

A teljesítménynövelés engedélyezésének aktuális helyzete A vízügyi engedélyezés lezárult. Az elvi vízjogi engedély beszerzése után, egy újabb tájékoztató dokumentáció után az ADVKTVF nyilatkozott, hogy a TN-hez nem kell vízjogi engedélyt beszerezni, mert nem lesz létesítés, és a jelenlegi korlátok betarthatóak. A módosított üzemanyagra az elvi és behozatali engedélyt 100%-ra kiadták 2004 novemberében, 2005-ben a 4. blokkon a berakási engedély alapján a módosított üzemanyag első töltetét berakták. Két szakhatósági hozzájárulás beszerzése után a TN 1-4. blokki elvi átalakítási engedélykérelmet 2005 májusában beadtuk az OAH NBI-nek november végén az engedélyt megadták. E szerint a nukleáris hatóság biztonsági szempontból megengedhetőnek tartja a TN megvalósítását januárjában az atomerőmű benyújtotta az NBI-nek a 4. blokki ÁE-kérelmet, és július közepén a hatóság kiadta az engedélyt októberében PA Zrt. benyújtotta az NBI-nek az 1. blokki ÁE- kérelmet.

A 4. blokki TN megvalósítása A TN átalakítási engedély beszerzése után 2006 nyarán a 4. blokk már úgy indult vissza, hogy a névleges reaktorteljesítménye 1485 MW volt, de üzemviteli utasítással a reaktor teljesítménye 1375 MW-ra volt korlátozva, a blokk felterhelése a hatóság által jóváhagyott program szerint folyt. Az üzemviteli program a következő lépéseket tartalmazta: - 100%-on (dT= 30,2  C) paraméterek teljes körű felvétele, értékelése, rezgésmérés, turbinaszabályzók dinamikai ellenőrzése, - 104%-on (dT= 31,4  C) paraméterek teljes körű felvétele, értékelése, rezgésmérés, kb. 2 hónap próbaüzem, - 108%-on (dT= 32,5  C) paraméterek teljes körű felvétele, értékelése, rezgésmérés, a blokk dinamikai próbája.

A 4. blokki TN megvalósítása A program szerinti ellenőrzések, kiértékelések után án a 4. blokk elérte a 108%-os reaktorteljesítményt. 100% 108%

Aktuális ütemterv, előttünk álló feladatok Az ütemterv összeállítása során a következő szempontokat kell (kellett) figyelembe venni: a 2. blokki üzemzavar következményeinek felszámolása, a rendelkezésre álló tartalék üzemanyag mennyisége, a hatósági engedélyeztetés időbeli kimenetele, a hosszú főjavításokhoz kötött átalakítások. 1. blokk: évben kb. 106%, évben 108%, 2. blokk: évben kb. 106%, évben 108%, 3. blokk: évben kb. 104%, évben 108%.

A teljesítménynövelés gazdaságossága, előnyei A beruházási költség kb. 2 éven belül megtérül. A 8% teljesítménynövelés kb. 0,5 Ft/kWh önköltségcsökkenést eredményez. Magyarországon MW többlet-CO 2 - kibocsátás nélküli termelői kapacitás létesül. A termelt többletenergia ára a magyarországi termelési árak között a legalacsonyabb. Fajlagos ráfordítások összehasonlítása: – Nagyobb mértékű TN-megvalósítás az USA-ban, Nyugat- Európában – USD/kW – Kombinált ciklusú gázturbina – 600 USD/kW – TN-megvalósítás PA Zrt. – 160 USD/kW

Köszönöm a megtisztelő figyelmüket!