Dr. Katona Tamás János, Esélyek és perspektívák a nukleáris energatikában, Tudományos ülés: Atomenergia - jelen és jövő, Pécs, 2007. április 18. 1 Szép.

Az előadások a következő témára: "Dr. Katona Tamás János, Esélyek és perspektívák a nukleáris energatikában, Tudományos ülés: Atomenergia - jelen és jövő, Pécs, 2007. április 18. 1 Szép."— Előadás másolata:

1 Dr. Katona Tamás János, Esélyek és perspektívák a nukleáris energatikában, Tudományos ülés: Atomenergia - jelen és jövő, Pécs, 2007. április 18. 1 Szép fölragyogásod az Ég peremén, te él ő Aton, aki els ő nek éltél! Mikor az Ég alján fölragyogsz csodásan, eltöltesz minden földet a szépséged özönével. Ha lenyugszol az Ég peremén, sötétbe merül a világ, mintha halálba merült volna. Eknathon: Nap Himnusz

2 Dr. Katona Tamás János, Esélyek és perspektívák a nukleáris energatikában, Tudományos ülés: Atomenergia - jelen és jövő, Pécs, 2007. április 18. 2 Tudjuk, hogy: •A szándékok és óhajok ellenére a világ a legjobb úton van a nem fenntartható fejlődés felé, s nem csak az energia-ellátást terén. •A jelenleg létező és fejlesztés alatt lévő technológiák „megmenthetnék” a helyzetet. •Az igazi megoldás a megújuló- és a nukleáris energetika intenzív fejlesztése lenne.

3 Dr. Katona Tamás János, Esélyek és perspektívák a nukleáris energatikában, Tudományos ülés: Atomenergia - jelen és jövő, Pécs, 2007. április 18. 3 Esélyek és perspektívák a nukleáris energetikában

4 Dr. Katona Tamás János, Esélyek és perspektívák a nukleáris energatikában, Tudományos ülés: Atomenergia - jelen és jövő, Pécs, 2007. április 18. 4 Tartalom •A jelenlegi helyzet •Az üzemidő hosszabbítások •Új blokkok építése és építési szándékok •Fejlesztések •Üzenet

5 Dr. Katona Tamás János, Esélyek és perspektívák a nukleáris energatikában, Tudományos ülés: Atomenergia - jelen és jövő, Pécs, 2007. április 18. 5 Források International Atomic Energy Agency: –Power Reactor Information System (PRIS) –Fast Reactor Database (FRDB) International Energy Agency: –Energy Technology Perspectives 2006, Scenarios & Strategies to 2005, In support of the G8 Plan of Action –World Energy Outlook 2006 Department of Energy, Energy Information Administration –Annual Energy Outlook 2007 with Projections to 2030 Department of Energy, Generation IV Nuclear Energy Systems, U.S. NRC website "A Technology Roadmap for the Generation IV Nuclear Energy Systems" European Commission –Nuclear Illustrative Programme Presented under Article 40 of the EURATOM Treaty for the Opinion of the European Economic and Social Committee És még sok más!

6 Dr. Katona Tamás János, Esélyek és perspektívák a nukleáris energatikában, Tudományos ülés: Atomenergia - jelen és jövő, Pécs, 2007. április 18. 6 A jelenlegi helyzet 2007-ben: •435 atomerőmű üzemel –nettó beépített teljesítmény 368.744 GW(e) •6 atomerőművet hosszú időre leállítottak •30 blokk van építés alatt 2007-ben egy új blokk építését kezdték meg: •Qinshan II-4 (610 MW(e), PWR, China)

7 Dr. Katona Tamás János, Esélyek és perspektívák a nukleáris energatikában, Tudományos ülés: Atomenergia - jelen és jövő, Pécs, 2007. április 18. 7 Egy kis visszatekintés Külön kommentár nélkül, csak futólag, érdemes egy- két évre visszatekinteni, hogy a közelmúlt tendenciáit lássuk, mennyi blokkot állítottak le, helyeztek üzembe, s kezdtek el építeni.

8 Dr. Katona Tamás János, Esélyek és perspektívák a nukleáris energatikában, Tudományos ülés: Atomenergia - jelen és jövő, Pécs, 2007. április 18. 8 2006-ban Új blokkok: –Tarapur 3 (490 MW(e), PHWR, India) –Tianwan 1 (1000 MW(e), PWR-WWER, China) Végleges leállítás: –Bohunice 1 (408 MW(e), PWR-WWER, Slovakia) –Kozloduy 3&4 (2x 408 MW(e), PWR-WWER, Bulgaria) –Dungeness A 1&2 (2x 225 MW(e), GCR-Magnox, UK) –Sizewell A 1&2 (2x 210 MW(e), GCR-Magnox, UK) –Jose Cabrera 1 (Zorita) (142 MW(e), PWR, Spain) Az építés elkezdődött: –Shin Kori 1 (960 MW(e), PWR, S. Korea) –Beloyarsk 4 (750 MW(e), FBR, Russia) –Lingao 4 (1000 MW(e), PWR, China) –Qinshan II-3 (610 MW(e), PWR, China) –Első kapavágás Shin Wolsong 1 & 2 units (960 MW(e), PWR, S. Korea)

9 Dr. Katona Tamás János, Esélyek és perspektívák a nukleáris energatikában, Tudományos ülés: Atomenergia - jelen és jövő, Pécs, 2007. április 18. 9 2005-ben Új blokkok: –Ulchin 6, 960 MW(e), PWR, South Korea –Higashidori 1 - TOHOKU, 1067 MW(e) BWR, Japan –Tarapur 4, 490 MW(e), PHWR, India –Shika 2, 1304 MW(e), ABWR, Japan Husszú leállás utáni újraindítás: –Pickering 1, 515 MW(e), PHWR, Canada Végleges leállítás: –Obrigheim, 340 MW(e), PWR, Germany –Barsebäck 2, 600 MW(e), BWR, Sweden Az építés elkezdődött: –Olkiluoto 3, 1600 MW(e), PWR, Finland –Lingao 3 1000 MW(e), PWR, China –Chasnupp 2, 300 MW(e), PWR, Pakistan

10 Dr. Katona Tamás János, Esélyek és perspektívák a nukleáris energatikában, Tudományos ülés: Atomenergia - jelen és jövő, Pécs, 2007. április 18. 10 Mi látszik? •Végleges leállítás műszakilag indokolt esetben (pl. Magnox) vagy politikai kényszer alatt történik, de még a politikai kényszer is gyengülni látszik (Svédország). •A meglévő kapacitások üzemben tartása a cél •Az új erőmű-építési projektek között megjelent egy európai, a finn 5. blokk (korábban csak japán, dél-koreai, indiai, pakisztáni, stb. projektek voltak)

11 Dr. Katona Tamás János, Esélyek és perspektívák a nukleáris energatikában, Tudományos ülés: Atomenergia - jelen és jövő, Pécs, 2007. április 18. 11 Üzemidő hosszabbítás USA (a 104 létező, 103 működő blokkból): •meghosszabbítva 48 blokk •folyamatban 7 EU: •Spanyolország •Hollandia (Borssele) •Csaknem minden blokk esetében, ahol ennek értelme van (némelyek titokban) Mások: •Oroszország, Ukrajna, stb. •Mindenki erre készül

12 Dr. Katona Tamás János, Esélyek és perspektívák a nukleáris energatikában, Tudományos ülés: Atomenergia - jelen és jövő, Pécs, 2007. április 18. 12 Atomerőmű létesítés – tervek, szándékok •Kína, India, Pakisztán, Dél-Korea, Japán atomerőmű építési tervei nem változtak. •Minőségi változást jelent: –USA –EU (Finnország, Románia, Franciaország, Egyesült Királyság, Hollandia, Bulgária, Csehország, Szlovákia, Magyarország, Litvánia) –Oroszország (óriási ambíciók), Ukrajna s az egyéb régiók építési szándéka •Problémák: –Kapacitások (tervező, gyártó, szerelő, project menedzsment) –Források (megoszlanak majd az intenzív fejlesztés/tervezés és a kutatás között) –Keresleti üzemanyag-piac –Proliferáció

13 Dr. Katona Tamás János, Esélyek és perspektívák a nukleáris energatikában, Tudományos ülés: Atomenergia - jelen és jövő, Pécs, 2007. április 18. 13 Perspektívák - USA Application Reviews •AP1000 - AP1000 Reactor by Westinghouse Electric Company •ESBWR - Economic Simplified Boiling Water Reactor by General Electric Pre-Application Reviews •ACR-700 - Advanced CANDU Reactor by Atomic Energy of Canada Limited •US-APWR - U.S. Advanced Pressurized Water Reactor by Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. •U.S. EPR - U.S. Evolutionary Power Reactor by AREVA Nuclear Power •IRIS - International Reactor Innovative and Secure by Westinghouse Electric Company •PBMR - Pebble Bed Modular Reactor Early Site Permit Application Reviews •Clinton ESP Site - Exelon Generation Company, LLC ESP - Application September 25, 2003. Approved 8 March 2007 •Grand Gulf ESP Site - System Energy Resources Inc. ESP - Application October 21, 2003. Approved 7 March 2007. •North Anna ESP Site - Dominion Nuclear North Anna, LLC ESP - Application September 25, 2003 •Vogtle ESP Site - Southern Nuclear Operating Company - Application August 15, 2006

14 Dr. Katona Tamás János, Esélyek és perspektívák a nukleáris energatikában, Tudományos ülés: Atomenergia - jelen és jövő, Pécs, 2007. április 18. 14 A világ más régiói NAÜ friss hírek 2007. április 2. •Jordan announces plans to build nuclear power plant by 2015 Jordan intends to build its first nuclear power plant by 2015, the Jordanian energy minister said yesterday, and his staff is now working on a timetable for implementing the project. Israel's eastern neighbour will use nuclear energy for various purposes such as electricity and desalination. •A few months ago, Egypt announced its intention to renew a nuclear project halted about two decades ago. •There are reports of nuclear plans in other countries including Saudi Arabia, Syria and the United Arab Emirates. •Irán!? Észak-Korea!?

15 Dr. Katona Tamás János, Esélyek és perspektívák a nukleáris energatikában, Tudományos ülés: Atomenergia - jelen és jövő, Pécs, 2007. április 18. 15 Hogyan értékelhetjük a fejlesztéseket? Időben: •Ma és a közeljövő:Generation III és III+ •2030 után:Generation IV Esélyeket tekintve az alábbiakat vizsgáljuk: • Fejlődési potenciál • Költség • Akadályok és elhárításuk

16 Dr. Katona Tamás János, Esélyek és perspektívák a nukleáris energatikában, Tudományos ülés: Atomenergia - jelen és jövő, Pécs, 2007. április 18. 16 Generation III és III+ Fejlődési potenciál Kézzelfogható: Generation III •Továbbfejlesztett PWR – (EPR) •Továbbfejlesztett BWR - ABWR (Japán) Közeli: Generation III+ –PBMR (Dél-Afrikai Köztársaság: ~2011) –AP1000 (Kína) Application Reviews •AP1000 - AP1000 Reactor by Westinghouse Electric Company •ESBWR - Economic Simplified Boiling Water Reactor by General Electric Pre-Application Reviews •ACR-700 - Advanced CANDU Reactor, Atomic Energy of Canada Limited •US-APWR - U.S. Advanced Pressurized Water Reactor, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. •U.S. EPR - U.S. Evolutionary Power Reactor, AREVA •IRIS - International Reactor Innovative and Secure, Westinghouse Electric Company •PBMR - Pebble Bed Modular Reactor

17 Dr. Katona Tamás János, Esélyek és perspektívák a nukleáris energatikában, Tudományos ülés: Atomenergia - jelen és jövő, Pécs, 2007. április 18. 17 Generation III és III+ Fejlődési potenciál A ma és a közeljövő típusai (2010-2015): •Továbbfejlesztett forralóvizes reaktorok: –ABWR II (Advanced Boiling Water Reactor II) –ESBWR (European Simplified Boiling Water Reactor) –HC-BWR (High Conversion Boiling Water Reactor) –SWR-1000 (Siedewasser Reactor-1000) •Továbbfejlesztett nyomottvizes reaktorok: –AP600 (Advanced Pressurized Water Reactor 600) –AP1000 (Advanced Pressurized Water Reactor 1000) –APR1400 (Advanced Power Reactor 1400) –APWR+ (Advanced Pressurized Water Reactor Plus) A ma és a közeljövő típusai (2010-2015) •Integrált Primerkörű reaktorok: –CAREM (Central Argentina de Elementos Modulares) –IMR (International Modular Reactor) –IRIS (International Reactor Innovative and Secure) –SMART (System-Integrated Modular Advanced Reactor) •Moduláris magas hőmérsékletű gázhűtésű reaktorok: –GT-MHR (Gas Turbine-Modular High Temperature Reactor) –PBMR (Pebble Bed Modular Reactor) •Továbbfejlesztett csöves reaktrorok: –ACR-700 (Advanced CANDU Reactor 700)

18 Dr. Katona Tamás János, Esélyek és perspektívák a nukleáris energatikában, Tudományos ülés: Atomenergia - jelen és jövő, Pécs, 2007. április 18. 18 Generation III és III+ Költség Új blokk: a beruházási költségek dominálnak •1500 USD/MW (10% kamat és 5 év építési idő) •Relatíve kismértékű CO2 kibocsátási „büntetés”, vagy az emisszió-mentes termelés ösztönzése már messze versenyképessé teszi az új atomerőművet a gáztüzelésűvel szemben is. •A nukleáris energetika versenyképes a gázzal szemben, ha a gázár magasabb, mint $5.70/MBtu, avagy az olaj $40-$45 hordónként 0 1 2 3 4 5 6 7 Nuclear high Nuclear low CCGTCoal steam IGCCWind onshore US cents per kWh CapitalOperation and maintenanceFuel Comparative Generating Costs Based on Low Discount Rate WEO 2006

19 Dr. Katona Tamás János, Esélyek és perspektívák a nukleáris energatikában, Tudományos ülés: Atomenergia - jelen és jövő, Pécs, 2007. április 18. 19 Generation III és III+ Akadályok és elhárításuk •Biztonság •Az új típusok bevezetésének időigénye nagy •Társadalmi, politikai elfogadottság •Befektetői kockázatok. Magas beruházási költségek. Hosszú engedélyezés és építés •Hulladék-elhelyezés •Az atomerőművek számának növekedése keresleti piacot hoz létre a tervezés/gyártás/építés és az üzemanyag-ellátás terén •Proliferáció •Meggyőző fejlődés – kommunikáció •ébredő társadalom, de vannak beégetett programok (Eurobarometer) •Nem technikai okokból, hanem a kiszámíthatatlan szabályozás és politikai atmoszféra miatt •Létező megoldások. Kettős mérce. •Nem az atomerőművek törték át az atomsorompót!

20 Dr. Katona Tamás János, Esélyek és perspektívák a nukleáris energatikában, Tudományos ülés: Atomenergia - jelen és jövő, Pécs, 2007. április 18. 20 Generation IV Fejlődési potenciál K+F területek/típusok: –Gázhűtésű gyors reaktor (Gas-Cooled Fast Reactor (GFR)) –Igen magas hőmérsékletű reaktor (Very- High-Temperature Reactor (VHTR)) –Szuperkritikus vízhűtésű reaktor (Supercritical-Water-Cooled Reactor (SCWR)) –Na-hűtésű gyors reaktor (Sodium- Cooled Fast Reactor (SFR)) –Ólomhűtésű gyors reaktor (Lead-Cooled Fast Reactor (LFR)) –Sóolvadék reaktor (Molten Salt Reactor (MSR)) Fejlesztési célok: •Fenntarthatóság: –a források optimális felhasználása a termelés és a hulladék tekintetében egyaránt •Gazdaságosság: –A teljes életciklus költségei a legalacsonyabbak –Befektetői kockázat, mint más üzlet esetében •Biztonság: –üzembiztos, a zónasérülés kockázata minimális, kibocsátás kockázata elhanyagolható •Fizikai védettség •Proliferáció

21 Dr. Katona Tamás János, Esélyek és perspektívák a nukleáris energatikában, Tudományos ülés: Atomenergia - jelen és jövő, Pécs, 2007. április 18. 21 Generation IV Fejlődési potenciál Az új típusok ipari alkalmazásának várható időpontja: 2015 Nátrium-hűtésű gyorsneutronos reaktorok (SFR) 2020 Nagyon magas hőmérsékletű reaktorok (VHTR) 2025 Magas hőmérsékletű gázhűtésű gyorsneutronos reaktorok (GFR) 2025 Ólom-hűtésű gyorsneutronos reaktorok (LFR) 2025 Sóolvadék reaktorok (MSR) 2025 Szuperkritikus vízhűtésű reaktorok (SCWR)

22 Dr. Katona Tamás János, Esélyek és perspektívák a nukleáris energatikában, Tudományos ülés: Atomenergia - jelen és jövő, Pécs, 2007. április 18. 22 Generation IV Fejlődési potenciál villamos energiamindkettő hidrog é n SCWRGFR VHTR SFRLFR MSR nyitottb á rmelyaktinda menedzsment VHTRSCWRGFR LFR MSR SFR nagyk ö zepeskicsi SCWRGFRLFR SFRLFR MSRVHTR LFR Alkalmazási területek

23 Dr. Katona Tamás János, Esélyek és perspektívák a nukleáris energatikában, Tudományos ülés: Atomenergia - jelen és jövő, Pécs, 2007. április 18. 23 USA Generation IV prioritások A támogatott K+F területek: •Termikus neutronos reaktorok: –Very-High-Temperature Reactor (VHTR) –Supercritical-Water-Cooled Reactor (SCWR)) H2 és villamosenergia-termelésre •Gyorsneutronos reaktorok: –Gas-Cooled (GFR), –Lead-Cooled (LFR), –Sodium-Cooled (SFR) aktinida menedzsment. •Az USA jelenleg nem vesz részt a sóolvadékos reaktor (MSR) fejlesztésében. •Prioritása a VHTR típusnak van, mivel az villamos energia és H2 termelésre alkalmas. A jövő potenciális típusának tartják, amely megtestesíti az Energy Policy Act 2005 céljait.

24 Dr. Katona Tamás János, Esélyek és perspektívák a nukleáris energatikában, Tudományos ülés: Atomenergia - jelen és jövő, Pécs, 2007. április 18. 24 Energetikai fejlesztések kutatás fejlesztés Ez van, illetve ez lehet. Fúzió CO 2 - minimalizálás és elnyelés hidrogén energetika (pl. üzemanyag cellák) új megújuló technológiák 700 0 C-os erőművi technológia lignit szárítás IGCC (CC szén gázosítással) továbbfejlesztett fissziós reaktorok üzemanyagcellák megújuló technológiák ~2020-ig2050 fissziós reaktorok (3 és 3+) lignit szén kombinált ciklus (Gáz/ Olaj) víz megújulók (támogatással)

25 Dr. Katona Tamás János, Esélyek és perspektívák a nukleáris energatikában, Tudományos ülés: Atomenergia - jelen és jövő, Pécs, 2007. április 18. 25 Egy vízió: 0 kibocsátású energia-rendszer H2 előállítás 2 H 2 közlekedés, üzemanyagcellák Emax CO 2 megkötés 2 H 2 O O 2 („Oxyfuel“, égés N 2 nélkül) CO 2 -mentes villamosenergia-termelés nukleáris és megújuló C Nukleáris, Oxyfuel szenes erőmű és hidrogén-energetika együtt ! Forrás:Dr.- Ing. L. Mohrbach, VGB PowerTech

26 Dr. Katona Tamás János, Esélyek és perspektívák a nukleáris energatikában, Tudományos ülés: Atomenergia - jelen és jövő, Pécs, 2007. április 18. 26 Üzenet •A nukleáris energetika ma tapasztalható, s még kicsit bizonytalan fellendülése a műszaki lehetőségek sokaságát adja a fenntartható energia-gazdálkodás számára. •Aki megélte, tudja, hogy a mai ötletek kísértetiesen hasonlítanak a hatvanas-hetvenes években már létezőkhöz, de ma sokkal több tapasztalat, tudás, technológiai lehetőség áll a rendelkezésünkre a fejlesztési ötletek megvalósítására. •A döntő azonban a fejlesztők és az alkalmazók felelősségtudata, mert ez a garancia arra, hogy ne következzen be újból egy szakadás a fejlődésben, hanem - ahogy mindig is ez volt a cél és a szándék - a nukleáris energetika az emberiség javát szolgálja.