ALLEGRO rýchla udržateľnosť energetiky

ALLEGROrýchla udržateľnosť energetiky Noc výskumníkov 2011 Bratislava 23.9.2011 VUJE , Inc., Okružná 5, 918 64 Trnava, Slovakia

Obsah • Problémy jadrovej energetiky • Budúcnosť v uzavretom palivovom cykle • Hrozby energetickej krízy • Vysokoteplotné smerovanie energetiky • Reaktor GFR – jedinečné spojenie technológií • ALLEGRO – demonštračný reaktor pre GFR VUJE , Inc., Okružná 5, SK 918 64 Trnava, Slovakia

Úroveň rizika 3 4 1 2 Doba návratnosti investície VUJE , Inc., Okružná 5, 918 64 Trnava, Slovakia

Problémy jadrovej energetiky • Súčasné jadrové elektrárne • prevádzka v tzv. „otvorenom palivovom cykle“: • intenzívna produkcia vyhoreného paliva • s nutnosťou skladovania po dobu cca tisíc rokov • rýchle spotrebúvanie prírodného uránu – • pri súčasnej spotrebe zásoby na cca 150 rokov

Problémy jadrovej energetiky a obohatenie

Budúcnosť v uzavretom palivovom cykle • Uzatvoriť palivový cyklus umožnia • rýchle reaktory: • zásadná redukcia množstva a nebezpečnosti vysokoaktívnych odpadov • skrátenie nutnej doby ich skladovania na cca 300 rokov • zabezpečenie 50-násobne vyššieho využitia prírodného uránu • zásadná redukcia spotreby prírodného uránu, • ktorý vystačí najmenej na tisíc rokov • využitie vyhorené paliva z existujúcich reaktorov ako suroviny na výrobu nového paliva

Budúcnosť v uzavretom palivovom cykle

Hrozby energetickej krízy • Príčiny rastu spotreby: • rast populácie, vysoká životná úroveň • vysoká energetická náročnosť rozvíjajúceho sa hospodárstva • Ohrozenie dodávok: • rastúce ceny energie na svetových trhoch • zmena klímy a jej dôsledky • ozbrojené konflikty

Hrozby energetickej krízy EÚ 27 2007 SR 2007 Energetický mix klasické zdroje 71% klasické zdroje 79% • Jadrové elektrárne s reaktorami VVER-440: • vyrobené teplo bez technologického využitia • účinnosť výroby elektriny cca 33%

Hrozby energetickej krízy tisíce TWh • Zásobovanie elektrinou v Európe ohrozené: • uzatvorenie 7 jadrových energoblokov v Nemecku • zvýšenie ceny na burze • zvýšenie nákladnej výroby v plynových a uholných elektrárňach Produkcia elektriny vo svete podľa regiónov zelená – OECD, modrá – mimo OECD

Hrozby energetickej krízy Efekty investícií na inštalovaný výkon a výrobu na Slovensku • Mimoriadne spoľahlivá výroba elektriny v atómových elektrárňach: • diverzifikácia dodávok paliva • bezproblémové vytvorenie niekoľkoročných zásob paliva na malom priestore

ZEMNÝ PLYN Hrozby energetickej krízy Zdroje energie na Zemi: ROPA Zásoby: 70 rokov UHLIE Zásoby: 30 rokov (ohrozenie dopravy) • Hrozí nedostatok: • elektriny • paliva pre dopravné prostriedky • tepla pre energeticky náročné • technológie Zásoby: 120 rokov

Vysokoteplotné smerovanie energetiky Potenciál vysokoteplotného hélia: Palivá pre dopravu Elektrina GFR GFR Nepriamy kombinovaný cyklus s plynovou a parnou turbínou, účinnosť výroby elektriny 48 % Výroba vodíka - princíp síro-jódového cyklu na (účinnosť cca 60 %, klasická elektrolýza – účinnosť cca 25 %) • Teplo pre energeticky náročné technológie: • výroba ocele • splyňovanie uhlia • chemické výroby (etylen, styren, ...) • nové technológie VUJE , Inc., Okružná 5, 918 64 Trnava, Slovakia

Reaktor GFR – jedinečné spojenie technológií • Energetický plynom chladený rýchly reaktor • (GasCooleFastReactor - GFR) • tepelný výkon 2400 MWth • vysoká výkonová hustota 100 MW/m3 • rýchle spektrum neutrónov (uzatvorenie palivového cyklu) • chladenie héliom – tlak 7 MPa • – výstupná teplota ~ 850 °C (vysokoteplotné technológie) • vysokej teplote odolné karbidové palivo s pokrytím z karbidu kremíka (SiC) • špecifické systémy na odvod zvyškového tepla (DecayHeatRemoval – DHR) • tri nezávislé DHR slučky • ochranná obálka pre hélium v betónovej obálke VUJE , Inc., Okružná 5, 918 64 Trnava, Slovakia

Reaktor GFR – jedinečné spojenie technológií VUJE , Inc., Okružná 5, 918 64 Trnava, Slovakia

ALLEGRO – demonštračný reaktor pre GFR • Riešenie ostávajúcich technologických problémov: • odvod zvyškového tepla po náhlom odstavení reaktora so stratou tlaku • palivo, odolávajúce vysokej teplote v toku rýchlych neutrónov Ochranná obálka: tri slučky na odvod zvyškového tepla (modré) nádoba reaktora (fialové) tri primárne slučky (biele) pohotovostná slučka (žlté) VUJE , Inc., Okružná 5, 918 64 Trnava, Slovakia doštičky Karbidické palivo prútiky

ALLEGRO – demonštračný reaktor pre GFR Projekt ALLEGRO spoločný návrh troch stredoeurópskych výskumných organizácií: VUJE, a.s. Trnava – Slovensko UJV Řež – Česká Republika KFKI – ústav akadémie vied - Maďarsko VUJE , Inc., Okružná 5, 918 64 Trnava, Slovakia

ALLEGRO – demonštračný reaktor pre GFR • Pozitíva účasti Slovenska na projektu ALLEGRO: • rozsiahle využitie vedeckých a vývojových kapacít • využitie strojárenských kapacít • opakovaná výroba komponentov • patentové riešenia, priemyselné vzory, ... • pritiahnutie mladých ľudí do jadrovej energetiky VUJE , Inc., Okružná 5, 918 64 Trnava, Slovakia

ALLEGRO rýchla udržateľnosť energetiky