Obratovanje jedrskih elektrarn v načinu »sledenje bremenu«PRELOG, MATIC (Avtor) Mihalič, Rafael (Mentor) Sledenje bremenujedrske elektrarnefleksibilne jedrske elektrarneekonomičnost sledenja bremenu jedrskih elektrarnV prvem poglavju smo analizirali probleme, ki se pojavljajo v elektroenergetskem sistemu, zaradi katerih bi bilo ugodno, da bi imele jedrske elektrarne boljše manevrske sposobnosti, kot je to večinoma praksa sedaj, tj. zmožnost sledenja bremenu in da bi v primeru nezgod bile sposobne hitro spremeniti svojo proizvodnjo električne energije. V drugem poglavju se naloga navezuje na fizikalne probleme, ki se pojavijo, če želimo jedrski elektrarni spreminjati količino proizvedene električne energije, to je Dopplerjev učinek, vpliv zastrupitve s ksenonom, vpliv moderatorja, vpliv spreminjanja reaktivnosti med trajanjem gorivnega cikla itd. Diplomsko delo v tretjem poglavju obravnava osnove dveh najbolj pogostih osnovnih tipov reaktorjev: to sta tlačnovodni in vrelovodni jedrski reaktor, ki spadata v kategorijo lahkovodnih reaktorjev. Sprva je opisano splošno delovanje, prednosti in slabosti, načini sledenja bremenu ter tehnične in varnostne lastnosti. Sledi obravnava zahtev EUR, ki jih morajo jedrske elektrarne izpolnjevati za obratovanje v načinu sledenja. Najpomembnejše so: spreminjanje moči reaktorja od 2 do 5 % za nadzor omrežne frekvence s hitrostjo 1 % Pn na sekundo, sledenje bremenu v izrednih razmerah od 50 % Pn do 100 % Pn, s povečanjem moči s hitrostjo po 5 % Pn na minuto in zmanjšanjem moči s hitrostjo 20 % Pn na minuto. Več režimov obratovanja je podanih v poglavju Zahteve sledenja bremenu v tabeli 1. Kasneje smo se osredotočili na jedrsko elektrarno EU-APWR, ki sodi v tretjo generacijo tlačnovodnih jedrskih reaktorjev. V nadaljnjem poglavju analiziramo manevrske sposobnosti različnih jedrskih elektrarn z jedrskimi reaktorji iz generacij 2, 3 in 3+. V generacijo 2 štejemo francoske jedrske elektrarne PWR-900, PWR-1300 in N4; v generacijo 3 ABWR in APR-1400, v 3+ pa AP1000 ter EPR. Na koncu smo se osredotočili na ekonomičnost sledenja bremenu in vpliv tega na gorivo. Izkaže se, da so stroški proizvodnje električne energije precej odvisni od faktorja obremenitve, ki diktira, s kolikšno močjo obratujejo elektrarne. Uporabili smo 5 % oz. 10 % diskontno stopnjo. Cena proizvedene električne energije je tudi hkrati konstantna in se ne spreminja v obratovalni dobi elektrarne, vsa proizvedena energija se v trenutku proda po podani ceni. V primeru, da jedrska elektrarna obratuje s polno močjo, so stroški proizvedene električne energije v primerjavi z drugimi tipi elektrarn nizki. Če bi bil povprečni faktor obremenitve za jedrske elektrarne pod določeno mejo (približno 65 % pri 5-odstotni diskontni stopnji), bi se njihov konkurenčni položaj zmanjšal. Trenutno je povprečni faktor obremenitve dovolj visok, obrestna mera pa je dovolj majhna, da bi se verjetno lahko štelo, da vpliv sledenja bremenu na stroške proizvedene električne energije ne vpliva bistveno na konkurenčnost jedrske energije na reguliranih trgih. Prav tako sledenje bremenu nima velikega vpliva npr. na gorivo, lahko pa se pojavijo stroški zaradi dodatnega vzdrževanja obratovalnih komponent, kot so ventili. V Franciji, kjer je visok delež jedrskih elektrarn in pogosto uporabljajo režim sledenja bremenu, je vpliv tega na faktor obremenitve le 1,2 %.20192019-04-25 12:05:14Diplomsko delo/naloga107550VisID: 45541sl