Elektrownie atomowe

Zobacz slidy

Treść prezentacji

Slide 1

Elektrownie jądrowe

Slide 2

Teoria: Elektrownia jądrowa obiekt przemysłowoenergetyczny (elektrownia cieplna), wytwarzający energię elektryczną poprzez wykorzystanie energii pochodzącej z rozszczepienia jąder atomów, najczęściej uranu (uranu naturalnego lub nieco wzbogaconego w izotop 235U), w której ciepło konieczne do uzyskania pary wodnej, jest otrzymywane z reaktora jądrowego.

Slide 3

Historia: Pierwsza elektrownia jądrowa, o mocy 5 MW powstała w 1954 r. w Obnińsku (ZSRR). Produkcja prądu nie była jednak w latach pięćdziesiątych i sześćdziesiątych głównym zadaniem elektrowni jądrowych. Pierwszoplanowym celem ich budowy była produkcja wzbogaconego materiału rozszczepialnego do produkcji broni jądrowej. W latach siedemdziesiątych zaczęło gwałtownie przybywać bloków energetycznych z reaktorami jądrowymi. Na świecie uruchamiano kilkanaście reaktorów rocznie (dla porównania w latach 1980-1989 średnio 22, a 1990-2004 5). Obecnie przeciętne elektrownie mają moc ok. 1000-2000 MW

Slide 4

Na spadek zainteresowania budową elektrowni miały wpływ dwie poważne awarie. 1. Three Mile Island w 1979r. 2. Czarnobylu w 1986r.

Slide 5

Awaria w Three Mile Island: Wypadek jądrowy który miał miejsce 28 marca 1979 r. kiedy to nastąpiło częściowe stopienie rdzenia w drugim reaktorze (TMI-2) elektrowni jądrowej Three Mile Island, na wyspie o tej samej nazwie. Przypadek ten opisywany jest jako najpoważniejszy wypadek w Stanach Zjednoczonych w historii komercyjnych reaktorów jądrowych. Jest to też najpoważniejszy wypadek w historii jakiemu uległ reaktor typu PWR.

Slide 6

Awaria w Czarnobylu Wypadek jądrowy, mający miejsce 26 kwietnia 1986 w reaktorze jądrowym bloku energetycznego nr 4 elektrowni atomowej w Czarnobylu. W wyniku przegrzania reaktora doszło do wybuchu wodoru, pożaru, oraz rozprzestrzenienia substancji promieniotwórczych. Była to największa katastrofa w historii energetyki jądrowej i jedna z największych katastrof przemysłowych XX wieku. Razem z katastrofą w elektrowni jądrowej Fukushima I została zakwalifikowana do siódmego, najwyższego stopnia w skali INES. W wyniku awarii skażeniu promieniotwórczemu uległ obszar od 125 000 do 146 000 km2 terenu na pograniczu Białorusi, Ukrainy i Rosji, a wyemitowana z uszkodzonego reaktora chmura radioaktywna rozprzestrzeniła się po całej Europie. W efekcie skażenia ewakuowano i przesiedlono ponad 350 000 osób.

Slide 7

Ogólna zasada działania elektrowni jądrowej (na przykładzie obiegu PWR): W reaktorze jądrowym w wyniku reakcji rozszczepienia jąder atomowych wydzielają się duże ilości ciepła, które jest odbierane przez czynnik roboczy (najczęściej wodę pod wysokim ciśnieniem w tak zwanym obiegu pierwotnym reaktory PWR i WWER). Czynnik przepływa do wytwornicy pary, gdzie oddaje ciepło wrzącej wodzie z obiegu wtórnego o niższym ciśnieniu, a następnie powraca do reaktora. Para wodna (para mokra, która jest osuszana przed dojściem do turbiny cząsteczki wody w parze mokrej, pod wysokim ciśnieniem, zniszczyłyby turbinę, więc para mokra przechodzi najpierw z wytwornicy pary przez systemy osuszające, zanim trafi do turbiny) napędza następnie turbinę parową połączoną z generatorem. Separacja obiegów zapewnia większe bezpieczeństwo w przypadku wycieku pary z turbiny.

Slide 8

Budowa: Schemat cieplny elektrowni jądrowej z reaktorem wodnym ciśnieniowym: 1. Blok reaktora; 2. Komin chłodzący; 3. Reaktor; 4. Pręty kontrolne; 5. Zbiornik wyrównawczy ciśnienia; 6. Generator pary; 7. Zbiornik paliwa; 8. Turbina; 9. Prądnica; 10. Transformator; 11. Skraplacz; 12. Stan gazowy; 13. Stan ciekły; 14. Powietrze; 15. Wilgotne powietrze; 16. Rzeka; 17. Układ chłodzenia; 18. I obieg; 19. II obieg; 20. Para wodna; 21. Pompa

Slide 9

Jak to działa?

Slide 10

Elektrownie jądrowe w Polsce W Polsce nie ma elektrowni jądrowych. Jedynym działającym reaktorem jądrowym jest badawczy reaktor Maria, zarządzany obecnie przez Instytut Energii Atomowej. W latach 80. XX wieku rozpoczęto budowę elektrowni Żarnowiec w woj. pomorskim. Prace przerwano na początku lat 90., głównie pod naciskiem protestów przeciwników energetyki jądrowej. Zakończono tylko inwestycję towarzyszącą - elektrownię szczytowo-pompową.

Slide 11

Reaktor Maria

Slide 12

Wady energetyki jądrowej: Problem ze składowaniem i niebezpieczny transport odpadów promieniotwórczych, Duże koszty budowy elektrowni, Wraz z rozwojem energetyki jądrowej rośnie rozwój broni jądrowej, Prawdopodobieństwo awarii i wycieków z reaktorów,

Slide 13

Zalety energetyki jądrowej: Wysokie bezpieczeństwo i brak emisji szkodliwych dla środowiska gazów oraz pyłów Jest najbardziej skondensowanym źródłem energii obecnie wykorzystywanym przez człowieka, Zasoby wykorzystywane do produkcji energii starczą na wiele tysięcy lat

Slide 14

3 Największe elektrownie na świecie: 1. KASHIWAZAKI-KARIWA 8,206 MW

Slide 15

2. Bruce 6,830 MW

Slide 16

3. ZAPOROSKA ELEKTROWNIA ATOMOWA 6,000 MW

Slide 17

Ciekawostki: 1. Najwięcej elektrowni atomowych na świecie znajduje się oczywiście w USA. Stany Zjednoczone wytwarzają ponad 30 proc. światowej energii jądrowej. Pracują tam 104 reaktory, które zaspokajają jedną piątą zapotrzebowania na energię w kraju. Polityka sprzyja rozwojowi energii atomowej w 2010 r. Barack Obama poparł rozwój tej dziedziny.

Slide 18

2. Najmniejszy reaktor działający na skalę przemysłową znajduje się w Armenii w mieście Metsamor. Pracuje tam jeden reaktor o mocy 375 MW. Z powodu niewielkiego zaludnienia (3,25 mln) reaktor zaspokaja aż 45 proc. zapotrzebowania kraju na energię

Slide 19

3. Pierwsza podwodna elektrownia atomowa jeszcze nie powstała, ale przymiarki do takiego bloku zrobili już w 2007 r. inżynierowie z Estońskiej Akademii Morskiej. Projekt elektrowni ukrytej w wodach Bałtyku przedłożyli największemu krajowemu producentowi energii, firmie Estii Energia.

Slide 20

Koniec Jakub Szostak III TI