NÜKLEER TEKNOLOJİ ve TRANSFERİ İÇİN TÜRKİYE DEĞERLENDİRMESİ Prof.Dr. A. Beril Tuğrul İstanbul Teknik Üniversitesi – Enerji Enstitüsü Anabilim Dalı Başkanı Ayazağa Kampüsü – 34469, Maslak -İSTANBUL NÜKLEER ENERJİ ENDÜSTRİSİNİN YERLİLEŞTİRİLMESİ Toplantısı 22 Nisan 2014 KSO - İzmit

Giriş “Nükleer Teknoloji” terimi hayli geniş anlamlı bir ifade olmakla beraber, ticari anlamda nükleer teknoloji ile “nükleer güç kullanımı ve nükleer uygulamalar için üretilen ve geliştirilen ekipmanlar, elemanlar, sistemler ve ilgili hizmet üretimleri” kastedilmektedir.

Fisyon + Enerji Büyük kütleli bazı atom çekirdekleri (U235 gibi) karasızdırlar, bazen çok küçük bir enerji ilavesi ile parçalanabilir ve enerjilerinin bir kısmını (~200 Mev) ortama bırakırlar.

Zincir Reaksiyonu Kontrollu Zincir Reaksiyonu

1 Uranyum Palet (Yaklaşık 2 cm3 ) ENERJİ EŞDEĞERİ 1 Uranyum Palet (Yaklaşık 2 cm3 ) veya 3 Varil Petrol (Her biri 160 litre) 1 ton Kömür veya 2,5 ton Odun 500 m3 Doğal Gaz

Nükleer Fisyon Reaktörü Şeması

Bu bağlamda, Nükleer güç üretimi çerçevesinde nükleer teknoloji ifadesi; nükleer fisyon reaksiyonunun kontrollu şekilde sürdürülmesi sırasında ortaya çıkan önemli miktardaki enerjinin kullanımına ilişkin tüm faaliyet, ekipman ve sistemlerin üretilmesi ve hayata geçirilmesini kapsıyor olmaktadır [1].

DÜNYADA NÜKLEER TEKNOLOJİ Nükleer teknolojinin barışçıl kullanımının ortaya çıkmasıyla nükleer reaktörlerin kullanımı önem kazanmıştır. Özellikle, elektrik üretimi için kurulan nükleer güç santralları, gelişmiş ülkelerde arka arkaya kurulmuştur. Artan elektrik enerjisi ihtiyacı, daha büyük güçlü nükleer santralların hayata geçirilmesini gerektirmiştir.

Dünyada Nükleer Reaktörler Dünyada nükleer santrallara sahip ve nükleer teknolojiyi kullanan ülkeler, esas itibariyle gelişmiş ülkeler olup halen dünyada (Ocak 2013 itibariyle) 438 nükleer güç santralı 31 ülkede çalışmaktadır

Nükleer Teknolojiye Giriş

Gelişmeler Nükleer teknolojinin giderek gelişmesiyle nükleer santral sistemlerinde de önemli gelişmeler olmuştur. Zaman içinde, meydana gelen nükleer kazalar ve bu olaylardan edinilen deneyimler çerçevesinde nükleer teknolojide nükleer güvenliğe verilen önem biteviye artmıştır.

Dolayısıyla, Daha ileri nükleer teknoloji uygulamalarının hayata geçirilmesi durumu ortaya çıkmış bulunmaktadır. Özellikle de nükleer güvenlik sistemlerinde gelişmeler önemli boyutlarda olmuştur. Bu bağlamda, “Jenerasyon (Generation)” olarak nitelenen farklı tasarımlar geliştirilmiştir.

Nükleer Santrallardaki Teknolojik Gelişim

Gelişen Teknoloji ile, Nükleer santral maliyetleri de hayli yükselmiştir. Ancak, nükleer santral dışında konvansiyonel santral olarak nitelenen termik santralların sera gazı salınımlarına karşın geliştirilmeye çalışılan teknolojilerin getirdiği mali yük ve de yakıt fiyatlarındaki büyük yükselmeler, nükleer santralların rekabet edebilme şartlarını devam ettirmiştir. Fazla olarak, nükleer santrallarda sera gazı salınımının olmaması da nükleer santralların önemini arttırmıştır.

Günümüzde, Günümüzde, Jenerasyon III ve Jenerasyon III+ (Generation III ve Generation III+) reaktörlerinin kurulumu söz konusudur. Jenerasyon IV (Generation IV) ise, henüz ticarileşmemiş, üzerinde farklı yönlerden çalışılan genellikle malzeme sorunlarını henüz çözememiş, geleceğin reaktörleri olarak nitelenmektedir. 2030’lardan sonra ve belki de daha sonraları hayata geçirileceği düşünülen reaktörleri ifade etmektedir.

Ülkemiz… Bilindiği üzere, ülkemiz, atom enerjisi konusunda ilk harekete geçen ülkelerden biri olmasına karşın ve de birçok kez nükleer santral kurulması girişimlerinin olmuş olmasına karşın nükleer santral kurma konusunda istenen sonuca ulaşılamamıştır.

Türkiye’nin Nükleer Enerjiye Girişi - Akkuyu Türkiye, 12 Mayıs 2010 tarihinde Rusya Federasyonu ile Mersin-Akkuyu’da nükleer güç santralinin tesisine ve işletimine dair bir işbirliği anlaşması imzalamış bulunmaktadır. Bu antlaşma ülkelerin parlamentolarından da geçmiş bulunmaktadır. 13 Aralık 2010 tarihinde ise konuya ilişkin proje firması kurulmuştur. Son olarak ta 06 Aralık 2013’te güncellenmiş yer seçimi raporu kabul edilmiş bulunmaktadır.

Türkiye’de… Yapılan anlaşmayla ve olabilecek gelişmelerle Türkiye’nin Jenerasyon III+ (Generation III+) reaktörlerini kurmayı planladığı anlaşılmaktadır.

Yap-İşlet Modeli (Built-Own-Operate BOO) Akkuyu santralının, “Yap İşlet” modeli çerçevesinde yapılacağı kesinleşmiştir. Sinop’un da benzer bir modelle hayata geçirilmesi söz konusudur.

Sinop Sinop’ta Türkiye’nin ikinci grup nükleer santraların kurulması için Japonya ile ilki Mayıs 2013’te ikincisi 29 Ekim 2013’te olmak üzere niyet anlaşmaları imzalanmış bulunmaktadır. Son olarak Sinop reaktörü için 8 Ocak 2014’te imzalanan anlaşmayla Japon-Fransız ortaklığında yapılacağı anlaşılmaktadır.

3.Santral Türkiye’nin 3. grup santralının ise Türk modeli olmasından bahsedilmektedir.

Bir başka deyişle, Ülkemizin halihazırda, nükleer santral kurmak konusunda benimsediği “yap-işlet-BOO” modeli ile, aynı zamanda nükleer teknoloji transferi için de farklı bir yol izlemek durumu ile karşı karşıya olmaktadır. Bir başka deyişle, yap-işlet modeli ile tasarım ve inşaat ile işletmede her aşamadaki sorumluluklar karşı tarafa yüklenmiş olmaktadır. Bu durumda, klasik nükleer santral kurulumunda olduğu gibi ana sorumluluk yüklenilmemektedir.

Buna karşın, Denetleme ve kontrol faaliyetlerinin yanı sıra alt yüklenicilik ile teknoloji transferine katkı verilmesi söz konusu olacaktır. Burada önemli bir husus; nükleer teknolojinin bir ileri teknoloji olması ve yüksek kalite standartlarına sahip olunmasını gerektirmesi ve bu bağlamda teknoloji transferinin söz konusu olmasıdır.

Nükleer Teknoloji Transfer Modeli

Nükleer Santral Maliyeti Nükleer santrallarda en büyük maliyet kalemi inşaat ve kurulum, bir başka deyişle ilk yatırım maliyetidir. Bu aynı zamanda katkı verilecek önemli bölümün kurulumda olduğunu göstermektedir. Bir başka deyişle, önümüzdeki yıllarda katkıyı vermeye başlamamız gerekmektedir. % 2-3 Söküm Maliyeti İşletme Maliyeti (%23-33) İnşaat Maliyeti (%23-33)

Kurulum Sırasındaki Yerli Katkı… Alt yüklenicilik yoluyla nükleer santrala katkı, özellikle kurulum sırasında önemli olacaktır. Bu bağlamda, önemli katkının, en büyük paya sahip inşaat ve kurulum safhasında olması söz konusu olacaktır.

Dolayısıyla, Yerli katkının bu ilk yatırımda olması önemlidir. Böyle olması, nükleer teknoloji açısından, hem süreç ve hem de gelişimin içinde olmak anlamına gelecektir. Bunun için de, ilk yatırım maliyeti kalemlerine bakarak genel bir fikir sahibi olunabilir.

Ülkemizde… Ülkemizde henüz nükleer güç santralı olmaması nedeniyle nükleer teknoloji alanında gelişmiş bir altyapımız bulunmamaktadır. Bununla beraber, farklı amaçlarla gelişmiş sanayi dallarında kazanılmış deneyimler söz konusudur. Bunlar içinde örneğin; inşaat sektörü ile çimento sektörü sayılabilir.

Ancak, Ancak, “nuclear grade” bir başka deyişle yüksek kaliteli standartlara uygun üretim yapılması gerekmektedir. Güney Kore’deki nükleer endüstrinin gelişimi bu bakımdan iyi bir örnek oluşturmaktadır. Güney Kore; ilk nükleer santralinin kurulumu sırasında %2 oranında yerel katkıya sahipken, günümüzde bu oranı %90’ların üzerine çıkarabilmiştir.

Türk Şirketleri, Nükleer güç santralı, yaklaşık 500 binin üzerinde farklı parçadan oluşan bir proje niteliğindedir. Dolayısıyla da, farklı sanayi ve hizmet sektörlerini ilgilendirmektedir. Bu bağlamda, NGS inşasında, işletiminde, bakım ve onarımında kendi alanlarında deneyimli Türk şirketlerinin de görev alabileceği öngörülebilir. Nükleer güç santralarında kullanılan komponentler çeşitlidir.

Kurulum Sırasındaki Yerli Katkı… Böyle olması, nükleer teknoloji açısından, hem süreç ve hem de gelişimin içinde olmak anlamına gelecektir. Bunun için de, ilk yatırım maliyeti kalemlerine bakarak genel bir fikir sahibi olunabilir.

Elemanların Gruplandırılması Söz konusu bu elemanları, 4 ana grupta toplamak mümkündür. Bunlar; “Nükleer Komponent Grubu (Nuclear Island)”, “Türbin Komponent Grubu (Turbine Island)”, “Diğer Santral Komponentleri (Balance of Plant)” ve “Yer Düzenlemesi ve İnşaat (Site Development & Construction)”olarak sayılabilir.

Bir Nükleer Santrala İlişkin Başlıca Elemanların Yerlerinin Şematik Gösterimi

Bir Nükleer Santrala İlişkin Başlıca Elemanların Yerlerinin Şematik Gösterimi 3 1 2 4

Nükleer Komponent (Nuclear Island) Grubu Elemanlar Reaktör Soğutucu Sistemi Birincil Destek Sistemi Elektrik Ekipmanları Mekanik Ekipmanları Enstrümantasyon & Control Ekipmanları *Reaktör Kabı & Bağlantıları* *Yakıt* *Reaktivite Kontrolu* *Isı Değiştirici* *Basınçlandıetcı* *Reaktör Soğ.Pompası *Güvenlik Vanaları * *Sağlık Fiziği Ekipmanları ve İlgili El. *Su Telafi&Su Arıtma Sis. *Isıtma - Havalandırma *Radyasyon Ölçümleme Elemanları *Rad. Atık Elemanları *Radyokimyasal Lab. elemanları * Yangından Korunma El. *Hava kontrol elemanları *Aydınlatma *Doğru akım Üreteçleri *Güç Kaynakları *Transformatörler *Şalterler * Kablo ve Ankastre kablo olukları *Kesintisiz GüçKay. *Tehlike anı Diesel Jeneratörleri *Klass 1 Borular *Klass 2 Borular *Klass 3 Borular *Pompalar *Vanalar *Vana Operatörleri *Tanklar *Su depola&drenaj Sis. *Alt elemanlar ve çeşitli sarf malzemeleri *Proses Bilgisayarları *Simulatörler *Proses Enst.& Detektör. *Monitorler, Control El. & Alarmlar *Tesisat elemanları * İzolasyon Vanaları & Bağlantı Elemanları * Alt elemanlar ve çeşitli sarf malzemeleri

Türbin (Turbine Island) Grubu Elemanlar Türbin Grubu Destek Sistemleri Buhar Sistemi Elektrik Aksamı Mekanik Aksam Enstrümantasyon & Kontrol Ekip.ları *Ana Yapı Komponentleri *Krenler ve Kaldıraçlar *Türbin Binası İç donanımı *Muhtelif Bina Malzemeleri *Isıtma & Hava. Elemanları *Radyasyon Monitörleri *Radyoaktif Atık İşleme Eemanları *Radyokimyasal Lab. Elemanları *Yangından Korunma Elemanları *Yağ Seviye Koruma Sis. *Genel Saha Aydınlatması *Ana Türbin *Jeneratör *Kondansör *Nem Alıcılar *Isıtıcılar * Besleme suyu elemanları *Besleme Pompaları *Ayar Vanaları *Sağlık Fiz.i Ekipmanları & Malzeme. *Klas 1E Elektrik Sistemi Ekipmanları *Mühendislik Ekip. *Alternatif Güç El. *Güç Kaynakları *Transformatörler *Şalterler *Kablo ve Ankastre kablo olukları *Kesintisiz Güç Kay. *Doğru akım üreteçi *Bateriler *Bateri Şarj Edicileri *Dönüştürücüler *Topraklama Elema. *Klas 1E dışı Elek.E *Klass 1 Borular *Klass 2 Borular *Klass 3 Borular *Pompalar *Dik Isı Eşanjörleri *Yatay Isı Eşanjörleri *Valfler *Çeşitli sarf malzemeleri *Lokal Kontrol Elemanları *Lokal Alarm Panelleri *Proses Alet ve Detektörler *Monitörler, Kontrol ve Alarm Elemanları *Tesisat elemanları *İzolasyon Vanaları & Bağlantı Elemanları *İletişim Sistemleri *Kontrol Odası Cihaz ve Panelleri

Saha Hazırlama & İlgili Yapılar Yer Düzenlemesi ve İnşaat (Site Development & Construction) Komponent Grubu Elemanlar Saha Hazırlama & İlgili Yapılar İnşaat Ekipmanları & Malzemeleri İnşaat Destek Servis Elemanları İnşaat Malzemeleri * Taşıma ve alt yapı elemanları * İnşaat Ekipmanları * Beton Karıştırıcılar * Bloverler * Portatif Tanklar ve Pompalar * Toprak kaldırma Ekipmanları * İnşaat destek elemanları * Beton Dolgu Elemanları * Farklı beton Çalışmaları * Güvenlik elemanları * Sarf malzemeleri * Saha Lojistik hizmetleri * Geçici havalandırma * Çeşitli Ekipmanlar * Jeofizik Hizmetleri * Kalite Temin * Taşıma Teçhizat & Elemanları * Yükleme Hizmetleri * Acentalık Hizmetleri * Finansal kiralama Hiz. * Taşıma ve Lojistik Hizmetleri * Geçici Kontrol ve labratuvar & Mühendislik Hizmetleri * Diğer hizmetler *Çimento Çeşitli inşaat malzemeleri

Destek Santral Komponentleri [Balance of Plant (BOP)] Grubu Elemanlar Santral Destek Komponentlerinin Temel Elemanları Santral Destek Komponentleri için Yardımcı Elemanları Mekanik Ekipmanları Su Sirkülasyonu Elektrik Ekipmanları Enstrümantasyon & Kontrol Ekipmanları Yapı Elemanları Bina içi Elemanlar İç Kanallar Toprak hafriyatı Deşarj Kanalları Hafriyatı Krenler ve Kaldıraçlar Trafolar Ön gerilmeli beton ve kanallar Yer altı Kablo döşemeleri Yer altı boruları Katodik Koruma Sistemi Yardımcı Sistemler Binası Diesel Jeneratörler Bina yapıları Tehlike anı sistemi binaları Isı İzleme Elemanları Donmayı önleyici elemanlar Prefabrik Binalar Alt elemanlar ve çeşitli sarf malzemeleri Isıtma ve Havalandırma Yangından Korunma Elem. Şalterler Devre Kesiciler Yüksek Voltaj izolatörleri Yüksek Voltaj kesicileri Çeşitli alaktrik kasicileri Topraklama Elemanları Transformatörler Kontrol Panelleri Kontrollu Alan Güvenlik elemanları Güvenlik Alarmları Yüksek voltaj sigortaları Ani Basınç Röleleri Aydınlatma Anahtarları Fiziksel Güvenlik Sistemleri Su Arıtma Sistemleri Atık Kontrol Sistemi Yağ Besleme Sistemleri Genel Saha Aydınlatması Nükleer Güvenlik Boruları Nükleer Güvenlik Pompaları Genel kullanım Pompaları Genel kullanım Boruları Dik ısı eşanjörleri Yatay ısı eşanjörleri Valfler Valf Operatörleri Tanklar Basınçlı Gaz Depolama sistemleri Drenajlar Yüksek Voltaj Kesicileri Topraklama Şalterleri İletişim Sistemleri Gelişkin Isı Alıcıları Sirkülasyon İzleme Ekranları Filtreleme Sistemleri Sirkülasyon Suyu sistemi Servis Su Sistemi Yüksek Basınlı Servis Suyu Tehlike anı Servis Suyu Soğutma Kuleleri Deşarj Kanalı Çevre Monitoring Sistemi Servis Havası ve Kontrol Sistemleri Nükleer Güvenlikli Klass 1E Elektrik Sistemleri* Mühendislik Ekipmanları AC Güç Güç Kaynakları Kablo ve Ankastre kablo olukları Kesintisiz Güç Kaynağı Doğru akım üreteçleri Bateriler Bateri Şarj Edicileri Dönüştürücüler İç Aydınlatma Dış Aydınlatma Klas 1E Dışı Elektrik Ekipmanları Alt elemanlar ve çeşitli Sarf Malzemeleri Lokal Kontrol İstasyonları Lokal Alarm Panelleri Proses Enstrumantasyon Detektörleri Monitorler, Kontrol elemanları ve Alarmlar Borular ve ilgili şebekeler Izolasyon Valfleri & Bağlantı elemanları Kontrol Odası Enstrumantasyon Panellleri

Görüldüğü üzere, Sadece ana başlıklar ile komponent gruplarını sıralamak isteyince bile önemli boyutta komponent ve elemanlara gereksinim olacağı anlaşılmaktadır. Bunlardan özellikle “yer düzenlemesi ve inşaat” kısmı ile “destek santral komponentleri” alt gruplarında ilk santrallar için katkı payı sağlanabilir.

Önemli Husus, Burada önemli bir husus; nükleer teknolojinin bir ileri teknoloji olması ve yüksek kalite standartlarına sahip olunmasını gerektirmesi ve bu bağlamda teknoloji transferinin söz konusu olmasıdır. Ayrıca, denetleme ve kontrol faaliyetleri de etkin olunacak konular arasındadır.

Bunlardan ayrı olarak, Alt yapı yatırımına da gereksinim bulunmaktadır. Burada, hizmet ve reel anlamda alt yapı yapılanması gerekmektedir. Hizmet anlamında alt yapı, özellikle kalite güvence kavramının her alanda benimsenmiş ve uygulanıyor olmasını gerektirmektedir. Bu husus, ilgili mevzuat ve standartların geliştirilmesini gerektirmektedir. Bu konuda bir miktar yol alınmıştır.

Yerli Katkının Yüksek Olmasıİçin… Yerli katkının olabildiğince yüksek olabilmesi için, öncelikle kurulum aşamasına ilişkin olarak nükleer santral elemanlarından özellikle “yer düzenlemesi ve inşaat” kısmı ile “diğer komponent” alt gruplarından başlanmalıdır. Bu gruplara ait tüm komponent gruplarına verilebilecek yerli katkı özel ve kamu kuruluşlar için cesaretlendirilmeli ve yüksek kalite ile üretilmelerinin sağlanabilmesi için gerekli teşvik ve desteklerin verilmesi elzem görünmektedir.

Ayrıca, Lisanslama ve denetlemeye ilişkin eylemler ve işlemler sırasında sorgulama ve irdeleme bağlamında olabildiğince bilinçli davranılması gereklidir. Keza çevre denetleme ve sigorta denetlemeleri için de aynı durum geçerlidir. Lisanslama ve denetleme başta olmak üzere sigorta denetimleri ve evre denetimleri dört komponent grubu ile ilişkilidir, bir başka deyişle, tüm komponent grupları ile ilgili eylem silsilelerini kapsayan faaliyetlerdir. Bu faaliyetlerin esas itibariyle ülke içi olması beklenir ve öyle de olmalıdır.

Eylem Manzumesi Gerekliliği Nükleer teknolojiye hizmet veren ve bir ileri teknoloji elemanını yüksek kalite ile imal eden ulusal kuruluşlarda, genel imalat kalitesinin de yükseleceği açıktır. Bu da genel olarak ülke üretimi için bir kazanım olacaktır. Bu bağlamda, teknoloji transferi için gerekli; mevzuatlardan standartlara, lojistikten, hükümet tarafından uygulanacak teşviklere kadar geniş bir alanda planlı ve programlı bir eylem manzumesi gerekli olmaktadır.

SONUÇ Türkiye için kurulması düşünülen Nükleer güç santrallarının hayata geçirilmesi teknoloji transferini gündeme getirmektedir. Bu teknoloji transferi bir süreç alacaktır. Bu süreci iyi yönetebilmek, nükleer santralların olabilen kısa sürede ve olabilen yüksek yerli katkıyla gerçekleşmesini sağlayacaktır.

Paralel Atak İleri aşamalarda yapılabilecelere hemen başlamak önem arz etmektedir. NÜKLEER TEKNOLOJİ TRANSFERİ Üniversiteler Eğitim YERLİLEŞME Firmalar Sanayi Katkısı Kamu Mevzuat

Ancak, Bakış Açısı Farklılığı söz konusu… KAVRAMSAL BAKIŞ SANAYİ’nin BAKIŞ AÇISI ÜNİVERSİTE’nin BAKIŞ AÇISI Zaman kavramı “1 günde isterim” “10 günde olur” Öncelik farklılığı “Mal- Mülk-Kar” Mevki-Makam-Prestij Mali Bakış “Çok para istiyorlar!” “Bilgiye kıymet vermiyorlar!” İş Değerlendirme “Üretimi-işletme pratiğini bilmiyorlar” “Ne yaptıklarını bilmiyorlar” Uygulama “Kitapta yazıldığı gibi değil” “Bilgi daha önemli” Yaklaşım Muhafazakar Radikal Çıktılar Gizli kalsın Yayın olsun Sonuç Değerlendirme “Sonuç pozitifse değerlidir” “Negatif sonuç da değerlidir” DEVLETİN BAKIŞI: Hiç biri yeterli değil! Bir yere varılmaz!!!

Teşekkür Ederim...