III NESİL REAKTÖRLERDEN NÜKLEER TEKNOLOJİDE DÜNYA KONJONKTÜRÜ III. VE III + NESİL NÜKLEER REAKTÖRLER III NESİL REAKTÖRLERDEN AP-1000 (ADVANCED PASSIVE) DR. ULVİ ADALIOĞLU TAEK ‘ DEN EMEKLİ MÜHENDİS 27-28 Mart 2008. İstanbul

WESTINGHOUSE AP-1000 REAKTÖRÜ AP-600 ÜN BİR ÜST MODELİ GÜÇ 1000 MWe (1154 MWe) ARALIK 2005 ‘DE NRC DİZAYN SERTİFİKASI VERMİŞTİR. PASİF GÜVENLİK SİSTEMLERİ VAR. KALP ERİME FREKANSI NRC KABULLUNE GÖRE 1000 DEFA KÜÇÜK

ÜRETİM MALİYETİ 3.5 US¢/kWh, ÖMÜR 60 YIL. TAHMİNLERE GÖRE: TESİS MALİYETİ 1200 $/kWe, İNŞA MÜDDETİ 36 AY, ÜRETİM MALİYETİ 3.5 US¢/kWh, ÖMÜR 60 YIL.

DİZAYN ÖZELLİKLERİ İSPATLANMIŞ PWR TEKNOLOJİSİNİN ÜZERİNE OTURMAKTADIR. HALİ HAZIRDA İŞLETMEDE OLAN WESTINGHOUSE PWR DİZAYNI KULLANILMAKTA BAŞKA KOMPONENTLER, MESELÂ BAHRİYEDE KULLANILAN MAHFAZALI ROTORLU POMPALAR, GİBİ PARÇALAR GÜVENLİĞİ ARTTIRMAK KULLANILMAKTA KÂLPTE 157 YAKIT ASEMBİLESİ VARDIR. YAKITIN ZENGİNLİĞİ % 2.35 İLÂ 4.8 ARASINDADIR. 17X17 LİK REAKTÖR YAKIT ASEMBİLESİNDE 264 ADET YAKIT ÇUBUĞU VARDIR. AKTİF ÇUBUK BOYU 4 METRE CİVARINDADIR 18 AYLIK YAKIT ÇEVRİMLERİ VE % 93 KAPASİTE FAKTÖRÜ ÖNGÖRÜLMEKTEDİR. BÖLGESEL ORTALAMA YANMA 60000 MWD/TU ‘DUR DAHA AZ MESLEK RADYASYONU VE DAHA AZ ATIK KÂLBİN SICAKLIK REAKTİVİTE KATSAYISI OLDUKÇA NEGATİFTİR

DİZAYN ÖZELLİKLERİ MASRAFLARI VE İNŞA ZAMANINI AZALTMAK İÇİN MODÜLER DİZAYN STANDART AP-1000 ‘IN İNŞA SÜRESİ SİPARİŞTEN İTİBAREN 5 YILDIR. İLK BETON DÖKÜLMESİNDEN YAKIT YÜKLEMEYE KADAR İSE 3 YILDIR. MODÜLER DİZAYN DOLAYISIYLA BİR ÇOK İMALAT VE İNŞA İŞİ PARALEL OLARAK YÜRÜTÜLÜR. AP-1000 MODÜLÜ BOYUTLARI 3.66X3.66X24.4 METRE. AĞIRLIĞI 80 TONDUR. YANİ NAKLİYE KOLAYDIR. MODÜLER YAPI HEM FİNANS MALİYETLERİNİ HEM DE İŞÇİLİK ZAMANINI AZALMAKTADIR.

DİZAYN ÖZELLİKLERİ BASİT VE MODÜLER DİZAYN SEBEBİYLE GÜVENLİKLE İLGİLİ OLAN VE OLMIYAN SİSTEMLER BİRBİRİNDEN KOLAYLIKLA AYRILABİLMEKTEDİR: NÜKLEER ADA (SİSMİK KATEGORİ I YAPILAR) TÜRBİN BİNASI, EK BİNA, DİZEL JENERATÖR BİNASI, ATIK BİNASI. BU SİSTEMLERDE KULLANILAN KOMPONENTLER NÜKLEER GRADTA DEĞİL, FAKAT YÜKSEK KALİTEDEDİR.

GÜVENLİKLE İLGİLİ POMPA, VANA VE ELEKTRİK KOMPONENT SAYILARINDA BÜYÜK AZALMA PASİF ACİL SOĞUTMAYLA MEVCUT PWR DİZAYNINA GÖRE : % 60 DAHA AZ VANA, % 75 DAHA AZ BORU, % 80 DAHA AZ KONTROL KABLOSU, % 35 DAHA AZ POMPA, % 50 DAHA AZ SİSMİK REAKTÖR BİNA HACMİ PASİF SİSTEMLER NÜKLEER GRADTA EKİPMAN KULLANMA ZORUNLULUĞUNU % 45 AZALTMIŞTIR.

MEVCUT SANTRALLARDA KULLANILAN KOMPONENTLERİN DOĞRUDAN KOPYALARI 60 YILLIK BİR SANTRAL ÖMRÜ TAM DİJİTAL I&C SİSTEMİ

NÜKLEER GÜVENLİK DİZAYNA ESAS KAZA HALİNDE (LOCA) SANTRAL HERHANGİ BİR OPERATÖR MÜDAHELESİNE VE BİR AC GÜCE VEYA POMPAYA İHTİYAÇ OLMADAN GÜVENLİ SHUTDOWN DURUMUNA GELECEK VE O DURUMDA KALACAK ŞEKİLDE TASARLANMIŞTIR. BU DURUMLARDA SANTRAL AKTİF KOMPONENETLER YERİNE PASİF GÜVENLİK SİSTEMLERİYLE İŞLEMLERİNE DEVAM ETMEKTEDİR. AKTİF KOMPONENTLER DAHA ZİYADE GÜVENLİKLE İLGİLİ OLMIYAN KISIMLARDADIR.

PASİF KÂLP SOĞUTMA SİSTEMİ AKTİF KOMPONENTLER EN AZ MİKTARDA GRAVİTEYLE, TABİİ DOLAŞIMLA, KONVEKSİYONLA, BUHARLAŞMAYLA VE YOĞUŞMAYLA SOĞUMA KAZA HALİNDE SU SEVİYESİ HİÇ BİR ZAMAN KÂLBİN ÜST SEVİYESİNİ GEÇMEZ BÖYLE DURUMLARDA 3 GÜN MÜDDETLE OPERATÖR MÜDAHALESİNE GEREK YOKTUR.

AP-1000 ŞU PASİF GÜVENLİK SİSTEMLERİNE SAHİPTİR: PASİF KÂLP SOĞUTMA SİSTEMİ, PASİF GÜVENLİK KABI SOĞUTMA SİSTEMİ, ANA KONTROL ODASI ACİL HAVALANDIRMA SİSTEMİ, GÜVENLİK KABI İZOLASYONU

PASİF SOĞUTMA SİSTEMİ ŞURALARDAN SU TEMİN EDER: KÂLP SU TAMAMLAMA TANKLARI, AKÜMÜLATÖRLER, VE GÜVENLİK KABI İÇİNDEKİ SU DEPOSU

BU ÜÇ SU KAYNAĞI DOĞRUDAN REAKTÖR KABINA İKİ NOKTADAN BAĞLANIR BU ÜÇ SU KAYNAĞI DOĞRUDAN REAKTÖR KABINA İKİ NOKTADAN BAĞLANIR. SÜRESİZ OLARAK KÂLP SOĞUMASINI TEMİN EDER. PASİF GÜVENLİK KABI SOĞUTMA SİSTEMİ SANTRALIN EN SONKİ ISI DÜDENİDİR. ÇELİK KAP GÜVENLİK KABI İÇİNDEKİ ISI TRANSFER YÜZEYİNİ SAĞLAR. KAP İÇİNDEKİ ENERJİ HAVANIN TABİİ DOLAŞIMI İLE DIŞ ATMOSFERE ATILIR. KAZA HALİNDE BUHARLAŞMA DA HAVAYLA SOĞUMAYA YARDIMCI OLUR. GÜVENLİK KABI İZOLASYONUNDA KABA OLAN GİRİŞLER ÇOK AZALTILMIŞTIR (% 60 KADAR). KAZA SONRASI KAZA SONUÇLARINI AZALTMAK İÇİN GEREKLİ HİÇ BİR GİRİŞ YOKTUR.

UZUN DÖNEMDE KAZA SONUÇLARINI AZALTMA FONKSİYONU OPERATÖRE VE AC VEYA DC GÜÇ KAYNAKLARINA İHTİYAÇ KALMADAN PASİF GÜVENLİK SİSTEMLERİYLE SAĞLANIR. GÜVENLİK KABI İÇİNDEKİ KÂLP SOĞUTUCU ENVANTERİ “DİZAYNA ESAS KAÇAK HIZLARINDA” BİLE EN AZ 30 GÜN KÂLP SOĞUMASINI TEMİN EDECEKTİR. KÂLP ERİMESİ HALİNDE REAKTÖR KABININ DIŞTAN SOĞUTULMASI SEBEBİYLE YAKIT ERİYİĞİNİN KABI DELEREK ÇIKMASI MÜMKÜN DEĞİLDİR.

ÇOK KADEMELİ KAZA SAVUNMA SİSTEMİ KÂLP ERİME FREKANSINI (KEF) BU GÜNKÜ REAKTÖRLER İÇİN VERİLEN DEĞERLERDEN DÜŞÜK TUTMAKTADIR. US NRC TALEBİ KEF = 1.0X10-4 MEVCUT SANTRALLAR KEF = 5.0X10-5 ŞİRKET TALEBİ KEF = 1.0X10-5 AP-1000 KEF = 2.4X10-7 BETONDAN BİR GÜVENLİK KABI İLE BUNUN İÇİNDE ÇELİK BİR BAŞKA KAP VARDIR. ERİME HALİNDE GÜVENLİ KABINA SU BASMASI, KAPTAKİ BASINCIN VE SICAKLIĞIN ARTMASI MİNİMUMDA TUTULMAKTADIR. AP-1000 US-NRC ‘NİN DETERMİNİSTİK GÜVENLİK VE İHTİMALLİ RİSK KRİTERLERİNİ BÜYÜK MARJLARLA KARŞILAMAKTADIR.

MEVCUT PWR DİZAYNINDA GÜVENLİK SİSTEMLERİ OLARAK DÜŞÜNÜLEN BİR ÇOK SİSTEM AP-1000 DA GÜVENLİKLE İLGİSİZ SİSTEMLER OLARAK KABUL EDİLİR VE ANALİZLERDE NAZARI İTİBARE ALINMAZLAR. BU SİSTEMLER NORMAL İŞLETMEYİ DESTEKLERLER. TRANSİYENTLERDE VEYA ANORMAL ÇALIŞMA ŞARTLARINDA GÜVENLİK SAVUNMASININ İLK HATTINDA FONKSİYONLARINI İCRA EDERLER. BU GÜVENLİK DIŞI SİSTEMLER SADECE DÜŞÜK KEF DEĞERİNE KATKI SAĞLAMAKLA KALMIYOR AYNİ ZAMANDA ÇOK AZ MUAYENE VE DAHA AZ TEST VE BAKIM GEREKTİRMEKTEDİR.

PERFORMANS DÜŞÜK REAKTÖR TRİP SAYISI : YILDA 1 DEN AZ KISA YAKIT YÜKLEME ZAMANI: 17 GÜN GÜVENLİKLE İLGİLİ KOMPONENTLERİN AZLIĞI MUAYENE VE TESTLERİN MİKTARINDA BÜYÜK AZALMAYA SEBEP OLMUŞTUR. SANTRAL KULLANILABİLİRLİĞİ % 93

MALİYETLER SİSMİK BİNALARIN HACMİ ÖNCEKİ MODELLERE GÖRE ÇOK DAHA KÜÇÜKTÜR. SİSMİK YAPILAR SİSMİK OLMIYANLARA GÖRE 3 MİSLİ DAHA PAHALIDIR. DOLAYISIYLA BU KÜÇÜK SİSMİK BİNALAR MALİYETLERDE ÇOK BÜYÜK DÜŞÜŞLER GETİRİR. (18 AYLIK BİR YAKIT ÇEVRİMİYLE) DAHA İYİ BİR KULLANILABİLİRLİK VE DÜŞÜK YAKIT MALİYETİ DAHA AZ İŞLETME VE BAKIM MASRAFLARI TESİS MALİYETİ: 1000-1200 $/kWe,

MALİYETLER BİRİM ENERJİ ÜRETİM MALİYETİNDE (BEÜM): * YATIRIM PAYI : 2.1 – 2.5 ¢/kWh * YAKITLA İŞLETME VE BAKIM PAYI : 1.0 ¢/kWh, * ÖMÜR SONU MASRAFLARI PAYI : 0.1 ¢/kWh, TOPLAM BEÜM : 3.2-3.6 US¢/kWh

AP1000 Passive containment cooling sytem

AP1000 Reactor Coolant System