Polski Atom

Materiał informacyjny
opracowany przez Departament Energii Jądrowej
Ministerstwa Klimatu i Środowiska
26 stycznia 2022 r.

BIEŻĄCE WYDARZENIA W ENERGETYCE JĄDROWEJ NA ŚWIECIE

MARIA POMAGA ZREKOMPENSOWAĆ TECHNICZNĄ USTERKĘ REAKTORA W PETTEN

Nuclear Research & Consultancy Group z Holandii poinformowała 21 stycznia, że podczas inspekcji wykryto „usterkę techniczną” w układzie chłodzenia reaktora wysokostrumieniowego HFR w Petten. NRG powiedziała, że nie jest jeszcze w stanie wskazać, kiedy reaktor zostanie ponownie uruchomiony, ale spodziewa się dostarczyć więcej informacji w tym tygodniu. Firma NRG poinformowała Nuclear Medicine Europe o wyłączeniu reaktora, aby brak dostaw izotopów medycznych wytwarzanych w tym reaktorze mógł być zrekompensowany przez innych producentów.

Jak podaje NCBJ polski reaktor badawczy MARIA zdołał błyskawicznie zmienić harmonogram swojej pracy, żeby zapobiec brakom w dostawach medycznego molibdenu-99 spowodowanych usterką w holenderskim reaktorze.

MARIA wystartowała z produkcją molibdenu już 21 stycznia. Rdzeń reaktora został błyskawicznie skonfigurowany pod potrzeby zadania. Szczegółowe obliczenia optymalizujące jego konfigurację zostały wykonane przez zespół ekspertów i zatwierdzone przez Państwową Agencję Atomistyki. Wszystko to zostało zrealizowane w ciągu zaledwie kilku godzin.

Tak szybka reakcja była możliwa, ponieważ reaktor badawczy MARIA jest przygotowany od 2010 roku do napromieniania tarcz uranowych do produkcji Mo-99. Co roku odbywa się kilka cykli służących ich napromienianiu. MARIA jest też stale przygotowana do zwiększenia produkcji w przypadku nieplanowanych przestojów u głównych dostawców tego izotopu.

MODERNIZACJA EJ BRUCE JEST KLUCZEM DO OŻYWIENIA GOSPODARCZEGO ONTARIO

Projekt wymiany głównych komponentów w EJ Bruce (Major Component Replacement, MCR) przyczyni się do ożywienia gospodarczego w Ontario, poinformowała firma, ogłaszając kamienie milowe projektu i zawarcie nowych kontraktów ze swoimi partnerami w prowincji.

Obejmują one zakończenie produkcji rur kalandrii dla bloku 3; nowy kontrakt na automatyzację instalacji tych rur; oraz kontrakt na wymianę wytwornic pary w Bruce 3 i 4.

„W lipcu ubiegłego roku Bruce Power ogłosił plan „Made in Ontario” o wartości 3 miliardów CAD (2,4 miliarda dolarów) na inwestycje w miejsca pracy i rozwój gospodarczy w Ontario poprzez nasz program przedłużenia eksploatacji elektrowni, rozwój produkcji izotopów medycznych i strategię optymalizacji aktywów” – powiedział prezes i CEO Bruce Power Mike Rencheck. „Inwestując w łańcuch dostaw zlokalizowany w Ontario, Bruce Power wspiera lokalny wzrost gospodarczy i pomaga wprowadzić rodzimą technologię na czoło światowych innowacji jądrowych”.

Victor Fedeli - minister rozwoju gospodarczego, tworzenia miejsc pracy i handlu w Ontario powiedział, że przemysł jądrowy prowincji, w tym Bruce Power i jego łańcuch dostaw, jest kluczowym partnerem w rządowym planie Build Ontario, mającym na celu ożywienie gospodarcze i wzrost dobrobytu w całej prowincji. „Te kontrakty oznaczają uzyskanie dobrej pracy dla wysoko wykwalifikowanych pracowników i rozwój działalności gospodarczej dla społeczności w całej prowincji” – dodał.

Cameco Fuel Manufacturing (CFM) produkuje wszystkie rury kalandrii i pierścienie dystansowe dla sześciu jednostek, które mają zostać poddane MCR w ramach kontraktu o wartości 62 milionów CAD ogłoszonego w 2017 roku. Obecnie zakończono produkcję rur kalandrii dla MCR Bruce 3, który ma się rozpocząć w przyszłym roku. To drugi zestaw rur dla projektu Bruce MCR: CFM dostarczył pełny zestaw 480 rur w ramach MCR w Bruce 6, która rozpoczęła się w styczniu 2020 r.

Tymczasem Bruce Power poinformował, że zawarł kontrakt na 30 milionów CAD z ATS Automation na zautomatyzowanie instalacji i kontroli rur kalandrii dla MCR jednostki 3. Firma ATS z siedzibą w Cambridge w prowincji Ontario zaprojektowała, przetestowała i wyprodukowała systemy automatyki służące do bezpiecznego usuwania rur ciśnieniowych, rur kalandrii i innych komponentów.

Wytwornice pary

Kontrakt na wymianę wytwornic pary w blokach 3 i 4 EJ Bruce - po osiem w każdym bloku - został przyznany Zespołowi Wymiany Generatorów Pary (SGRT), który jest wspólnym przedsięwzięciem Aecon i Framatome-United Engineers & Constructors, SGT. SGRT odpowiada również za wymianę wytwornic pary w Bruce 6, z których ostatnia została uruchomiona w grudniu.

„Jesteśmy niezwykle dumni z postępów, jakie poczyniono w celu bezpiecznego rozwoju projektu MCR jednostki 6 firmy Bruce Power w 2021 r.” – powiedział w imieniu SGRT prezes i dyrektor generalny Aecon Group Jean-Louis Servranckx. „Ponieważ SGRT otrzymał również w tym roku przedłużenie kontraktu na bloki 3 i 4, nie możemy się doczekać współpracy z Bruce Power w celu kontynuowania realizacji projektu w 2022 r. – zapewniając długoterminową przyszłość elektrowni jądrowej Bruce, ciągłe tworzenie miejsc pracy i dostarczanie czystej, niezawodnej i taniej energii dla mieszkańców Ontario." Projekt MCR jest częścią programu Bruce's Life-Extension Program, długoterminowego programu inwestycyjnego mającego na celu zmodernizowanie wszystkich ośmiu reaktorów Bruce i zabezpieczenie eksploatacji obiektu do 2064 roku. Wszystkie bloki 3-8 zostaną poddane procesowi MCR, który obejmuje wymianę kluczowych komponentów reaktora, takich jak wytwornice pary, rury ciśnieniowe, rury kalandrii i rury zasilające. Blok 6 jako pierwszy przechodzi ten proces i powróci do eksploatacji w 2024 r. Planowane jest rozpoczęcie prac na bloku nr 3 w 2023 r., a następnie na bloku nr 4 w 2025 r., a każda wymiana ma trwać krócej i ostatecznie być bardziej opłacalna od poprzedniej. Wszystkie prace MCR przy reaktorach mają zostać ukończone w lipcu 2033 r. i wydłużą okres eksploatacji każdego reaktora CANDU o około 30 lat.

Jednostki Bruce 1 i 2 zostały już zmodernizowane - wraz z blokami 3 i 4 zostały poddane długotrwałemu przestojowi w latach 90., ale przeszły generalny remont przed powrotem do komercyjnej eksploatacji w 2012 r.

Prowincja Ontario zdołała wycofać całe swoje generowanie energii elektrycznej oparte o spalanie węgla w 2014 r.

URUCHOMIONO PLATFORMĘ CYFROWĄ DO ZASTĘPOWANIA ELEKTROWNI WĘGLOWYCH MODUŁAMI JĄDROWYMI

Firma Bryden Wood stworzyła nową platformę cyfrową umożliwiającą wymianę kotłów węglowych w istniejących elektrowniach na zaawansowane modułowe reaktory jądrowe na dużą skalę i z dużą szybkością. Firma projektowa współpracuje z organizacją non-profit TerraPraxis nad inicjatywą Repowering Coal, której celem jest zaprojektowanie procesu ponownego wytwarzania dwóch terawatów energii elektrycznej za pomocą szybkiego, powtarzalnego systemu, w wyniku czego elektrownie bezemisyjne będą tańsze w eksploatacji niż wcześniejsze bloki węglowe.

„Zastąpienie kotłów węglowych zaawansowanymi reaktorami modułowymi (AMR) pozwala na wykorzystanie istniejącej infrastruktury do wytwarzania czystej energii elektrycznej i szybką ścieżkę dekarbonizacji globalnej produkcji energii” – twierdzi Bryden Wood. „W przeciwieństwie do innych proponowanych rozwiązań, zastępowanie elektrowni węglowych zapewnia solidną polityczną żywotność, ponieważ chroni miejsca pracy, lokalną gospodarkę i istniejące inwestycje infrastrukturalne o wysokiej wartości”.

Firma poinformowała, że inicjatywa zapewni znaczną część czystej energii elektrycznej wymaganej do osiągnięcia Net-Zero do 2050 r. poprzez zastąpienie kotłów węglowych w istniejących elektrowniach modułami AMR. Takie reaktory będą gotowe do wdrożenia do roku 2027, kiedy to platforma cyfrowa będzie wystarczająco rozwinięta.

Bryden Wood współpracuje z TerraPraxis, Massachusetts Institute of Technology, University at Buffalo, Microsoft i KPMG w celu stworzenia nowego systemu budowlanego w celu standaryzacji i optymalizacji następujących kluczowych elementów: wszystkich procesów, w tym zaopatrzenia, inwestycji i zatwierdzania; systemy budowlane i inżynieryjne; projektowanie, produkcja, montaż i eksploatacja; oraz interakcje między różnymi organizacjami łańcucha dostaw, aby umożliwić lepszą współpracę.

Według Brydena Wooda ustandaryzowany, ale konfigurowalny system przesyłania i magazynowania ciepła pozwala nowym, małym systemom jądrowym „podłączyć się” do istniejącej infrastruktury elektrowni węglowej. Istniejące zakłady mają ogromną wartość pod względem ugruntowanych rynków energii, przyłączy do sieci, dostępu do wody chłodzącej i doświadczonych pracowników niezbędnych do wytwarzania i dystrybucji energii. Przebudowa tych elektrowni na systemy AMR przyniesie oszczędności kosztów kapitałowych na poziomie 28%-35% (w porównaniu z nową elektrownią jądrową) oraz 9%-28% redukcję uśrednionych kosztów energii.

Normalizacja będzie uwzględniać różne wymagania dotyczące szerokiej gamy AMR, rozplanowania terenu oraz zapotrzebowania na energię i ciepło. Konstrukcja oparta na komponentach umożliwia rekonfigurację i rozbudowę zakładu w celu obsługi różnej liczby AMR.

Nowa infrastruktura cyfrowa umożliwi osadzanie wiedzy projektowej w systemach budowlanych i narzędziach projektowych, tak aby wszystkie strony mogły dzielić się postępami i wynikami w czasie rzeczywistym we wszystkich projektach, powiedział Bryden Wood. Tworzone są nowe algorytmiczne narzędzia projektowe w celu: oceny rentowności elektrowni węglowych do wymiany na AMR; opracowywania wstępnych koncepcji za pomocą konfiguratora projektów w ciągu zaledwie kilku dni; i zbierania szczegółowych danych wyjściowych do produkcji. Stwierdzono, że elementy infrastruktury cyfrowej mogą być następnie produkowane masowo przez istniejących i nowych producentów oraz montowane na miejscu przez specjalistów niejądrowych.

Początkowo projekt zostanie uruchomiony w Stanach Zjednoczonych, ale ma być wdrażany na całym świecie i przyciągać klientów oraz partnerów w łańcuchu dostaw do przebudowy elektrowni węglowych we wszystkich lokalizacjach. „Budujemy rynek dla AMR w tym samym czasie, w którym sam produkt jest rozwijany” – powiedział współzałożyciel Bryden Wood, Martin Wood. „Narzędzia cyfrowe, które tworzymy, pozwolą nam mieć ogromną liczbę projektów w wielu lokalizacjach, gotowych do pracy, gdy tylko reaktory zostaną zatwierdzone. Szybkość i elastyczność nigdy nie były tak ważne”.

Współzałożyciel TerraPraxis, Eric Ingersoll, dodał: „Ten ambitny projekt zaprojektuje proces ponownego wykorzystywania światowych flot elektrowni węglowych za pomocą szybkiego, powtarzalnego systemu, w wyniku czego elektrownie z zerowym poziomem emisji dwutlenku węgla będą tańsze w eksploatacji niż wcześniej i zapewnią ciągłość dla społeczności zależnych od tych dostaw energii i miejsc pracy”.

USA WESPRĄ ESTONIĘ W BUDOWANIU POTENCJAŁU JĄDROWEGO

Stany Zjednoczone i Estonia uzgodniły warunki współpracy w ramach programu Departamentu Stanu budowania potencjału infrastruktury na rzecz odpowiedzialnego wykorzystania technologii małych reaktorów modułowych.

Uruchomiony w ubiegłym roku przez DOS program Foundational Infrastructure for Responsible Use of Small Modular Reactor Technology (FIRST) ma na celu pogłębienie więzi strategicznych, wspieranie innowacji w dziedzinie energetyki i rozwijanie współpracy technicznej z krajami partnerskimi w zakresie bezpiecznej infrastruktury energii jądrowej. Do tej pory Departament Stanu USA ogłosił 6,3 miliona dolarów na wsparcie projektów FIRST na całym świecie.

Estonia wyraziła chęć przystąpienia do programu pod koniec 2021 r., i wkrótce uzgodniono tematykę szkoleń oraz długość pierwszego programu szkoleniowego. Szkolenie wstępne odbędzie się praktycznie między lutym a wrześniem i skoncentruje się na bezpieczeństwie i ochronie obiektów jądrowych oraz nieproliferacji (safety, security and safeguards, 3S). W szkoleniach wezmą udział przedstawiciele resortów, ich departamentów, uczelni oraz interesariuszy.

Budowanie przyszłego potencjału będzie dotyczyć ustanowienia krajowych przepisów dotyczących bezpieczeństwa jądrowego, rozwoju siły roboczej, zaangażowania zainteresowanych stron i oceny lokalizacji elektrowni jądrowej.

Według estońskiego ministra środowiska Erki Savisaara, współpraca z USA w ramach programu FIRST zwiększy wiedzę estońskich specjalistów w zakresie wdrażania małych reaktorów modułowych i pomoże krajowi w podjęciu świadomej decyzji o możliwości włączenia energii jądrowej do bilansu estońskiej energetyki.

„Musimy najpierw dowiedzieć się, jakie możliwości oferuje technologia jądrowa i zdawać sobie sprawę z odpowiedzialności i zobowiązań z nią związanych” – powiedział Savisaar.

„Ponieważ Estonia nie ma wcześniejszego doświadczenia w wykorzystaniu technologii jądrowej, a krajowi brakuje wiedzy w tej dziedzinie, wsparcie i pomoc rządu USA są bardzo potrzebne i mile widziane. Jednocześnie organizacja szkolenia nie jest oznaką, że Estonia podjęła już decyzję w sprawie energii jądrowej lub jakiejś konkretnej technologii reaktora”.

„Z zadowoleniem przyjmujemy ambitne wysiłki Estonii, aby odejść od wysokoemisyjnych źródeł wytwarzania energii i zapewnić niezależność energetyczną kraju” – powiedział ambasador USA w Tallinnie, chargé d’affaires Brian Roraff. „Program FIRST zapewni estońskim urzędnikom nabycie rozległej wiedzy eksperckiej przekazanej przez rząd USA, środowiska akademickie, krajowe laboratoria i przemysł. Będą oni mogli dalej badać wykonalność technologii jądrowej w sposób zgodny z najwyższymi międzynarodowymi standardami bezpieczeństwa jądrowego, ochrony i nierozprzestrzeniania. Jest to ważna decyzja i popieramy staranne rozważenie przez Estonię wszystkich możliwych do realizacji alternatyw energetycznych”.

W kwietniu 2021 r. estoński rząd formalnie zatwierdził powołanie grupy roboczej ds. energetyki jądrowej (NEPIO), której zadaniem będzie analiza możliwości wdrożenia energetyki jądrowej w Estonii. Grupa przeanalizuje technologie i realne projekty opracowywane w innych krajach, oceni, czy budowa elektrowni jądrowych powinna być realizowana przez sektor państwowy czy prywatny i jakie są możliwości współpracy publiczno-prywatnej. NEPIO przedstawi rządowi swoje wnioski i propozycje najpóźniej do września 2022 roku.

BRUCE 7 PRZYGOTOWUJE SIĘ DO PRODUKCJI IZOTOPÓW

Blok nr 7 w kanadyjskiej elektrowni jądrowej Bruce jest pierwszym na świecie energetycznym reaktorem jądrowym z zainstalowaną zdolnością do produkcji medycznego radioizotopu lutet-177 (Lu-177). Izotop, który jest stosowany w leczeniu nowotworów, takich jak guzy neuroendokrynne i rak prostaty, będzie wytwarzany z napromienianych w reaktorze tarcz zawierających iterb.

Firma energetyczna Bruce Power poinformowała, że system produkcji izotopów (isotope production system, IPS), który został teraz zainstalowany w reaktorze Candu, będzie mógł w przyszłości produkować inne izotopy do zastosowań medycznych. IPS został zaprojektowany przez Isogen, partnerstwo Kinectrics i Framatome, a jego instalacja jest ostatnią fazą projektu, który rozpoczął się ponad trzy lata temu, kiedy Bruce Power i ITG, spółka zależna firmy technologii radiofarmaceutycznej ITM (Isotopen Technologien München) ogłosiła podjęcie wspólnych działań w celu zbadania możliwości produkcji Lu-177 w reaktorach Candu firmy Bruce Power.

Bruce Power przeprowadzi napromienianie tarcz z iterbu-176 w IPS jako pierwszy krok w produkcji Lu-177. Przetwarzaniem napromieniowanych tarcz, a także globalną dostawą izotopu zajmie się ITM.

James Scongack, dyrektor ds. rozwoju w Bruce Power, opisał instalację IPS jako „kamień milowy” na drodze do tego, aby jednostka stała się pierwszym reaktorem energetycznym na świecie, który zapewni „skalowalne, zmieniające zasady gry rozwiązanie” w dostawach izotopów medycznych. „Nasz program izotopów medycznych i instalacja IPS są wynikiem lat innowacji i rozwoju we współpracy z Isogen, Saugeen Ojibway Nation i ITM, i zapewnią zdolność na dużą skalę do produkcji izotopów medycznych, które będą wykorzystywane na całym świecie w nowych terapiach do walki z rakiem” – powiedział.

Bruce Power wprowadzi na rynek nową dostawę izotopów we współpracy z Pierwszym Narodem Kanady Saugeen Ojibway Nation (SON) w ramach projektu o nazwie Gamzook'aamin Aakoziwin.

Od początkowej koncepcji z 2019 r. do produkcji spodziewanej w 2022 r., nasz projekt Gamzook'aamin Aakoziwin jest na dobrej drodze, aby zapewnić dostawę izotopów do zaspokojenia rosnącego popytu ze strony lekarzy i pacjentów z rakiem na całym świecie” – powiedział Chief Lester Anoquot, Chippewas Saugeen First Nation. „Saugeen Ojibway Nation jest dumny z roli, jaką odegraliśmy i będziemy nadal pełnić w tym projekcie”.

INNE WIADOMOŚCI

Jak podaje agencja informacyjna Yonhap, Korea Południowa pozostaje zaangażowana w politykę stopniowego wycofywania swoich elektrowni jądrowych z bilansu energetycznego, powiedział Moon Sung-wook, minister handlu, przemysłu i energii. „Podstawowym kierunkiem planu transformacji energetycznej, który rząd przyjął w 2017 roku, jest nie zwiększanie mocy elektrowni jądrowych z obecnego poziomu” – powiedział. Jego oświadczenie pojawiło się, gdy główny kandydat opozycji na prezydenta Yoon Suk-yeol stwierdził, że zrezygnuje z polityki wycofywania się z energetyki jądrowej.

Francja, Czechy i Słowenia poparły inicjatywę Komisji Europejskiej dotyczącą ustanowienia partnerstwa na rzecz małych reaktorów modułowych. Oczekuje się, że inne państwa członkowskie UE podpiszą list poparcia dla partnerstwa, opowiadający się za neutralnością technologiczną i uwzględniający wkład energii jądrowej w przeciwdziałanie zmianom klimatu. Sygnatariusze podkreślają potrzebę współpracy na szczeblu europejskim, ponieważ w przeciwnym razie Europa mogłaby pozostać w tyle za innymi, którzy już mocno inwestują w tę technologię.

Ukraiński operator elektrowni jądrowych Energoatom poinformował, że zakończył wstępne testy systemów nowego Centralnego Magazynu Wypalonego Paliwa (CSFSF) na terenie nieczynnej elektrowni w Czarnobylu. 26 stycznia w CSFSF rozpoczną się kompleksowe testy na zimno (bez zużytego paliwa jądrowego), które potrwają do 4 lutego. Pojemniki zawierające wypalone paliwo z elektrowni jądrowej Ukraina Południowa mają trafić do CSFSF pod koniec kwietnia.

Opracowano w DEJ na podstawie: WNN, NucNet, MAEA