Polski Atom

Materiał informacyjny
opracowany przez Departament Energii Jądrowej
Ministerstwa Klimatu i Środowiska

2 lipca 2021 r.

Bieżący Przegląd Wydarzeń w Energetyce Jądrowej na Świecie

1. NASA obchodzi 60 lat energetyki jądrowej w kosmosie

NASA obchodzi 60. rocznicę wystrzelenia w kosmos swojego pierwszego satelity z jądrowym systemem zasilania. Transit IV-A – eksperymentalny satelita nawigacyjny z radioizotopowym generatorem prądu – został wystrzelony przez Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory z Cape Canaveral w dniu 29 czerwca 1961 roku, a od tego czasu NASA wykonała ponad 25 misji z jądrowym systemem energetycznym na pokładzie.

Generator radioizotopowy SNAP-3B zamontowany w satelicie Transit IV-A wytwarzał 2,7 W mocy elektrycznej - co według NASA Glenn Research Center "wystarczy, aby zasilić żarówkę LED". Niemniej jednak satelita pobił rekord czasu trwania misji – według danych NASA z 1966 r. satelita okrążył Ziemię ponad 25 000 razy, zanim stał się najstarszym działającym satelitą USA w maju 1964 r. – a także potwierdził, że równik Ziemi ma kształt eliptyczny.

Radioizotopowe systemy zasilania (Radioizotopowy generator termoelektryczny, RTG) wykorzystują termopary do przekształcania ciepła pochodzącego z rozpadu izotopu plutonu-238 na energię elektryczną i są jednym z dwóch praktycznych sposobów długoterminowego dostarczania energii elektrycznej w kosmosie. Inną opcją są panele słoneczne, ale energia słoneczna staje się mniej wydajna, gdy statki kosmiczne podróżują dalej od Słońca, a także mogą być ograniczone przez lokalne warunki środowiskowe, takie jak lokalna pogoda i pory roku na danej planecie.

Generatory RTG są niezawodne i wydajne, twierdzi June Zakrajsek, dyrektor biura programu radioizotopowych systemów zasilania NASA w Glenn Research Center. „Działają nieprzerwanie podczas długotrwałych misji kosmicznych, niezależnie od światła słonecznego, temperatury, promieniowania cząstek naładowanych lub warunków powierzchniowych, takich jak gęste chmury lub pył. Pozwoliły nam na eksplorację kosmosu od Słońca do Plutona i dalej” – powiedziała.

Paliwo na bazie izotopu plutonu-238 wykorzystywane przez NASA w generatorach RTG jest dostarczane w ramach partnerstwa z Departamentem Energii Stanów Zjednoczonych (DOE). Izotop ten jest wytwarzany przez napromieniowanie neptunu-237 i jest obecnie produkowany przez Oak Ridge National Laboratory we współpracy z Idaho i Los Alamos National Laboratories.

Generatory radioizotopowe zasilały Lunar Surface Experiment Package - zbiór instrumentów geofizycznych zaprojektowanych do dalszego monitorowania środowiska w każdym miejscu lądowania lądownika misji Apollo przez okres co najmniej roku po wyruszeniu astronautów w misję powrotną - a także misje kosmiczne Pioneer, Viking, Voyager, Galileo, Ulysses, Cassini i New Horizons. Łazik Perseverance NASA, który wylądował na Marsie w lutym, jest zasilany przez wielozadaniowy radioizotopowy generator termoelektryczny (MMRTG) wykorzystujący izotop Pu-238.

Zgodnie z artykułem Jana Wittry z Glenn Research Center kolejną misją NASA, w której zostanie wykorzystany MMRTG, jest misja Dragonfly, która ma wystartować w 2027 roku. Dragonfly – część programu New Frontiers – to oktokopter (dron z ośmioma wirnikami), który będzie badał i zbierał próbki na Tytanie, księżycu Saturna. MMRTG zapewni moc wyjściową do ładowania baterii lądownika, a także ciepło, aby utrzymać niezbędną temperaturę do pracy dla jego instrumentów i elektroniki.

„Lot to czynność wymagająca bardzo dużej mocy”, mówi Zibi Turtle, główny badacz misji Dragonfly. „Będziemy używać akumulatora do lotów i działań naukowych i doładowywać go za pomocą MMRTG. Ciepło odpadowe z systemu zasilania jest kluczowym aspektem naszego projektu termicznego. Temperatura na powierzchni Tytana jest bardzo niska, ale wykorzystując ciepło z MMRTG będziemy mogli utrzymać odpowiednie warunki termiczne we wnętrzu lądownika, niezbędne do pracy jego urządzeń".

NASA współpracuje również z DOE i przemysłem nad opracowaniem jądrowych systemów zasilania opartych na reakcji rozszczepienia, aby umożliwić stałe przebywanie człowieka na powierzchni Księżyca i, ostatecznie, wysłanie misji załogowych na Marsa.

Więcej na: https://www.world-nuclear-news.org/Articles/NASA-marks-60-years-of-nuclear-power-in-space

2. Wyłączenie tajwańskiego reaktora przed terminem

Państwowe przedsiębiorstwo energetyczne Taiwan Power Company (Taipower) ogłosiło w dniu 1 lipca decyzję o wyłączeniu na stałe bloku nr 1 w należącej do niego elektrowni jądrowej Kuosheng. Reaktor z wrzącą wodą o mocy 985 MWe miał zostać wycofany z eksploatacji pod koniec grudnia tego roku, ale brak pojemności magazynowej na zużyte paliwo zmusił firmę do wcześniejszego wyłączenia bloku w ramach przygotowań do gruntownego remontu obiektu.

Elektrownia znajduje się na północnym wybrzeżu Tajwanu, około 40 km od stolicy Tajpej. 40-letnia licencja na eksploatację bloku Kuosheng 1 wygaśnie 27 grudnia, kiedy miał zostać zamknięty w ramach tajwańskiej polityki wycofywania się z energetyki jądrowej. Jednak w maju Taipower ogłosiło, że reaktor będzie mógł być eksploatowany tylko do czerwca ze względu na brak miejsca do składowania w basenie zużytego paliwa z bloku. Świeże paliwo zostało załadowane do rdzenia reaktora podczas przestoju technicznego na konserwację w 2020 r., ale z pełną mocą mógł działać tylko do lutego. Taipower twierdzi, że jednostka musiałaby zostać zamknięta już w marcu, gdyby nie obniżyła poziomu mocy do 80%, umożliwiając kontynuowanie operacji do około połowy czerwca.

Taipower trzy lata temu przedłożyło plan likwidacji Kuosheng 1, który Rada Energii Atomowej (AEC) zatwierdziła 20 października ubiegłego roku. AEC wyda pozwolenie na likwidację reaktora, gdy Taipower zakończy ocenę oddziaływania tej operacji na środowisko. AEC zauważyła, że jednostka oficjalnie wejdzie w okres likwidacji po wygaśnięciu koncesji zgodnie z planem, a działania likwidacyjne będą mogły się rozpocząć dopiero po wydaniu pozwolenia na likwidację bloku.

Plan likwidacji obejmuje budowę suchego przechowalnika wypalonego paliwa. Jednak budowa obiektu została opóźniona z powodu sporu między Taipower a władzami New Taipei City, które sprzeciwiają się stałemu magazynowi zużytego paliwa na obszarze ich jurysdykcji.

Taipower poinformowało, że z powodu braku miejsca do przechowywania, zużyte paliwo znajdujące się obecnie w rdzeniu reaktora w bloku Kuosheng 1 będzie musiało tam tymczasowo pozostać. „Związany z tym system bezpieczeństwa będzie konserwowany i regularnie testowany zgodnie z przepisami i regulacjami” – podała firma.

AEC zauważyła, że Taipower zaproponowało remont Kuosheng 1 „zgodnie z przepisami” i planuje zakończyć związane z tym operacje konserwacyjne w ciągu sześciu miesięcy.

Blok nr 2 w EJ Kuosheng ma działać do marca 2023 r., kiedy wygaśnie jego zezwolenie na eksploatację.

Polityka wycofywania się z energetyki jądrowej

Tajwańska Demokratyczna Partia Postępowa (DPP) doszła do władzy w styczniu 2016 r., głosząc politykę stworzenia „ojczyzny wolnej od energii jądrowej” do 2025 r. Zgodnie z tą polityką cztery tajwańskie reaktory energetyczne zostaną wycofane z eksploatacji, gdy wygasną ich 40-letnie licencje operacyjne. Wkrótce po objęciu urzędu rząd DPP uchwalił nowelizację Ustawy o energii elektrycznej, prawnie sankcjonując jego politykę wycofywania się z energetyki jądrowej.

Rząd dąży do miksu energetycznego składającego się z 20% ze źródeł odnawialnych, 50% ze skroplonego gazu ziemnego i 30% z węgla.

Jednak w referendum przeprowadzonym w listopadzie 2018 r. wyborcy zdecydowali się znieść tę poprawkę. Ministerstwo Gospodarki poinformowało, że nowelizacja została oficjalnie usunięta z Ustawy 2 grudnia.

Niemniej jednak minister gospodarki Shen Jong-chin powiedział w styczniu 2019 r. „Nie będzie rozbudowy ani wznowień budowy elektrowni jądrowych na Tajwanie z powodu subiektywnych i obiektywnych uwarunkowań, a także silnego sprzeciwu społecznego”.

Tajwan eksploatuje obecnie cztery energetyczne reaktory jądrowe – po dwa w elektrowniach Kuosheng i Maanshan – które odpowiadają za około 13% produkcji energii elektrycznej na wyspie. Jednostka 1 najstarszej elektrowni na Tajwanie, Chinshan, została wyłączona w grudniu 2018 r., a następnie Chinshan 2 w lipcu 2019 r. Budowa dwóch bloków w Lungmen rozpoczęła się w 1999 r., ale projekt został obciążony opóźnieniami politycznymi, prawnymi i regulacyjnymi. Uruchomienie ukończonego bloku nr 1 zostało wstrzymane w lipcu 2015 roku, natomiast w kwietniu 2014 roku ostatecznie zaniechano budowy bloku nr 2.

Więcej na: https://www.world-nuclear-news.org/Articles/Early-shutdown-for-Taiwanese-reactor

3. Złożono wniosek o pozwolenie na budowę El Dabaa w Egipcie

Urząd ds. Elektrowni Jądrowych (NPPA) w Egipcie wystąpił do Urzędu Regulacji Jądrowych i Radiologicznych o pozwolenie na budowę bloków nr 1 i 2 w elektrowni jądrowej El Dabaa. Rosyjski Rosatom poinformował, że po uzyskaniu pozwolenia prace budowlane ruszą na pełną skalę.

„Od uruchomienia egipskiego projektu energetyki jądrowej pod auspicjami przywództwa politycznego nie szczędziliśmy wysiłków w realizacji kolejnych zobowiązań związanych z rozwojem projektu” – powiedział Amged El-Wakeel, prezes zarządu NPPA. Dodał, że złożenie dokumentów do wniosku o pozwolenie jest wynikiem szeroko zakrojonych wspólnych prac NPPA i AtomStroyExport (ASE) - inżynieryjnej spółki zależnej Rosatomu. „Dzisiaj jesteśmy dumni z wykonania tej pracy zgodnie z najwyższymi standardami jakości, spełniając lokalne i międzynarodowe wymagania”.

„Dzięki skoordynowanym wysiłkom zespołów rosyjskich i egipskich, ambitne zadanie uzgodnienia dokumentacji zostało szybko zrealizowane, biorąc pod uwagę wymagania techniczne umowy i konieczność dostosowania projektu do warunków terenowych” – dodał Grigory Sosnin, dyrektor projektu budowy elektrowni El Dabaa.

Pierwsza elektrownia jądrowa w Egipcie zostanie zbudowana w mieście El-Dabaa w regionie Matrouh na wybrzeżu Morza Śródziemnego. Będzie składać się z czterech bloków energetycznych wyposażonych w reaktory jądrowe WWER-1200/V-529 (AES 2006E), podobne do działających w elektrowniach jądrowych Leningrad i Nowoworoneż w Rosji oraz Ostrowiec na Białorusi, która została przyłączona do sieci w listopadzie 2020 roku.

Projekt elektrowni jądrowej El Dabaa opiera się na kontraktach, które weszły w życie 11 grudnia 2017 r. Zgodnie z nimi Rosatom nie tylko zbuduje elektrownię, ale będzie też dostarczał rosyjskie paliwo jądrowe przez cały cykl jej życia. Rosyjscy eksperci będą również pomagać egipskim partnerom w szkoleniu personelu i konserwacji zakładu przez pierwsze 10 lat jego funkcjonowania. Rosatom otrzymuje również kontrakt na budowę specjalnego magazynu i dostaw pojemników do przechowywania zużytego paliwa jądrowego.

Więcej na: https://world-nuclear-news.org/Articles/El-Dabaa-construction-licence-application-submitte

Infografika - "Energetyka jądrowa na Bliskim Wschodzie" - w załączeniu

4. Postępy na budowie EJ Vogtle

Georgia Power ogłosiła 25 czerwca, że systemy w bloku nr 3 elektrowni Vogtle podczas gorących testów funkcjonalnych osiągnęły normalne ciśnienie robocze i temperaturę. W ciągu najbliższych kilku tygodni systemy elektrowni będą nadal testowane przy normalnym ciśnieniu roboczym i temperaturze.

Testy funkcjonalne na gorąco rozpoczęły się 25 kwietnia i stanowią ostatnią serię głównych testów nowego bloku jądrowego przed rozpoczęciem załadunku paliwa. Przeprowadzane są aby zweryfikować wspólne działanie elementów i systemów reaktora oraz potwierdzić gotowość reaktora do załadunku paliwa. W ramach testów zespół rozruchowy uruchomił wszystkie urządzenia, instalacje i turbinę w bloku przy normalnym ciśnieniu roboczym i temperaturze, ale bez paliwa jądrowego.

Operatorzy jądrowi wykorzystują ciepło generowane przez cztery pompy chłodziwa reaktora, aby utrzymać temperaturę i ciśnienie systemów elektrowni na normalnych poziomach operacyjnych, a główna turbina bloku zostanie rozpędzona  do normalnej roboczej prędkości obrotowej za pomocą pary z elektrowni. Operatorzy mogą również ćwiczyć i zatwierdzać procedury wymagane przed załadunkiem paliwa.

Po uruchomieniu dwa nowe reaktory AP1000 w blokach 3 i 4 elektrowni Vogtle będą dysponować mocą 2234 MWe co pozwoli zasilać ponad 500 000 domów i firm. Z ponad 7000 pracownikami na miejscu i ponad 800 stałymi miejscami pracy dostępnymi po rozpoczęciu pracy jednostek, Vogtle 3 i 4 jest obecnie największym projektem budowlanym w stanie Georgia.

Budowa bloku nr 3 Vogtle rozpoczęła się w marcu 2013 roku, a bloku nr 4 w listopadzie tego samego roku. Southern Nuclear i Georgia Power, obie spółki zależne Southern Company, przejęły zarządzanie projektem budowlanym w 2017 r. po upadłości Westinghouse na podstawie Rozdziału 11. Georgia Power spodziewa się dotrzymać zatwierdzonych przez przepisy dat oddania do eksploatacji jednostek 3 i 4 odpowiednio w listopadzie 2021 r. i listopadzie 2022 r.

Więcej na: https://www.neimagazine.com/news/newsvogtle-3-reaches-normal-operating-pressure-8860230

5. Współpraca Energoatomu z firmami kanadyjskimi i amerykańskimi

Ukraiński koncern jądrowy Energoatom i Kanadyjska Organizacja Przemysłu Jądrowego (CNIO) podpisały 29 czerwca list intencyjny za pośrednictwem wideokonferencji, formalizując wcześniej osiągnięte porozumienia w sprawie realizacji projektów w sektorze energetyki jądrowej wspólnie z firmami kanadyjskimi.

W piśmie strony potwierdziły zamiar zawarcia w najbliższym czasie porozumienia ramowego (MOU) o współpracy w celu wyjaśnienia zasad i kierunków przyszłych działań pomiędzy Energoatomem i CNOI.

Powinny one obejmować budowę nowych bloków jądrowych, rozwój technologii wodorowych, gospodarkę odpadami jądrowymi, produkcję izotopów dla celów medycznych, harmonizację przepisów i inne sprawy będące przedmiotem wspólnego zainteresowania. Strony planują również przeprowadzenie misji gospodarczych i seminariów w celu wymiany informacji na temat najnowszych światowych osiągnięć energetyki jądrowej, w szczególności w obszarze małych reaktorów modułowych.

„Oczekujemy, że rozpoczęty w tym roku dialog da nam możliwość znalezienia praktycznych wspólnych interesów i nawiązania współpracy Energoatomu z partnerami kanadyjskimi” – powiedział pełniący obowiązki Prezesa Energoatomu Petr Kotin. Prezes CNOI Ron Robert przedstawił listę kilkunastu kanadyjskich firm zainteresowanych współpracą.

Petr Kotin stwierdził, że Energoatom będzie współpracować również z Westinghouse przy budowie nowych elektrowni jądrowych. Wraz z Eliasem Gideonem, starszym wiceprezesem ds. handlowych w Westinghouse Electric Company, 29 czerwca zgodzili się na rozpoczęcie współpracy w zakresie nowych bloków energetycznych dla ukraińskich elektrowni jądrowych.

Prezes Kotin powiedział, że wykorzystanie amerykańskiej technologii AP1000 w dłuższej perspektywie pozwoli Energoatomowi zapewnić najwyższy poziom bezpieczeństwa, niezawodnej pracy elektrowni jądrowej, jej innowacyjności i dbałości o środowisko.

Strony uzgodniły powołanie wspólnej grupy roboczej w celu podjęcia konkretnych kroków w szerokim zakresie zagadnień dotyczących współpracy. Energoatom zainicjuje opracowywanie projektów dwustronnych dokumentów i działań mających na celu pogłębienie ukraińsko-amerykańskiej współpracy jądrowej przy wsparciu Westinghouse.

Więcej na: https://www.neimagazine.com/news/newsenergoatom-to-co-operate-with-canadian-nuclear-industry-organisation-8862590

Czy wiesz, że…

W zależności od głębokości zalegania złoża oraz jego rodzaju wydobycie rudy uranowej prowadzone jest następującymi metodami:

• podziemną (głębinową) – jak w typowej kopalni węgla kamiennego;
• odkrywkową – jak w kopalni węgla brunatnego;
• otworową (ang. In Situ Leaching - ISL) - polegającą na ługowaniu podziemnego złoża roztworami zasad lub kwasów i po upłynnieniu rudy wypompowywaniu jej na powierzchnię.

Wydobycie uranu w 2019 r. głównie oparte było o technologię otworową (ISL). Za jej pomocą wydobyto 57,4% uranu. Wykorzystuje się ją głównie w kopalniach znajdujących się na terytorium USA i Kazachstanu.

Infografika "Metody wydobycia uranu na świecie w 2019 r. w [tU] wg WNA" - w załączeniu

Materiał DEJ opracowany na podstawie: WNN, NucNet, WNA, NEInt