Daljinsko grejanje i fleksibilnost: Finska kompanija procenjuje opcije za Helsinki
Finska kompanija Helen Ydinvoima Oy pokrenula je postupak procene uticaja na životnu sredinu (EIA – Environmental Impact Assessment) za izgradnju male modularne nuklearne elektrane (SMR) namenjene grejanju Helsinkija. Postupak obuhvata analizu tri potencijalne lokacije u gradu: oblasti postojećih elektrana Salmisari (Salmisaari) i Vuosari (Vuosaari), kao i lokaciju Norberget u Esterundu (Östersund)
Ovaj projekat predstavlja jedan od prvih primera u svetu gde se SMR planira prvenstveno radi direktnog snabdevanja urbanog sistema daljinskog grejanja toplotnom energijom.
Tehnološke opcije i tehnički izazovi varijabilne snage
Procena uticaja na životnu sredinu evaluiraće pet opcija implementacije, uključujući postrojenja koja proizvode isključivo toplotnu energiju, kao i kogenerativna postrojenja za kombinovanu proizvodnju toplotne i električne energije:
- Postrojenje samo za grejanje: maksimalni kapacitet do 600 megavata toplotne snage (reaktorski kapacitet 630 MWt). Ova opcija razmatra se na sve tri lokacije.
- Kogenerativno postrojenje (CHP): maksimalni kapacitet od 700 MWt (toplotne snage) 500 MWe (električne snage) a reaktorski kapacitet bi u tom slučaju bio 1.400 megavata toplotne snage. Zbog prostornih ograničenja i potrebe za novim priključcima za rashladnu vodu i prenosnu mrežu, za ovu opciju se razmatraju samo Vuosari i Norberget.
Ekološka održivost i generalni plan projekta
U svakom slučaju – u pogledu ekološke održivosti, projekat predstavlja niskoemisiono rešenje koje treba da zameni fosilna goriva u sistemu grejanja i pomogne kompaniji Helen da dostigne cilj ugljenične neutralnosti do 2040. godine. Korišćenjem stabilnog izvora energije nezavisnog od vremenskih prilika, ovaj bi projekat smanjio opterećenje na elektroenergetsku prenosnu mrežu i povećao energetsku samostalnost Helsinkija i Finske.
Konsultantske poslove i studije lokacija za EIA projekat obavlja švedska inženjerska kompanija AFRY. Proces EIA odvijaće se u dve faze: nakon faze konsultacija o programu, konačni izveštaj o proceni uticaja na životnu sredinu biće objavljen 2028. godine, kada kompanija planira da donese i konačnu odluku o izboru lokacije.
Inžinjerski zahtevi
Sa tehničke strane, primena nuklearnog reaktora u sistemima daljinskog grejanja nosi specifične inženjerske zahtеве. Dok su konvencionalni nuklearni reaktori najefikasniji pri radu na konstantnoj, baznoj snazi, reaktor u ovom sistemu mora biti projektovan i prilagođen za češće varijacije u snazi (tzv. load-following režim). Rad postrojenja mora se dinamički prilagođavati sezonskim i dnevnim fluktuacijama u potražnji za toplotnom energijom u gradu, što zahteva visok stepen operativne fleksibilnosti reaktorskog jezgra i sekundarnog kola.
Generalno – reč dve o tipovima reaktora koji su “pogodniji” ili “manje pogodni” za ove režime rada. Što se tiče termalnih lakovodnih reaktora – vrlo bi verovatno efikasniji u ovoj primeni bio reaktor sa ključajućom vodom. Primarno zbog toga što je u ovom tipu reaktora jedna vrsta kontrole reaktivnosti struturno ugrađena u sam dizajn – u ovom tipu reaktora reaktivnost se kontroliše (i) variranjem protoka vodene pare: variranjem protoka pare varira se i pritisak i količina “šupljine” (mehurića vodene pare) koji direktno smanjuje ili povećava reaktivnost.
Sa druge strane, savremeniji dizajni reaktora sa vodom pod pritiskom takođe imaju ovu mogućnost (dosta se poslednjih decenija radilo upravo na kapacitetu reaktora da rade u load-following režimima), mada u efikasnosti i dalje najverovatnije zaostaju za reaktorima sa ključajućom vodom.
Sa treće strane – postoje i tehnološki izuzetno napredni dizajni koji takođe obećavaju visku efikasnost u ovom “pratećem” modu, ali to sada možda i prevazilazi domet ovog teksta.
A na sasvim drugom polu – nalazi se i ekonomska dilema: reaktori se dizajniraju ne bi li bili najefikasniji u jednom relativno uskom opsegu snaga, obično blizu maksimuma, u kojem su i finansijski najefikasniji. Kako će se to ukalkulisati, ostaje da se vidi – i to je verovatno razlog zbog kojeg se i razmatraju opcije kogenerativnih postrojenja – ali to ostavljamo za neki drugi tekst.
Izvor: World Nuclear News (WNN)
S.A.