Energia jądrowa to znacznie więcej niż elektryczność
W odpowiedzi na wyzwania związane z bezpieczeństwem energetycznym i kryzysem klimatycznym, właściciele elektrowni jądrowych oraz dostawcy technologii i usług jądrowych, tacy jak Westinghouse, angażują się w badanie pełnego potencjału energii jądrowej.
Elektrownia Jądrowa Haiyang. Zdjęcie dzięki uprzejmości Shandong Nuclear Power Company Limited (SDNPC).
Wdrożenie kogeneracji jądrowej wspiera realizację polityki zerowej emisji dwutlenku węgla poprzez wytwarzanie energii elektrycznej, ciepła i wodoru dla zastosowań przemysłowych i cywilnych. Wielu ekspertów z dziedziny energetyki jądrowej uważa, że integracja elektrowni jądrowych z innymi systemami i rozwiązaniami to przyszłość energetyki jądrowej.
Rozwój w Chinach
Chiny są jednym z liderów w obszarze wykorzystywania kogeneracji jądrowej. W północnej części Chin zimowy sezon grzewczy rozpoczyna się w listopadzie i trwa do połowy marca. Do tej pory podstawowym źródłem ciepła dla sieci ciepłowniczych był węgiel. Według „Biuletynu Stanu Chińskiego Budownictwa Miejskiego 2021” wydanego przez chińskie Biuro Mieszkalnictwa i Rozwoju Obszarów Miejskich i Wiejskich, w 2021 r. udział energii produkowanej z węgla stanowił 70-80 proc. i pozwolił zabezpieczyć dostawy ciepła dla mieszkańców ponad 20 prowincji (10,6 mld m2 powierzchni grzewczej).
W związku z rosnącymi obawami dotyczącymi jakości powietrza i stanu zdrowia mieszkańców Państwa Środka, Chiny wdrożyły plan bezemisyjnego ogrzewania zimowego, którego celem jest odejście od węgla na rzecz czystych źródeł energii. Uwzględniono w nim energetykę jądrową jako bezemisyjne źródło ciepła, wspierające realizację celów w zakresie ograniczenia emisji dwutlenku węgla i zaspokajające zapotrzebowanie na ciepło w północnej części Chin w okresie zimowym. Reaktory wodne ciśnieniowe, takie jak zaawansowany reaktor AP1000®, wytwarzają czystą parę, którą można łatwo zastosować w systemach ciepłowniczych.
Niedawno elektrownia jądrowa Haiyang w prowincji Shandong, jeden z pierwszych na świecie obiektów wykorzystujących reaktor AP1000®, z powodzeniem zakończyła drugą rundę cyklu ciepłowniczego, pracując bezpiecznie przez 126 dni. Zgodnie z informacjami przekazanymi przez władze Haiyang, jest to największy projekt ogrzewania jądrowego w Chinach - zapewniający bezpieczne i niezawodne źródło ciepła dla 200 tys. mieszkańców na obszarze grzewczym o powierzchni 5 mln m2. Dzięki niemu możliwa była redukcja emisji 330 tys. ton dwutlenku węgla i 1 243 ton pyłu dymnego.
Pierwszy etap programu grzewczego elektrowni jądrowej Haiyang rozpoczął się w listopadzie 2019 r. na obszarze o powierzchni 700 tys. m2, a następnie został rozszerzony w listopadzie 2021 r. na kolejne 4,5 mln m2. Teraz elektrownia dąży do realizacji kolejnego celu: budowy rurociągu grzewczego o dużym zasięgu, aby do końca tego roku dostarczać ogrzewanie jądrowe do okolicznych miast, m.in. Yantai, Weihai i Qingdao.
Aby elektrownia mogła zastosować kogenerację, musi spełnić kilka kryteriów, takich jak poziom temperatury, odpowiednie paliwo, projekt technologiczny, bezpieczeństwo i niezawodność. Znakomite wyniki elektrowni jądrowej Haiyang są przykładem zastosowania projektu niezawodnego, ekonomicznego i najnowocześniejszego reaktora AP1000® firmy Westinghouse jako podstawy wdrożenia kogeneracji.
Przewaga Westinghouse
Reaktor AP1000® jest dwupętlowym reaktorem wodnym ciśnieniowym (PWR) z pasywnymi systemami bezpieczeństwa. Elektrownie jądrowe wykorzystują wytwarzaną podczas ciągłej pracy parę wodną do wytwarzania energii elektrycznej poprzez napędzanie turbin parowych. Ta czysta, bezpieczna para pochodzi z oddzielnego systemu wodnego umieszczonego poza rdzeniem reaktora i nie wchodzi w interakcje z radioaktywnymi materiałami lub otoczeniem. Ponadto pasywne systemy bezpieczeństwa konstrukcji AP1000® wykorzystują prawa natury, aby dodatkowo zwiększyć poziom bezpieczeństwa.
Oprócz zaoferowania zaawansowanej technologii jądrowej, Westinghouse wziął udział w drugiej fazie Projektu Ogrzewania Jądrowego Haiyang. Podczas drugiej przerwy eksploatacyjnej bloku Haiyang 1 i rozbudowy Projektu Ogrzewania Jądrowego Haiyang w 2021 roku, modernizacja systemu ekstrakcji pary w bloku Haiyang 1 wymagała zintegrowania elektryki z istniejącym rozproszonym systemem sterowania (DCS). Biorąc pod uwagę ograniczony budżet i napięty harmonogram przestojów, zespół Westinghouse pozyskał sprzęt od chińskiego dostawcy i zapewnił terminowe wsparcie w zakresie instalacji i uruchomienia urządzeń na miejscu. Szybkość realizacji i zorientowanie na klienta pomogły firmie zdobyć wysokie uznanie klientów i branży.
Westinghouse jest dumny ze swojej roli w programie ogrzewania energią jądrową, którego celem jest stopniowe zmniejszanie zużycia paliw kopalnych poprzez ogrzewanie miejskie i przewiduje więcej możliwości dywersyfikacji dla energii jądrowej. Będziemy kontynuować współpracę z globalnym przemysłem jądrowym w celu dalszego badania tego niezwykle istotnego zagadnienia.
