III NESİL REAKTÖRLERDENIII NESİL REAKTÖRLERDEN AP-1000 (ADVANCED PASSIVE)AP-1000 (ADVANCED PASSIVE)

DR. ULVİ ADALIOĞLU DR. ULVİ ADALIOĞLU

TAEK ‘ DEN EMEKLİ MÜHENDİS TAEK ‘ DEN EMEKLİ MÜHENDİS

27-28 Mart 2008. İstanbul 27-28 Mart 2008. İstanbul

NÜKLEER TEKNOLOJİDE DÜNYA KONJONKTÜRÜNÜKLEER TEKNOLOJİDE DÜNYA KONJONKTÜRÜ

III. VE III + NESİL NÜKLEER REAKTÖRLERIII. VE III + NESİL NÜKLEER REAKTÖRLER

• GÜÇ 1000 MWe (1154 MWe)GÜÇ 1000 MWe (1154 MWe)

• ARALIK 2005 ‘DE NRC DİZAYN SERTİFİKASI ARALIK 2005 ‘DE NRC DİZAYN SERTİFİKASI VERMİŞTİR.VERMİŞTİR.

• PASİF GÜVENLİK SİSTEMLERİ VAR. PASİF GÜVENLİK SİSTEMLERİ VAR.

• KALP ERİME FREKANSI NRC KABULLUNE GÖRE KALP ERİME FREKANSI NRC KABULLUNE GÖRE 1000 DEFA KÜÇÜK1000 DEFA KÜÇÜK

WESTINGHOUSE AP-1000 REAKTÖRÜ WESTINGHOUSE AP-1000 REAKTÖRÜ

AP-600 ÜN BİR ÜST MODELİAP-600 ÜN BİR ÜST MODELİ

• TESİS MALİYETİ 1200 $/kWe, TESİS MALİYETİ 1200 $/kWe,

• İNŞA MÜDDETİ 36 AY, İNŞA MÜDDETİ 36 AY,

• ÜRETİM MALİYETİ 3.5 US¢/kWh, ÜRETİM MALİYETİ 3.5 US¢/kWh,

• ÖMÜR 60 YIL. ÖMÜR 60 YIL.

TAHMİNLERE GÖRE:TAHMİNLERE GÖRE:

İSPATLANMIŞ PWR TEKNOLOJİSİNİN ÜZERİNE İSPATLANMIŞ PWR TEKNOLOJİSİNİN ÜZERİNE OTURMAKTADIR.OTURMAKTADIR.

HALİ HAZIRDA İŞLETMEDE OLAN WESTINGHOUSE PWR HALİ HAZIRDA İŞLETMEDE OLAN WESTINGHOUSE PWR DİZAYNI KULLANILMAKTA DİZAYNI KULLANILMAKTA

BAŞKA KOMPONENTLER, MESELÂ BAHRİYEDE KULLANILAN BAŞKA KOMPONENTLER, MESELÂ BAHRİYEDE KULLANILAN MAHFAZALI ROTORLU POMPALAR, GİBİ PARÇALAR MAHFAZALI ROTORLU POMPALAR, GİBİ PARÇALAR GÜVENLİĞİ ARTTIRMAK KULLANILMAKTA GÜVENLİĞİ ARTTIRMAK KULLANILMAKTA

KÂLPTE 157 YAKIT ASEMBİLESİ VARDIR. KÂLPTE 157 YAKIT ASEMBİLESİ VARDIR. YAKITIN ZENGİNLİĞİ % 2.35 İLÂ 4.8 ARASINDADIR.YAKITIN ZENGİNLİĞİ % 2.35 İLÂ 4.8 ARASINDADIR. 17X17 LİK REAKTÖR YAKIT ASEMBİLESİNDE 264 ADET YAKIT 17X17 LİK REAKTÖR YAKIT ASEMBİLESİNDE 264 ADET YAKIT

ÇUBUĞU VARDIR. AKTİF ÇUBUK BOYU 4 METRE ÇUBUĞU VARDIR. AKTİF ÇUBUK BOYU 4 METRE CİVARINDADIR CİVARINDADIR

18 AYLIK YAKIT ÇEVRİMLERİ VE % 93 KAPASİTE FAKTÖRÜ 18 AYLIK YAKIT ÇEVRİMLERİ VE % 93 KAPASİTE FAKTÖRÜ ÖNGÖRÜLMEKTEDİR. ÖNGÖRÜLMEKTEDİR.

BÖLGESEL ORTALAMA YANMA 60000 MWD/TU ‘DUR BÖLGESEL ORTALAMA YANMA 60000 MWD/TU ‘DUR DAHA AZ MESLEK RADYASYONU VE DAHA AZ ATIK DAHA AZ MESLEK RADYASYONU VE DAHA AZ ATIK KÂLBİN SICAKLIK REAKTİVİTE KATSAYISI OLDUKÇA KÂLBİN SICAKLIK REAKTİVİTE KATSAYISI OLDUKÇA

NEGATİFTİRNEGATİFTİR

DİZAYN ÖZELLİKLERİDİZAYN ÖZELLİKLERİ

MASRAFLARI VE İNŞA ZAMANINI AZALTMAK MASRAFLARI VE İNŞA ZAMANINI AZALTMAK İÇİN MODÜLER DİZAYNİÇİN MODÜLER DİZAYN STANDART AP-1000 ‘IN İNŞA SÜRESİ SİPARİŞTEN STANDART AP-1000 ‘IN İNŞA SÜRESİ SİPARİŞTEN

İTİBAREN 5 YILDIR. İTİBAREN 5 YILDIR. İLK BETON DÖKÜLMESİNDEN YAKIT YÜKLEMEYE İLK BETON DÖKÜLMESİNDEN YAKIT YÜKLEMEYE

KADAR İSE 3 YILDIR. KADAR İSE 3 YILDIR. MODÜLER DİZAYN DOLAYISIYLA BİR ÇOK İMALAT VE MODÜLER DİZAYN DOLAYISIYLA BİR ÇOK İMALAT VE

İNŞA İŞİ PARALEL OLARAK YÜRÜTÜLÜR. İNŞA İŞİ PARALEL OLARAK YÜRÜTÜLÜR. AP-1000 MODÜLÜ BOYUTLARI 3.66X3.66X24.4 METRE. AP-1000 MODÜLÜ BOYUTLARI 3.66X3.66X24.4 METRE.

AĞIRLIĞI 80 TONDUR. YANİ NAKLİYE KOLAYDIR. AĞIRLIĞI 80 TONDUR. YANİ NAKLİYE KOLAYDIR. MODÜLER YAPI HEM FİNANS MALİYETLERİNİ HEM DE MODÜLER YAPI HEM FİNANS MALİYETLERİNİ HEM DE

İŞÇİLİK ZAMANINI AZALMAKTADIR. İŞÇİLİK ZAMANINI AZALMAKTADIR.

DİZAYN ÖZELLİKLERİDİZAYN ÖZELLİKLERİ

BASİT VE MODÜLER DİZAYN SEBEBİYLE GÜVENLİKLE İLGİLİ BASİT VE MODÜLER DİZAYN SEBEBİYLE GÜVENLİKLE İLGİLİ OLAN VE OLMIYAN SİSTEMLER BİRBİRİNDEN KOLAYLIKLA OLAN VE OLMIYAN SİSTEMLER BİRBİRİNDEN KOLAYLIKLA AYRILABİLMEKTEDİR: AYRILABİLMEKTEDİR: NÜKLEER ADA (SİSMİK KATEGORİ I YAPILAR)NÜKLEER ADA (SİSMİK KATEGORİ I YAPILAR) TÜRBİN BİNASI,TÜRBİN BİNASI, EK BİNA,EK BİNA, DİZEL JENERATÖR BİNASI,DİZEL JENERATÖR BİNASI, ATIK BİNASI.ATIK BİNASI.

BU SİSTEMLERDE KULLANILAN KOMPONENTLER NÜKLEER BU SİSTEMLERDE KULLANILAN KOMPONENTLER NÜKLEER

GRADTA DEĞİL, FAKAT YÜKSEK KALİTEDEDİR.GRADTA DEĞİL, FAKAT YÜKSEK KALİTEDEDİR.

DİZAYN ÖZELLİKLERİDİZAYN ÖZELLİKLERİ

PASİF ACİL SOĞUTMAYLA MEVCUT PWR DİZAYNINA PASİF ACİL SOĞUTMAYLA MEVCUT PWR DİZAYNINA GÖRE :GÖRE :

• % 60 DAHA AZ VANA,% 60 DAHA AZ VANA,• % 75 DAHA AZ BORU,% 75 DAHA AZ BORU,• % 80 DAHA AZ KONTROL KABLOSU,% 80 DAHA AZ KONTROL KABLOSU,• % 35 DAHA AZ POMPA,% 35 DAHA AZ POMPA,• % 50 DAHA AZ SİSMİK REAKTÖR BİNA HACMİ% 50 DAHA AZ SİSMİK REAKTÖR BİNA HACMİ

PASİF SİSTEMLER NÜKLEER GRADTA EKİPMAN PASİF SİSTEMLER NÜKLEER GRADTA EKİPMAN KULLANMA ZORUNLULUĞUNU % 45 AZALTMIŞTIR. KULLANMA ZORUNLULUĞUNU % 45 AZALTMIŞTIR.

GÜVENLİKLE İLGİLİ POMPA, VANA VE ELEKTRİK GÜVENLİKLE İLGİLİ POMPA, VANA VE ELEKTRİK KOMPONENT SAYILARINDA BÜYÜK AZALMAKOMPONENT SAYILARINDA BÜYÜK AZALMA

• MEVCUT SANTRALLARDA MEVCUT SANTRALLARDA KULLANILAN KOMPONENTLERİN KULLANILAN KOMPONENTLERİN DOĞRUDAN KOPYALARIDOĞRUDAN KOPYALARI

• 60 YILLIK BİR SANTRAL ÖMRÜ60 YILLIK BİR SANTRAL ÖMRÜ

• TAM DİJİTAL I&C SİSTEMİTAM DİJİTAL I&C SİSTEMİ

DİZAYNA ESAS KAZA HALİNDE (LOCA) SANTRAL HERHANGİ DİZAYNA ESAS KAZA HALİNDE (LOCA) SANTRAL HERHANGİ BİR OPERATÖR MÜDAHELESİNE VE BİR AC GÜCE VEYA BİR OPERATÖR MÜDAHELESİNE VE BİR AC GÜCE VEYA POMPAYA İHTİYAÇ OLMADAN GÜVENLİ SHUTDOWN POMPAYA İHTİYAÇ OLMADAN GÜVENLİ SHUTDOWN DURUMUNA GELECEK VE O DURUMDA KALACAK DURUMUNA GELECEK VE O DURUMDA KALACAK ŞEKİLDE TASARLANMIŞTIR.ŞEKİLDE TASARLANMIŞTIR.

BU DURUMLARDA SANTRAL AKTİF KOMPONENETLER BU DURUMLARDA SANTRAL AKTİF KOMPONENETLER YERİNE PASİF GÜVENLİK SİSTEMLERİYLE İŞLEMLERİNE YERİNE PASİF GÜVENLİK SİSTEMLERİYLE İŞLEMLERİNE DEVAM ETMEKTEDİR. DEVAM ETMEKTEDİR.

AKTİF KOMPONENTLER DAHA ZİYADE GÜVENLİKLE İLGİLİ AKTİF KOMPONENTLER DAHA ZİYADE GÜVENLİKLE İLGİLİ OLMIYAN KISIMLARDADIR. OLMIYAN KISIMLARDADIR.

NÜKLEER GÜVENLİKNÜKLEER GÜVENLİK

• AKTİF KOMPONENTLER EN AZ MİKTARDAAKTİF KOMPONENTLER EN AZ MİKTARDA

• GRAVİTEYLE, TABİİ DOLAŞIMLA, GRAVİTEYLE, TABİİ DOLAŞIMLA, KONVEKSİYONLA, BUHARLAŞMAYLA VE KONVEKSİYONLA, BUHARLAŞMAYLA VE YOĞUŞMAYLA SOĞUMAYOĞUŞMAYLA SOĞUMA

• KAZA HALİNDE SU SEVİYESİ HİÇ BİR KAZA HALİNDE SU SEVİYESİ HİÇ BİR ZAMAN KÂLBİN ÜST SEVİYESİNİ GEÇMEZZAMAN KÂLBİN ÜST SEVİYESİNİ GEÇMEZ

• BÖYLE DURUMLARDA 3 GÜN MÜDDETLE BÖYLE DURUMLARDA 3 GÜN MÜDDETLE OPERATÖR MÜDAHALESİNE GEREK OPERATÖR MÜDAHALESİNE GEREK YOKTUR.YOKTUR.

PASİF KÂLP SOĞUTMA SİSTEMİPASİF KÂLP SOĞUTMA SİSTEMİ

– PASİF KÂLP SOĞUTMA SİSTEMİ,PASİF KÂLP SOĞUTMA SİSTEMİ,

– PASİF GÜVENLİK KABI SOĞUTMA SİSTEMİ,PASİF GÜVENLİK KABI SOĞUTMA SİSTEMİ,

– ANA KONTROL ODASI ACİL HAVALANDIRMA ANA KONTROL ODASI ACİL HAVALANDIRMA SİSTEMİ,SİSTEMİ,

– GÜVENLİK KABI İZOLASYONUGÜVENLİK KABI İZOLASYONU

AP-1000 ŞU PASİF GÜVENLİK AP-1000 ŞU PASİF GÜVENLİK SİSTEMLERİNE SAHİPTİR:SİSTEMLERİNE SAHİPTİR:

– KÂLP SU TAMAMLAMA TANKLARI,KÂLP SU TAMAMLAMA TANKLARI,

– AKÜMÜLATÖRLER, VEAKÜMÜLATÖRLER, VE

– GÜVENLİK KABI İÇİNDEKİ SU GÜVENLİK KABI İÇİNDEKİ SU DEPOSUDEPOSU

PASİF SOĞUTMA SİSTEMİ PASİF SOĞUTMA SİSTEMİ ŞURALARDAN SU TEMİN EDER:ŞURALARDAN SU TEMİN EDER:

BU ÜÇ SU KAYNAĞI DOĞRUDAN REAKTÖR KABINA BU ÜÇ SU KAYNAĞI DOĞRUDAN REAKTÖR KABINA İKİ NOKTADAN BAĞLANIR. SÜRESİZ OLARAK KÂLP İKİ NOKTADAN BAĞLANIR. SÜRESİZ OLARAK KÂLP SOĞUMASINI TEMİN EDER.SOĞUMASINI TEMİN EDER.

PASİF GÜVENLİK KABI SOĞUTMA SİSTEMİ SANTRALIN PASİF GÜVENLİK KABI SOĞUTMA SİSTEMİ SANTRALIN EN SONKİ ISI DÜDENİDİR. ÇELİK KAP GÜVENLİK KABI EN SONKİ ISI DÜDENİDİR. ÇELİK KAP GÜVENLİK KABI İÇİNDEKİ ISI TRANSFER YÜZEYİNİ SAĞLAR. KAP İÇİNDEKİ ISI TRANSFER YÜZEYİNİ SAĞLAR. KAP İÇİNDEKİ ENERJİ HAVANIN TABİİ DOLAŞIMI İLE DIŞ İÇİNDEKİ ENERJİ HAVANIN TABİİ DOLAŞIMI İLE DIŞ ATMOSFERE ATILIR. KAZA HALİNDE BUHARLAŞMA DA ATMOSFERE ATILIR. KAZA HALİNDE BUHARLAŞMA DA HAVAYLA SOĞUMAYA YARDIMCI OLUR.HAVAYLA SOĞUMAYA YARDIMCI OLUR.

GÜVENLİK KABI İZOLASYONUNDA KABA OLAN GÜVENLİK KABI İZOLASYONUNDA KABA OLAN GİRİŞLER ÇOK AZALTILMIŞTIR (% 60 KADAR). KAZA GİRİŞLER ÇOK AZALTILMIŞTIR (% 60 KADAR). KAZA SONRASI KAZA SONUÇLARINI AZALTMAK İÇİN SONRASI KAZA SONUÇLARINI AZALTMAK İÇİN GEREKLİ HİÇ BİR GİRİŞ YOKTUR.GEREKLİ HİÇ BİR GİRİŞ YOKTUR.

UZUN DÖNEMDE KAZA SONUÇLARINI UZUN DÖNEMDE KAZA SONUÇLARINI AZALTMA FONKSİYONU OPERATÖRE VE AC AZALTMA FONKSİYONU OPERATÖRE VE AC VEYA DC GÜÇ KAYNAKLARINA İHTİYAÇ VEYA DC GÜÇ KAYNAKLARINA İHTİYAÇ KALMADAN PASİF GÜVENLİK SİSTEMLERİYLE KALMADAN PASİF GÜVENLİK SİSTEMLERİYLE SAĞLANIR.SAĞLANIR.

GÜVENLİK KABI İÇİNDEKİ KÂLP SOĞUTUCU GÜVENLİK KABI İÇİNDEKİ KÂLP SOĞUTUCU ENVANTERİ “DİZAYNA ESAS KAÇAK ENVANTERİ “DİZAYNA ESAS KAÇAK HIZLARINDA” BİLE EN AZ 30 GÜN KÂLP HIZLARINDA” BİLE EN AZ 30 GÜN KÂLP SOĞUMASINI TEMİN EDECEKTİR.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 ÇOK KADEMELİ KAZA SAVUNMA SİSTEMİ KÂLP ERİME FREKANSINI (KEF) BU GÜNKÜ REAKTÖRLER İÇİN FREKANSINI (KEF) BU GÜNKÜ REAKTÖRLER İÇİN VERİLEN DEĞERLERDEN DÜŞÜK TUTMAKTADIR.VERİLEN DEĞERLERDEN DÜŞÜK TUTMAKTADIR.

– US NRC TALEBİ KEF = 1.0X10-4US NRC TALEBİ KEF = 1.0X10-4– MEVCUT SANTRALLAR KEF = 5.0X10-5MEVCUT SANTRALLAR KEF = 5.0X10-5– ŞİRKET TALEBİ KEF = 1.0X10-5ŞİRKET TALEBİ KEF = 1.0X10-5– AP-1000 KEF = 2.4X10-7AP-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 MEVCUT PWR DİZAYNINDA GÜVENLİK SİSTEMLERİ OLARAK DÜŞÜNÜLEN BİR ÇOK SİSTEMLERİ OLARAK DÜŞÜNÜLEN BİR ÇOK SİSTEM AP-1000 DA GÜVENLİKLE İLGİSİZ SİSTEM AP-1000 DA GÜVENLİKLE İLGİSİZ SİSTEMLER OLARAK KABUL EDİLİR VE SİSTEMLER OLARAK KABUL EDİLİR VE ANALİZLERDE NAZARI İTİBARE ALINMAZLAR. ANALİZLERDE NAZARI İTİBARE ALINMAZLAR. BU SİSTEMLER NORMAL İŞLETMEYİ BU SİSTEMLER NORMAL İŞLETMEYİ DESTEKLERLER. TRANSİYENTLERDE VEYA DESTEKLERLER. TRANSİYENTLERDE VEYA ANORMAL ÇALIŞMA ŞARTLARINDA GÜVENLİK ANORMAL ÇALIŞMA ŞARTLARINDA GÜVENLİK SAVUNMASININ İLK HATTINDA SAVUNMASININ İLK HATTINDA FONKSİYONLARINI İCRA EDERLER.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.

– DÜŞÜK REAKTÖR TRİP SAYISI : YILDA 1 DEN DÜŞÜK REAKTÖR TRİP SAYISI : YILDA 1 DEN AZAZ

– KISA YAKIT YÜKLEME ZAMANI: 17 GÜNKISA YAKIT YÜKLEME ZAMANI: 17 GÜN

– GÜVENLİKLE İLGİLİ KOMPONENTLERİN GÜVENLİKLE İLGİLİ KOMPONENTLERİN AZLIĞI MUAYENE VE TESTLERİN MİKTARINDA AZLIĞI MUAYENE VE TESTLERİN MİKTARINDA BÜYÜK AZALMAYA SEBEP OLMUŞTUR.BÜYÜK AZALMAYA SEBEP OLMUŞTUR.

– SANTRAL KULLANILABİLİRLİĞİ % 93SANTRAL KULLANILABİLİRLİĞİ % 93

PERFORMANSPERFORMANS

– SİSMİK BİNALARIN HACMİ ÖNCEKİ MODELLERE SİSMİK BİNALARIN HACMİ ÖNCEKİ MODELLERE GÖRE GÖRE ÇOK DAHA KÜÇÜKTÜR. SİSMİK YAPILAR ÇOK DAHA KÜÇÜKTÜR. SİSMİK YAPILAR SİSMİK SİSMİK OLMIYANLARA GÖRE 3 MİSLİ DAHA OLMIYANLARA GÖRE 3 MİSLİ DAHA PAHALIDIR. PAHALIDIR. DOLAYISIYLA BU KÜÇÜK SİSMİK DOLAYISIYLA BU KÜÇÜK SİSMİK BİNALAR BİNALAR MALİYETLERDE ÇOK BÜYÜK DÜŞÜŞLER MALİYETLERDE ÇOK BÜYÜK DÜŞÜŞLER GETİRİR.GETİRİR.

– (18 AYLIK BİR YAKIT ÇEVRİMİYLE) DAHA İYİ BİR (18 AYLIK BİR YAKIT ÇEVRİMİYLE) DAHA İYİ BİR KULLANILABİLİRLİK VE DÜŞÜK YAKIT KULLANILABİLİRLİK VE DÜŞÜK YAKIT

MALİYETİMALİYETİ

– DAHA AZ İŞLETME VE BAKIM MASRAFLARIDAHA AZ İŞLETME VE BAKIM MASRAFLARI

– TESİS MALİYETİ: 1000-1200 $/kWe,TESİS MALİYETİ: 1000-1200 $/kWe,

MALİYETLERMALİYETLER

– BİRİM ENERJİ ÜRETİM MALİYETİNDE (BEÜM):BİRİM ENERJİ ÜRETİM MALİYETİNDE (BEÜM):

* YATIRIM PAYI : 2.1 – 2.5 ¢/kWh* YATIRIM PAYI : 2.1 – 2.5 ¢/kWh

* YAKITLA İŞLETME VE BAKIM PAYI : 1.0 ¢/kWh,* YAKITLA İŞLETME VE BAKIM PAYI : 1.0 ¢/kWh,

* ÖMÜR SONU MASRAFLARI PAYI : 0.1 ¢/kWh,* ÖMÜR SONU MASRAFLARI PAYI : 0.1 ¢/kWh,

TOPLAM BEÜM : 3.2-3.6 US¢/kWh TOPLAM BEÜM : 3.2-3.6 US¢/kWh

MALİYETLERMALİYETLER

AP1000 Passive containment cooling AP1000 Passive containment cooling sytemsytem

AP1000 Reactor Coolant SystemAP1000 Reactor Coolant SystemAP1000 Reactor Coolant System