Jaderná elektrárna Kudankulam

Další článek je věnován indické jaderné elektrárně Kudankulam, která se pyšní svými vylepšeními oproti klasickým jaderným elektrárnám generace II.

Průběh výstavby

Výstavba jaderné elektrárny Kudankulam začala 31. března 2002 a v jejím průběhu se projevilo několik problémů. Kritičnosti bylo poprvé dosaženo 22. října 2013 a komerční provoz byl zahájen v prosinci 2014. Zpoždění oproti prvnímu plánu nakonec dosáhlo 6 let, převážně kvůli protestům veřejnosti, které vedly k pozastavení prací. Kromě prvního bloku je již připojen k síti také druhý blok. V říjnu 2016 byla oficiálně zahájena výstavba dalších dvou bloků stejného typu.

Technické parametry

Bloky 1 a 2 jsou voroněžské reaktory VVER-1000, které staví společnost Atomstrojexport na zakázku indického provozovatele NPCIL. Použitá verze reaktorů VVER-1000 je na pomezí II. a III. generace. Tepelný výkon reaktorů v elektrárně Kudankulam je 3000 MW, elektrický 1000 MW. VVER-1000 má celkem 4 parogenerátory s hlavními cirkulačními čerpadly. Chladivem i moderátorem je voda, jejíž teplota na vstupu do reaktoru je 291 °C a na výstupu 321 °C, při tlaku 15,7 MPa. Přes reaktor proteče přes 86000 m3 vody za hodinu. V reaktorech a parogenerátorech je celkem 24 m3 páry a 55 m3 vody.

Aktivní zóna má výšku 353 cm a průměr 316 cm. Rozteč mezi jednotlivými kazetami je 23,6 cm. Celkem je v palivové kazetě 311 palivových proutků, 20 proutků bez paliva a 18 absorpčních tyčí. V celém reaktoru je 163 palivových kazet.

Bezpečnost

Bezpečnostní systémy pro jadernou elektrárnu Kudankulam byly vypracovány dle dohody a musí splňovat hlavní body Indického regulačního úřadu pro jadernou bezpečnost. Jsou koncipovány jako fail-safe systémy, které jsou funkční i při výpadku elektrické energie. Každý aktivní bezpečnostní systém má čtyři 100% zálohy, z nichž každá dokáže nahradit funkci původních systémů.  Krom těchto zálohovaných systémů je také zálohovaný systém vstřikování koncentrované kyseliny borité, která je zálohovaná jako 4x50%.

Celková trasa všech kontrolních systémů je koncipována tak, aby splňovala kritérium jednoduché poruchy, což znamená, že pokud vypadne jeden systém, neovlivní to celý řetězec systémů. Každý aktivní systém je zálohovaný podobným pasivním systémem. Bezpečnostní systém je koncipován tak, aby operátor v případě poruchy nemusel po dobu 30 minut konat úkony (freeze time). Každý aktivní systém má zálohované napájení pomocí baterií a dieselgenetrátorů.

U klasických jaderných elektráren s reaktory VVER-1000 je faktor CDF (frekvence roztavení aktivní zóny za rok) udáván jako 10E-5/reaktor-rok, zatímco elektrárna Kudankulam udává CDF na 10E-7/reaktor-rok, což znamená, že elektrárna statisticky dojde k poruše vedoucí k roztavení aktivní zóny jednou za 10E7 let.

Havarijní chlazení

Jaderná elektrárna Kudankulam má vylepšené inženýrské bezpečnostní hranice, které snižují nehodovost elektrárny. Mezi tyto prostředky patří například havarijní chlazení aktivní zóny, které snižuje možnost nehody v důsledku přehřátí aktivní zóny, například při havárii LOCA.

Systém havarijního chlazení aktivní zóny se skládá z vysokotlakého vstřikování vody (aktivní systém), vysokotlakého vstřikování vody z hydroakumulátorů (pasivní systém), nízkotlakého vstřikování vody (pasivní systém) a nízkotlakého vstřikování vody spolu s cirkulací vody přes aktivní zónu (aktivní systém).

Dalším inovativním systémem je systém zabudovaný v parogenerátorech pro snížení teploty chladiva. Pokud tlak páry dosáhne 7,35 MPa, automaticky se otevřou kanály a zapojí nouzové pumpy, které pomohou odvést přebytečné teplo a snížit tlak. Tyto kanály se opět automaticky uzavřou při tlaku 6,67 MPa. Systém pracuje jako uzavřený, takže nepotřebuje žádné další chladicí médium.

Pasivní systémy

Dalším systémem navrženým speciálně pro elektrárnu Kudankulam je pasivní systém odvodu tepla, jedná se o pasivní systém, který se skládá ze 4 samostatných okruhů s chladicím médiem, každý je připojen k jednomu parogenerátoru. Na potrubí je připojen kondenzátor a kondenzovaná pára se vrací zpět do parogenerátoru.

Rychlé vstřikování koncentrované kyseliny borité patří mezi další inovativní systémy. Kolem reaktoru jsou 4 velké nádrže koncentrované kyseliny, jejíž koncentrace je 40 g/kg vody.

Poslední částí jsou fyzické bariéry, zejména kontejnment. Kontejnment, izolace kontejnmentu, sprchovací systémy kontejnmentu, ventilační systém kontejnmentu, systémy kontroly plynů v kontejnmentu a jejich odvětrávání.  

Závěr

Indická jaderná elektrárna Kudankulam má reaktory VVER-1000, které jsou ovšem doplněny o řadu inovativních bezpečnostních prvků, díky nimž je tato elektrárna jedinečnou mezi ostatními elektrárnami s reaktory VVER-1000. Starší verze těchto reaktorů je například i v naší jaderné elektrárně Temelín. Zatím byly v Indii dokončeny a připojeny k síti dva bloky jaderné elektrárny Kudankulam. Indie má v plánu dostavět další 4 bloky, aby celkový elektrický výkon elektrárny dosáhl 6000 MW.

Zdroje: http://world-nuclear-news.org

             http://www.world-nuclear.org/

             https://www.iaea.org