www . o v i t . h u

A4 hirdetes_2012_napocska ́s_2.indd 1 2011.12.21. 12:25

A mAgyAr elektrotechnikAi egyesület hivAtAlos lApjA AlApítvA: 1908

105. évfolyAm

2 0 1 2 / 0 1

www.mee.hu

hogyan tovább atomenergia csernobil

és fukushima után?

Az atomenergia jövője fukushima és a

klímaváltozás árnyékában

Biztonsági felülvizsgálatok a paksi atomerőműben

Beszélgetés dr. rónaky józsef főigazgatóval az országos

Atomenergia hivatal jelenlegi és jövőbeli

feladatairól

A paksi Atomerőmű vver-440/213 típusú

blokkjai üzemidejének meghosszabbítása

A paksi Atomerőmű üzemidő hosszabbításában

érintett villamos és irányítástechnikai rendszerelemek

környezetállósági minősítése

Új blokkok pakson,

a lévai projekt

Az atomenergetika szakemberigénye, a

műszaki oktatás helyzete magyarországon

c15

Kiemelt téma:Hogyan tovább atomenergia?

Jövőnkenergiája

www.atomeromu.hu

Felelős kiadó: Kovács AndrásFőszerkesztő: Tóth Péterné

Szerkesztőbizottság elnöke: Dr. Bencze János

Tagok:Dr. Benkó Balázs, Dr. Berta István,Dervarics Attila, Günthner Attila,Hatvani György, Dr. Horváth Tibor,Dr. Jeszenszky Sándor, Kovács András,Dr. Madarász György, Orlay Imre,Schachinger Tamás, Dr. Vajk István, Dr. Varjú György, Vinkovits András

Szerkesztőségi titkár: Szelenszky Anna

Témafelelősök:Technikatörténet: Dr. Antal IldikóHírek, Lapszemle: Dr. Bencze JánosVillamos fogyasztóberendezések: Dési AlbertAutomatizálás és számítástechnika: Farkas AndrásVillamos energia: Horváth Zoltán Villamos gépek: Jakabfalvy GyulaVilágítástechnika: Némethné Dr. Vidovszky ÁgnesSzabványosítás: Somorjai LajosSzakmai jog: Arató CsabaOktatás: Dr. Szandtner KárolyLapszemle: Szepessy Sándor

Tudósítók: Arany László, Horváth Zoltán, Kovács Gábor, Köles Zoltán, Lieli György, Úr Zsolt

Korrektor: Tóth-Berta AnikóGrafika: Kőszegi ZsoltNyomda: Innovariant Nyomdaipari Kft. Szeged

Szerkesztőség és kiadó: 1075, Budapest, Madách Imre u. 5. III. e.Telephely:1075, Budapest, Madách Imre u. 5. III. e.Telefon: 788-0520Telefax: 353-4069E-mail: elektrotechnika@mee.huHonlap: www.mee.huKiadja és terjeszti: Magyar Elektrotechnikai EgyesületAdóigazgatási szám: 19815754-2-42

Előfizethető: A Magyar Elektrotechnikai Egyesületnél Előfizetési díj egész évre: 6 000 Ft + ÁFA

Kéziratokat nem őrzünk meg, és nem küldünk vissza.A szerkesztőség a hirdetések, és a PR-cikkek tartalmáért felelősséget nem vállal.

Index: 25 205HUISSN: 0367-0708

Hirdetőink / Advertisers

· ALSTOM HUNGárIA zrT.· ELEKTrO SySTEM· MAGyAr rEGULA· OVIT zrT.· PAKSI ATOMErőMű zrT.

CONTENTS 01/2012

András Kovács: Greetings

ENERGETICS

Dr. Attila Aszódi: How about the future of the atomic energy after Chernobil and Fukushima?

Zsolt Hárfás: Nuclear energy future - shadowed by Fukushima and climate change

Dr. József Elter: Safety Reassessments of Paks Nuclear Power Plant

Mrs. Éva Tóth: Interview with dr. József Rónaky General Director of the Hungarian Atomic Energy Authority about the present and future tasks of the Office

Dr. Tamás János Katona – Ferenc Kovács – Sándor Rátkai: Extension of operational lifetime of WWER-440/213 type units at Paks NPP

Zoltán Ferenczi: Environment qualification of I&C equipments of Paks NPP”.

András Cserháti – Csilla Tóth: New nuclear blocks build in Paks, the Lévai project

Dr. Attila Aszódi: Human resource needs of the nuclear industry and the current status of the technical higher education in Hungary

Marian Szucsán: C15

The electric energy production data 2011 of the Paks Atomic Energy Power Plant

SAFETY OF ELECTRICITY

Aba Kádár – Dr. Ferenc Novothny – Csaba Arató: Meeting of the Committee on Protection against Electric Shock on 07.12.2011

NEWS

Dr. János Bencze: News from the world of Energetic

György Mayer: The Atomic Power Plants of Paks is ready for the next 20 years service More economical and safer handling of the waist Top technological public lighting on four villages

Éva Tóth: Taking into service the 400 kV double circuit line from Albertirsa to MartonvásárThe 2011 years Gábor Denis award was presented in the house of Parliament

Árpád Kiss: Application for XX Hungarian Innovation Award

SOCIETY ACTIVITIES

László Arany: News from Szeged about the happenings of the end of the year

Dr. István Gyurkó: Professional days on the working field of ELMŰ-ÉMÁSZ

REVIEW

Dr. János Bencze: How about the development stage of the fusion reactor

Edited publication’2011

TArTALOMjEGyzéK 2012/01

Kovács András: Beköszöntő ........................................ 4

ENERGETIKA

Dr. Aszódi Attila: Hogyan tovább atomenergia Csernobil és Fukushima után? ..................................... 5

Hárfás Zsolt: Az atomenergia jövője Fukushima és a klímaváltozás árnyékában ............. 10

Dr. Elter József: Biztonsági felülvizsgálatok a paksi atomerőműben ................................................. 14

Tóth Péterné: Beszélgetés dr. Rónaky József főigazgatóval az Országos AtomenergiaHivatal jelenlegi és jövőbeli feladatairól .................. 19

Dr. Katona Tamás János – Kovács Ferenc – Rátkai Sándor: A Paksi Atomerőmű VVER-440/213 típusú blokkjai üzemidejének meghosszabbítása ........................................................... 21

Ferenczi Zoltán: A Paksi Atomerőmű üzemidő hosszabbításában érintett villamos és irányítástechnikai rendszerelemek környezetállósági minősítése ....................................... 25

Cserháti András – Tóth Csilla: Új blokkok Pakson, a Lévai projekt ............................. 28

Dr. Aszódi Attila: Az atomenergetika szakemberigénye, a műszaki oktatás helyzete Magyarországon ............................................................... 31

Szucsán Marina: C15 ...................................................... 34

A Paksi Atomerőmű Zrt. 2011 évi villamos energia termelési adatok ............................................... 27

BIZTONSÁGTECHNIKA

Kádár Aba – Dr. Novothny Ferenc – Arató Csaba: Az Érintésvédelmi Munkabizottság 2011.12. 07. ......................................................................... 35

HÍREK

Dr. Bencze János: Energetikai hírek a világból ..... 37

Mayer György: A paksi atomerőmű kész a további 20 éves üzemeltetésre ............................................................... 38Gazdaságosabb és biztonságosabb hulladékkezelés ............................................................ 38Csúcstechnológiás közvilágítás négy településen ......................................................... 38

Tóth Éva: Albertirsa-Martonvásár 400 kV-os távvezeték kétrendszerű szakaszainak átadása ...................... 39Gábor Dénes-Díj 2011 átadása a Parlamentben ............................................................ 39

Kiss Árpád: A XX. Magyar Innovációs Nagydíj pályázat ............................................................................... 40

EGYESÜLETI ÉLET

Arany László: Évvégi hírek Szegedről ................................................... 40

Dr. Gyurkó István: Szakmai napok az ELMŰ-ÉMÁSZ működési területén ....................... 40

SZEMLE

Dr. Bencze János: Hogyan áll a magfúziós reaktor fejlesztése ............................................................ 41

Szakmai publikácók’2011 .............................................. 42

energetika

Tisztelt Olvasóink, kedves MEE-tagok!

A szilveszteri mulatságok fáradalmait kipihenve a legtöbb ember elgondolkodik, mit hoz az újesztendő. Az Európa-szer-te érezhető recesszió és borús üzleti hangulat elbizonytalanít-ja a befektetőket a gazdaság minden területén. Nem kivétel ez alól egyesületünk sem, hiszen természetes és pártoló tag-jaink - akik az energiaellátásban dolgozva közvetlenül vagy beszállítóként közvetve - érezhetik, nehéz év elé nézünk.

Az elfogyasztott villamosenergia mennyisége reagál leg-érzékenyebben a természeti környezet és az üzleti környezet változásaira. Ha eltekintünk a 2011-es évben mérsékeltebben jelentkező kedvezőtlen időjárási viszonyok fogyasztást csök-kentő hatásától, akkor sem lehetünk elégedettek. A kisebb fogyasztás sajnos nem az energiamegtakarítási módok rob-banásszerű hazai terjedésének a következménye.

A trendeket megfigyelve talán nyugodtak is lehetnénk a hazai energiaellátás biztonságát illetően, hiszen az energia-hordozók elérhetősége nem változott, és a belépett kapaci-tások megnyugtató tartalékokat biztosítanak.

Az energetika jövőjét azonban nem tervezhetjük a pillanat hangulata szerint. Egy energetikai létesítményről szóló dön-tés hosszú időtávra szól. A biztonságot csak átgondolt és kel-lő időtávra előretekintő stratégiai tervezés alapozhatja meg.

Energiaellátásunk biztonsága szempontjából fontos dokumentumot hagyott jóvá az Országgyűlés, amikor a 77/2011. (X. 14.) OGY határozattal megszületett a Nemzeti Energiastratégia. A parlamenti jóváhagyást egy éven át tartó előkészítő munka, változatok elemzése, valamint széleskörű társadalmi és szakmai vita előzte meg.

A Magyar Elektrotechnikai Egyesület kiemelt támogatói:

A 2030-ig szóló, de 2050-ig kitekintő stratégia és a szorosan hozzátartozó környezeti és gazdasági hatáselemzés által preferált "zöld-atom-szén" szcenárió olyan kompromisszum, amely egyszerre próbál meg eleget tenni egymásnak látszó-lag ellentmondó, de a valóságban egymást kiegészítő köve-telményeknek.

A határozat számos feladatot ad a kormányzat számára, a szakma pedig várja a konkrét intézkedések, iránymutatások megjelenését.

A MEE küldetésében megfogalmazta: „Független szakmai szervezetként aktív szerepet vállal a magyarországi energetika alakításában." Az ELEKTROTECHNIKA folyóirat az Egyesület küldetésének megfelelve folyamatosan figyelemmel kíséri az energetikai terület fejleményeit, és részletes tájékoztatást ad olvasói számára az egyes részterületek fejleményeiről is.

Az atomenergia békés célú felhasználása, az atomerőmű-vek működtetése sokak által vitatott, de mélységében keve-sek által ismert terület.

Az ELEKTROTECHNIKA 2012. évi első száma az atomenergia alkalmazásának hazai helyzetét járja körül, megszólaltatva az iparág kiemelkedő szakembereit.

A téma aktualitását az adja, hogy a közismert fukushimai események után a világ atomerőműveire előírt "stressztesztet" Magyarországon a Paksi Atomerőműben elvégezték, és a 205 oldalas dokumentumot 2010 novemberében közzétették. 2011. decemberében megkezdődött a paksi I. blokk üzem-idő-hosszabbításának engedélyezésére irányuló hatósági eljárás.

Remélem, hogy összeállításunkkal bepillantást adhatunk a hazai atomenergetika érdekes világába.

Kovács Andrásfőtitkár

energetikaenergetikaEnergetikaENERGETIKA

Elektrotechnika 2 0 1 2 / 0 1 5

Hogyan tovább atomenergia Csernobil és Fukushima után?

A fuKushImAI bAlEsET

2011. március 11-én Japán keleti partjaitól kb. 130 km távol-ságban, az óceán alatt egy rendkívüli erejű, sekély fészkű föld-rengés történt. A Richter-skálán 9-es magnitúdójú főrengés a felszabadult energia nagysága szempontjából a világon mért földrengések közül a 4. legnagyobb volt [2]. A földrengés ha-tására az ország északi részén található atomerőművek – au-tomatikus biztonságvédelmi működések hatására – rendben, biztonságosan leálltak, és megkezdődött az egységek lehűté-se. Japán északi részén ugyanakkor a villamosenergia-rendszer összeomlott, mert a távvezetékekben a földrengés számos sú-lyos károsodást okozott, továbbá a leálló hő- és atomerőmű-vek kieső kapacitását más forrásokból nem lehetett pótolni.

Az országos villamosenergia-rendszer összeomlása kezdeti eseményként szerepel az atomerőművek méretezési alapjá-ban, azaz ezt a helyzetet az atomerőművek biztonságosan kezelni tudják. A földrengés által okozott vízszintes talajszinti gyorsulás ugyan kismértékben meghaladta a japán északke-leti partvidékén lévő atomerőművek (Onagawa, Fukushima-1, Fukushima-2, Tokai) tervezési alapjában szereplő méretezési biztonsági földrengés vízszintes gyorsulásértékét, de nem tudunk arról, hogy ez érdemi technológiai károsodáshoz ve-zetett volna. Ez érthető is, mert a földrengés mechanikai hatá-saira való méretezés megfelelő mérnöki tartalékkal történik.

A 2000-es évek közepétől a fejlett országok sorra jelen-tették be, hogy újra tervezik atomerőművi kapacitások építését. Finnországban, Franciaországban ténylegesen új blokképítések indultak meg, az USA komoly állami ösz-tönzőkkel segíti az építeni szándékozó cégeket, Litvánia, Lengyelország, az Egyesült Királyság, Bulgária, Csehország, Szlovákia, Magyarország, Oroszország érdemi gazdasági és politikai lépéseket tett ilyen projektek előkészítésére. Még a törvényben deklaráltan antinukleáris Németország és Olasz-ország is az atomenergia jövőbeli alkalmazásának revízióját fontolgatta. Ebben a helyzetben történt 2011 márciusában a japán fukushimai atomerőmű balesete, ami a második leg-súlyosabb az iparág történetében. Jelen cikk a szerzők írásai alapján készült, amely összefoglalja a fukushimai baleset fő okait, történéseit és várható következményeit.

From the middle of the decade of 2000 many developed countries announced decisions about construction of new nuclear capacities. The new unit construction has begun in France and Finland effectively, but the USA, the UK, Russia and other European countries also had plans about nuclear expansion. Even the traditional antinuclear countries like Germany or Italy have planned the revision of their nuclear policies. This positive environment was destroyed by the accident of the Japanese Fukushima nuclear power plant, which is the second most severe accident in the history of the nuclear industry. The article summarizes the main reasons, the events and the possible consequences of the accident. A short comparison with the Chernobyl accident is also given in the paper.

Az óceán alatt kis mélységben bekövetkező nagy földren-gés nem várt, rendkívüli méretű cunamit váltott ki. A nyílt óceánon 5-6 méter magas hullámok a partvidéken 15-30 mé-ter magasra erősödtek, és az épített infrastruktúrában óriási pusztítást okoztak. A cunami kb. 500 km2 területen rombolta le a településeket, sodorta el a házakat, utakat, hidakat, vas-utakat. A cunami áldozatainak száma megközelíti a 20 000 főt. Közülük sokan azon a mintegy száz óvóhelyen veszítették életüket, amelyeket ilyen esetre építettek, de a méretezésük során a mostaninál jóval kisebb cunamival számoltak.

A Fukushima-1 atomerőmű ugyanebből az okból kifolyólag került fel a veszteséglistára: az 1970-es években üzembe lé-pett, hat atomerőművi blokkot tartalmazó telephelyen a mér-nöki építményeket maximum 5,7 m magas cunamihullámokra készítették fel, amelyet jelentősen meghaladott a telephelyet 15 m magas hullámokkal elérő tényleges külső behatás. A cunami elpusztította az erőmű hűtővízellátásáért felelős víz-kivételi művet, valamint az árhullám behatolt a turbinacsar-nokokba, egyéb épületekbe, és működésképtelenné tette a villamos berendezéseket, ezen belül is az üzemzavari dízel-generátorokat.

Az atomreaktorok fontos alaptulajdonsága, hogy azokat a láncreakció leállítása után is feltétlenül hűteni kell, mert a nukleáris üzemanyagban felhalmozódott hasadási termékek radioaktív bomlása (nem az urán hasadása!) annyi hőt termel, hogy aktív hűtés nélkül az üzemanyag-kazetták néhány óra elteltével megolvadnának. Ezért létfontosságú az energeti-kai reaktoroknál a leállítás után a hűtővízellátás és megfelelő üzemzavari áramellátás biztosítása. Ha az atomerőmű külső vil-lamos hálózati feszültség nélkül marad, és a telephelyen lévő összes blokk leáll, az áramellátás csak vészhelyzeti aggregá-tokról (tipikusan dízelgenerátorokról) biztosítható. A cunami azonban a Fukushima-1 atomerőműnél mind a hűtővízellátást (az ún. végső hőnyelő elérését), mind pedig a dízelgenerátoro-kat tönkretette, így egy rendkívül súlyos, tervezési alapon túli állapot alakult ki, amelynek során megolvadt az 1., 2. és 3. reak-torban lévő üzemanyag, valamint sérülés érte az 1., 2., 3. és 4. blokki pihentető medencét. Az 1., 2. és 3. blokki súlyos baleseti folyamatok több száz kilogramm hidrogén keletkezéséhez vezettek. Az 1., 2., 3. reaktorok hermetikus védőépületének megóvása érdekében az operátorok a hidrogén-gőz keverék környezetbe történő lefúvatása mellett döntöttek, amely során – eddig nem ismert okokból – a hidrogén az 1. és 3. blok-ki reaktorépületekben felrobbant. A 3. blokki hidrogén egy része a közös szellőzőrendszeri vezetékeken keresztül átáram-lott a 4. blokk épületébe is, ahol később szintén felrobbant. Összesen 4 reaktorépület súlyosan károsodott. (A 2. blokki hid-rogén sorsával kapcsolatban egyelőre nem látunk tisztán. 2011 márciusában azt közölték a japánok, hogy a 2. blokk hermeti-kus terében, az ún. nedvesaknában hidrogénrobbanás volt, ezt azonban később cáfolták.) A robbanások fokozták a környezet-be kikerülő radioaktív anyagok mennyiségét, és nagyon komp-likálttá tették a helyzet hosszú távú kezelését. A hidrogénrob-banások felhívják rá a figyelmet, hogy a Fukushimában és más forralóvizes reaktorokon is használt hidrogénkezelési stratégia – mely szerint nitrogénnel töltik fel a hermetikus védőépületet, így abban hidrogénkeletkezés során nem tud robbanóképes elegy létrejönni – elhibázott, hiszen láttuk, hogy a hidrogén lefúvatása során további hibák fordulhatnak elő, amelyek vé-gül akár robbanáshoz is vezethetnek. Megfelelőbbnek tűnik a Pakson és sok más energetikai reaktorban alkalmazott eljárás, ahol passzív autokatalitikus rekombinátorokat helyeznek el a hermetikus tér kiválasztott pontjain, melyek a hidrogént oxi-gén jelenlétében visszaalakítják vízgőzzé, még mielőtt robba-násveszélyes hidrogénkoncentráció jöhetne létre.

Prof. Dr. Aszódi Attila, boros Ildikó

A robbanások következtében a reaktorokból jelentős mennyiségű radioaktív anyag került a környezetbe. A légne-mű kibocsátások között a nemesgázok, illékony hasadási ter-mékek (főként jód, cézium) a fő komponensek. A sérült szer-kezeteken keresztül közvetlenül a tengerbe is történt jelentős mennyiségű folyékony kibocsátás. A telephelyen igen magas dózisteljesítmények alakultak ki, ami komolyan akadályozza az elhárítási munkálatokat. Az elhárításon dolgozók megen-gedett dóziskorlátját ideiglenesen 100-ról 250 mSv-re emel-ték, ezt a korlátot 2011 végéig – kis mértékben – hat munkás lépte túl, mindannyian az elhárítási munkálatok elején kapták a jelentősebb többletdózist.

A környező lakosság kitelepítése 3 km-es körzetben már a cunamit követően, március 11-én megkezdődött, mivel a dízelgenerátorok kiesésével az üzemeltető számára nyilván-valóvá vált a helyzet súlyossága. Másnap 20 km-re emelték a kitelepítési körzetet, ehhez később a mért dózisviszonyok alapján további településeket csatoltak az erőműtől észak-nyugati irányban. A kitelepítésen túl további korlátozásokat is be kellett vezetni: egyes helyeken a csapvíz illetve a friss zöldség fogyasztását tiltották meg egy időre. A közvetlen lég-köri és tengeri kibocsátások mostanra a reaktorok zártkörös hűtésének megvalósításával jelentősen lecsökkentek, a kor-látozások teljes feloldásához azonban a szennyezett lakott területeket meg kell tisztítani.

A kibocsátott radioaktivitás összmennyisége alapján a ja-pán nukleáris hatóság április 12-én a hétfokozatú Nemzetközi Nukleáris Eseményskála (INES) legmagasabb, hetes szintjére sorolta be a fukushimai balesetet. Ezt a besorolást korábban csak a csernobili baleset kapta meg (az INES skálát éppen az 1986-os baleset után dolgozta ki és vezette be a nemzetközi közösség). Az azonos INES-7-es kategória ellenére sok eltérés van a csernobili és a fukushimai baleset között. Az 1986-os csernobili baleset közvetlen oka a reaktor rossz reaktorfi-zikai tervezése volt, amit csak rontottak az erőmű bizonyos műszaki megoldásai, egy kiterjedt hermetikus védőépület (konténment) teljes hiánya, illetve a balesetelhárítási terv hi-ánya. Fukushima esetében egy extrém méretű külső termé-szeti esemény okozta a balesetet, amelynek lezajlását nem megfelelő tervezésű műszaki eszközök (pl. a lefúvatás során hibásan működő szellőzőrendszer) súlyosbították.

Az ukrajnai baleset következményeként kb. 50 haláleset írható közvetlenül az elhárítás során elszenvedett rendkívül magas (tipikusan 4 000 mSv-nél nagyobb) többletdózis szám-lájára, emellett kb. 6 000-8 000 többlet rákos megbetegedés várható statisztikai alapon becsülve az orosz, fehérorosz, uk-rán területen érintett lakosság körében.

Fukushima – ahol a jelenlegi becslések szerint a három megsérül reaktorzónából és a 4 érintett pihentető meden-céből összesen kb. a csernobili kibocsátás tizede-ötöde ke-rült a környezetbe (az adatok csak becsültek, egyelőre még nincs pontos, minden fél által elfogadott érték), alapvetően a konténmenteknek köszönhetően – egészségügyi hatásai várhatóan jóval korlátozottabbak lesznek: jelen ismereteink alapján a lakosság egészségügyi károsodása nem várható a baleset következtében. Ennek oka a japán hatóságok gyors döntése a kitelepítésről, a kitelepítés hatékony végrehajtá-sa, az élelmiszerek és a csapvíz fogyasztásának szakszerű korlátozása, illetve az a tény, hogy a korábban kidolgozott balesetelhárítási terv alapján dolgozhattak a hatóságok. Csernobilhoz viszonyítva a fukushimai baleset környezeti kö-vetkezményeit az is csökkenti, hogy Japánban nem került ki a környezetbe számottevő mennyiségű üzemanyag-fragmen-tum, míg Csernobilban a besugárzott üzemanyag mintegy 3,5%-a jutott a környezetbe – benne nagy mennyiségű alfa-

sugárzó nehézizotóppal – a 10 napig tartó intenzív grafittűz és az általa létrehozott extrém magas hőmérséklet, valamint a mérnöki gátak teljes hiánya miatt.

A fukushimai baleset okaival, lefolyásával és következmé-nyeivel kapcsolatban további információk érhetőek el a [3] alatti weblapon.

A bAlEsET éRTéKElésE A NuKlEáRIs bIzToNsáG szEmszöGéből

A fukushimai tapasztalatok fényében jogosan merül fel a kérdés, hogy létezik-e biztonságos atomenergia. A kérdés másként is megfogalmazható: mi az a biztonsági szint, amit elvárunk egy technológiától, ezen belül az atomenergiától?

Az atomerőműveket villamos energia előállítása céljából építik. A használati funkción kívül az atomerőműnek azonban biztonsági funkciókat is el kell látnia, hiszen a reaktorban a működése során nagy mennyiségű, a környezetre veszélyes radioaktív anyag halmozódik fel, amelynek a kedvezőtlen bi-ológiai hatásaitól meg kell óvni a környezetet, az élőlényeket. Az atomerőmű tervezése, építése és üzemeltetése során te-hát alapvető cél, hogy a környezet és a lakosság elfogadha-tatlan többlet-sugárterhelését elkerüljük.

E cél elérése érdekében három alapvető biztonsági funkciót kell ellátni: 1. a nukleáris láncreakciót mindenkor hatékonyan kell tudni

szabályozni, szükség esetén a reaktort le kell tudni állítani, és leállított állapotban kell tudni tartani (röviden: reaktor szabályozása és lezárása);

2. a reaktorban megtermelődő hőenergiát mind normál üzemben, mind pedig üzemzavarok során és leállított álla-potban el kell tudni szállítani (üzemanyag hűtése);

3. meg kell tudni akadályozni, hogy az erőműből a radioaktív anyagok kijussanak a környezetbe (radioaktivitás benntartása).A biztonsági funkciók akkor teljesíthetőek, ha az atomerő-

művet a normál üzemen túl a reálisan elképzelhető esemé-nyekre, üzemzavarokra is méretezzük, vagyis felkészítjük az elképzelhető rendkívüli események és üzemzavarok lekeze-lésére. Az atomerőmű tervezési alapjában ezért a létesítmény és rendszereinek, rendszerelemeinek mindazon jellemzői, valamint a rendszerek, rendszerelemek által ellátni szükséges funkciók szerepelnek, amelyek megléte szükséges a várható üzemi események és feltételezett kezdeti eseményekből szár-mazó tervezési üzemzavarok ellenőrzött kezeléséhez a meg-határozott sugárvédelmi követelmények betartása mellett.

A magyar szabályozás – összhangban a nemzetközi irányel-vekkel – előírja, hogy minden olyan kezdeti eseményt, amely százévente vagy ennél gyakrabban bekövetkezhet az erőmű üzemideje során, várható üzemi eseményként kell kezelni, és a szabályozórendszereket, valamint a személyzetet úgy kell felkészíteni, hogy az összes ilyen eseményből származó prob-lémát el lehessen hárítani anélkül, hogy az erőmű radioaktív kibocsátásai meghaladnák a normál üzemi korlátokat. Az erőműnek egy ilyen esemény után működőképesnek kell ma-radnia. Várható üzemi események kiinduló eseménye lehet például a turbina kiesése, egyes szelepek, szivattyúk kiesése, meghibásodása, hibás emberi beavatkozás miatti téves mű-ködése vagy üzemképtelensége.

A tervezési üzemzavarok olyan kezdeti eseményekből kiin-duló eseménysorok, amelyek a várható üzemi eseményeknél jóval ritkábban fordulhatnak elő, de esetükben a biztonsági rendszerek működésére, az operátorok hatékony közremű-ködésére lehet szükség annak érdekében, hogy a lakosság és a dolgozók többletsugárdózisa a hatósági határértékek alatt maradjon. Bizonyos tervezési üzemzavarok esetén a re-

Elektrotechnika 2 0 1 2 / 0 1 6

aktort körülvevő hermetikus védőépületre (konténmentre) mint mérnöki gátra is szükség lehet a radioaktivitás vissza-tartásához. Az előírások szerint tervezési üzemzavarként kell figyelembe venni minden olyan – az erőműből induló – belső eredetű kezdeti eseményt, amely százezer évente vagy annál gyakrabban előfordulhat (pl. egy fontos hűtőrendszeri cső eltörése, a reaktorzónát hűtővízzel ellátó fő keringető szivaty-tyúk egyidejű kiesése, egy mérő- vagy beavatkozó rendszer meghibásodása, tűz az erőműben stb.), míg külső eredetű kezdeti eseményeknél (tornádó, szélvihar, földrengés, áradás stb.) a tervezési alap részeként kell figyelembe venni a tízezer évente vagy annál gyakrabban bekövetkezhető eseménye-ket. Egy tervezési üzemzavar bekövetkezése után az atom-erőmű nem feltétlenül marad működőképes, de egy ilyen eseménysor nem vezethet a lakosság és a dolgozók dóziskor-látnál nagyobb sugárterheléséhez.

A tízezer évnél ritkábban bekövetkező külső eredetű ese-ményeket, valamint a százezer évnél ritkábban bekövetkező belső eredetű eseményeket nem vesszük figyelembe a terve-zési alapban, mert ezek olyan kis való-színűségűek, olyan ritkán fordulhatnak elő, hogy az atomerőművet nem lehet racionálisan felkészíteni a lekezelésükre. Mivel ezek nincsenek a tervezési alap-ban, de előfordulási valószínűségük nem nulla, ezért tervezési alapon túli baleseteknek nevezzük őket. A terve-zési alapon túli balesetek közül azokat, amelyek a reaktorzóna sérüléséhez ve-zetnek, és így az erőmű szempontjából végzetesek lehetnek, súlyos balesetnek nevezzük. A reaktorzóna sérülése, meg-olvadása még nem jelent feltétlenül jelentős környezeti radioaktív kibocsá-tást, mint ahogy azt az amerikai TMI-2 atomerőművi blokk 1979-es balesete is bizonyította. Az atomerőmű fent leírt lehetséges állapotait, a tervezés során figyelembe vett kezdeti eseményeket az 1. ábrában foglaltuk össze.

Az atomerőmű működésével járó ma-radék kockázat csökkentése érdekében a mélységi védelem elve alapján (ld. 2. ábra) a kis valószínűségű tervezési ala-pon túli balesetek lefolyását is elemzik, és kiegészítő intézkedéseket tesznek annak érdekében, hogy az ilyen extrém kis valószínűségű, de nagy radioaktív ki-bocsátást eredményezhető események környezeti következményeit csökken-teni lehessen, és a végcélt, a lakosság egészségének megóvását meg lehes-sen valósítani. Egy nagy környezeti ki-bocsátással járó esemény során az utol-só eszköz a lakosság védelmében az ún. balesetelhárítási intézkedési terv (BEIT) alkalmazása, amikor a katasztrófavéde-lem és a rendőrség bevonásával, előre leírt forgatókönyv szerint, előkészített eszközök segítéségével (pl. gyorstájékoz-tatás, elzárkóztatás, kitelepítés stb.) aka-dályozzák meg, hogy a lakosságot határ-értéknél nagyobb többletdózis érje.

A japán fukushimai atomerőmű ter-vezése során számoltak cunamival, a

méretezési alapban szereplő cunami árhulláma maximum 5,7 m magas volt. Ezt az értéket a március 11-i cunami kö-zel háromszorosan haladta meg, így az erőmű létfontosságú rendszerei károsodtak, az atomerőmű blokkjai tervezési ala-pon túli súlyos baleseti állapotba kerültek. Mivel a biztonsági rendszerek terhelése jelentősen meghaladta a tervezési érté-keket, ezek a rendszerek nem tudták ellátni feladatukat, így az erőmű biztonsági funkciói is sérültek. Azonban a mélységi védelem elvének helyes alkalmazásával, a balesetelhárítá-si intézkedési terv eszközeinek segítségével a lakosság és a dolgozók védelmét jól valósították meg a japán szakembe-rek még úgy is, hogy a földrengés és az extrém nagy cunami következtében az erőmű körüli területeken nagyon mosto-ha körülmények uralkodtak. A legfontosabb célt, a lakosság egészségének megóvását sikeresen teljesítették.

Ezen a ponton ki kell emelnünk, hogy Fukushimában a mé-retezési cunami nagyságát annak idején nem valószínűségi alapon határozták meg, hanem a történelmi földrengések és cunamik értékelése alapján. A 2011 októberében publikált

Elektrotechnika 2 0 1 2 / 0 1 7

1. ábra Atomerőművi események és állapotok

legújabb információk alapján [4] 2008-ban készült ugyan egy olyan új cunamielemzés, amely 10 méter magas árhul-lámot meghaladó cunamit is lehetségesnek tartott a telep-helyre, ennek az új eredménynek a részletesebb elemzését, és az ebből származó biztonságnövelő intézkedéseket az erőművet üzemeltető TEPCO cég 2011 márciusáig azonban nem hajtotta végre, az elemzés eredményeiről pár nappal a 2011. március 11-i földrengés előtt tájékoztatta a japán kor-mányt [4]. A TEPCO bizonyosan hibázott, amikor késlekedett a kormány tájékoztatásában és az atomerőmű cunami elleni védelmének fokozásában. Érdekes körülmény ugyanakkor az is, hogy ez a 2008-as új elemzés sem valószínűsített 15 méter magas cunamit.

A fuKushImA-1 ATomERőmű AKTuálIs hElyzETE, fElTéTElEzhETő hIbáK

2011 decemberére sikerült mind a négy sérült reaktor eseté-ben elérni az ún. hideg leállított állapotot, ami azt jelenti, hogy az üzemanyag hőmérsékletét a zártkörös hűtőrendszerekkel stabilan 100 °C alatt tudják tartani. A pihentető medencéknek független hűtőköröket építettek ki. Megkezdődött a jelentős mennyiségű radioaktív víz megtisztítása, a szennyezett hul-ladékvizek átmeneti tárolására nagy térfogatú tárolót alakí-tottak ki. Rengeteg épületdarabot, törmeléket takarítottak össze az erőmű udvarán és az épületeken belül is, elsősorban távműködtetésű munkagépek segítségével. Helyreállították a létfontosságú rendszerek áramellátását. A blokki épületeket robotok, illetve a műszaki személyzet segítségével bejárták. Ugyanakkor a hermetikus védőépület első védvonalát, az ún. primer konténment bejáratait még nem nyitották meg, erre még hosszú ideig várni kell. Az 1. blokk sérült épülete fölé ideiglenes védőépületet készítettek. Az intézkedések hosszú távú célja a reaktorok és a pihentető medencék tartós hűtése, a reaktorok további degradációjának megelőzése.

A különböző elemzések alapján konszolidált információ-nak tekinthető, hogy az 1. reaktor aktív zónája csaknem teljes egészében megolvadt és a zónaolvadék jelentős része átha-tolt a reaktortartály alján. A mintegy 10 m (!) vastag beton alaplemezbe kb. 70 cm mélységben hatolt be az olvadék, így

a beton alaplemez épsége nincs veszélyben; nem várható, hogy a zónaolvadék lefelé kijut az épületből. A 2. és 3. reaktor zónája is részlegesen megolvadt, de kisebb mértékben, mint az 1. reaktor esetében. Minden bizonnyal sokévnyi munka van a japán szakemberek előtt, mire hozzá tudnak kezdeni a sérült és megolvadt üzemanyag reaktorból történő eltávolí-tásához.

Ahogy a cikk elején írtuk, a fukushimai események kivál-tó oka a méretezési alapban feltételezettnél jóval nagyobb cunami volt. A méretezési cunami konzervatívabb megvá-lasztásával, illetve a 2008-as új cunami elemzések alapján az erőmű megerősítésével a következményeket jelentősen lehetett volna csökkenteni. Ha a dízelgenerátorokat térben egymástól elválasztva, egyes dízelgépeket magas ponton elhelyezve és léghűtéssel (nem tengervízhűtéssel) ellátva a biztonsági áramellátás a cunami utáni nehéz helyzetben is biztosítható lett volna (mint ahogy az a Fukushima-2 telep-helyen lévő, illetve az Onagawa atomerőműben lévő blokkok esetében meg is valósult, ahol a reaktorzónák sérülését sike-resen elkerülték).

A hidrogénkezelés hibás koncepción alapult. Megfelelő számú autokatalitikus rekombinátorral a hidrogénrobbaná-sok elkerülhetőek lettek volna. A robbanások elkerülésével a környezeti kibocsátások sok nagyságrenddel kisebbek lettek volna, valamint az atomerőmű balesete kisebb médiafigyel-met kapott volna, és így kisebb politikai turbulenciákat vál-tott volna ki.

A rekord erősségű földrengés, utórengései és a 20 000 ember életét követelő, nagy infrastrukturális károkat okozó cunami önmagában is nagy kihívás elé állította a japán állam-gépezetet. Erre rakódott rá a nukleáris veszélyhelyzet kezelé-sének feladata, amelyet az események kezdetén az erőművet üzemeltető TEPCO, a kormány és a hatóságok nem tudtak jól menedzselni. A japán rendszer sajátosságai miatt a kormány-nak (kormányfőnek, kormányszóvivőnek) gyakran olyan kér-désekben kellett megnyilatkoznia, amit jobb lett volna az üzemeltetőre bízni. Furcsa közjátékok rendre adódtak, ami-kor pl. a kormány arra utasította az üzemeltetőt, hogy hűtse a reaktorokat, miközben ez nyilvánvaló műszaki evidencia. A japán hatósági rendszer felülvizsgálata máris megkezdő-dött, Japánon belülről is számos komoly kritika éri a rend-szerüket. Nem helyes megoldás, hogy hosszú ideig a japán nukleáris biztonsági hatóság a villamosenergia-ellátásért fe-lelős minisztérium alá tartozott, így a hatóság függetlensége nem valósult meg. Ráadásul gyakorlat volt az elmúlt évtize-dekben, hogy az ipar és a hatóságok között felelős vezetők vándoroltak oda és vissza, ami elvben lehetőséget teremtett összeférhetetlen helyzetek kialakulásához.

Az utóbbi időben egyébként Magyarországon is lehet hallani olyan politikai érveket, hogy a nukleáris biztonságért felelős hatósági feladatokat ellátó Országos Atomenergia Hivatalt be kellene építeni az energiaellátásért felelős hiva-talba vagy éppen a katasztrófavédelmi szervezetbe. Ez ép-pen a hatáskörök és a felelősségek szükségszerű szétválasz-tása miatt óriási hiba lenne, és a nukleáris biztonság csök-kenéséhez vezetne. A fukushimai baleset egyik fő tanulsága és következménye világszerte pont a nemzeti nukleáris hatóságok függetlenségének és jogköreinek megerősítése. Hazánkban az Országos Atomenergia Hivatal függetlensé-ge jelenleg biztosított.

A japán kormány által felállított vizsgálóbizottság előzetes jelentése [5] szerint a japán hatóságok közötti kommunikáció többször megszakadt a kritikus időszakban. A kabinet nukle-áris válsághelyzeti irányítószerve a kormány épületének 5. emeletén működött, míg a földrengések és katasztrófa-

Elektrotechnika 2 0 1 2 / 0 1 8

2. ábra A mélységi védelem elve

helyzetek kezeléséért felelős tanács ugyanezen épület pincé-jében funkcionált. A közeli elhelyezkedés ellenére számos in-formáció csak késlekedés után jutott fel a kormány szintjére. Több sajtóközlemény elakadt és csak késve került kiadásra.

A bizottság az erőművet üzemeltető TEPCO cég műkö-dését is több ponton erősen kritizálja. Az operátorok a [5] jelentés szerint hibás döntést is hoztak az 1. és a 3. reaktor hűtésével kapcsolatban, ami késleltette az alternatív hű-tővízellátást, így nem hosszabbította meg a zónasérülésig hátralévő időt. A TEPCO cégnek volt egy balesetkezelési válságközpontja kb. 5 km-re az atomerőműtől, ez azonban nem működött több okból sem, nem tudta ellátni feladatát: a természeti csapás lerombolta a külső kommunikációs kap-csolatait; nehézségekbe ütközött az odautazás, valamint az élelemmel és ivóvízzel való ellátás; a balesetkezelési központ szellőzőrendszere nem volt felszerelve radioaktív anyagok kiszűrésére alkalmas szűrőkkel. Ezt 2009-ben ugyan kifogá-solta a nukleáris biztonsági hatóság, de konkrét intézkedés-re, határidővel nem kötelezte az üzemeltetőt. A jelentés sze-rint a TEPCO-n belüli információáramlás hiányosságai miatt több hibás döntés is született.

A japán országos sugárzásmérő rendszer egyes állomásait elmosta a cunami, így a sérült atomerőmű közvetlen közelé-ről nem voltak a rendszerben mérési adatok, de a rendszer távolabbi állomásai és a rendszer maga üzemben maradt. Miután az üzemeltető TEPCO helyi balesetkezelési központ-ja működésképtelenné vált, a sugárzási adatokat a nukleáris biztonsági hatóságnak vagy a kormány balesetelhárítási köz-pontjának kellett volna továbbadnia a helyi hatóságok részé-re. Ezt egyetlen kormányszerv sem tette meg, így a lakosság védelmével, kitelepítésével kapcsolatos döntéseket a helyi elöljáróknak lokális információk alapján kellett meghozniuk, központi segítség nélkül.

A fent felsoroltakon kívül minden bizonnyal még számos további hiba is történt a cunami által elindított események kezelése során, ugyanakkor a lakosság kimenekítése jó idő-ben megtörtént, számottevő lakossági dózisterhelésről nem tudunk. A mostoha körülmények ellenére az érintett reakto-rok és pihentető medencék aktivitáskészletének mindössze 0,01%-a került ki a környezetbe, ami azt mutatja, hogy a mér-nöki gátak jól bent tartották a radioaktivitás zömét.

VAN-E jöVőjE Az ATomENERGIáNAK?

Jelen pillanatban nehezen megbecsülhető a fukushimai baleset hatása az atomenergetika jövőjére. Németország vezető politikusai (belpolitikai, választási szavazatszerzési okokból, az érdemi szakmai egyeztetéseket mellőzve) a bal-eset után szinte azonnal jelezték: 2022-ig végleg feladják a nukleáris erőművek alkalmazását, és nemrégiben hasonlóan döntött a svájci parlament is, itt 2034-ig tervezik az ország öt nukleáris termelőegységeinek bezárását, amelyek jelenleg a villamos energia 40%-át adják. Nem túlságosan meglepő, hogy Japán is az atomerőművek feladását tervezi, ennek lehe-tőségét egy újonnan felállított parlamenti bizottság vizsgálja.

Számos más ország (pl. Oroszország, Kína, Dél-Korea, In-dia, USA, Csehország, Finnország) azonban kiállt a nukleáris erőművek további alkalmazása mellett, azzal érvelve, hogy az általuk okozott többletkockázat még mindig kisebb, mint az a kár, amelyet az atomenergia elhagyása okozhat. Reálisan te-kintve jelenleg nem elképzelhető az atomerőművek kiváltása pusztán megújuló energiaforrásokkal, ezért az atomenergiá-ról lemondó országok újra nagyobb arányú fosszilis felhasz-nálást, és ezzel növekvő szén-dioxid- és más károsanyag-ki-bocsátást vállalnak.

Miután belátható időn belül nem lehetséges az atom-energia kizárása a villamosenergia-termelésből, egy felada-tunk lehet: még tovább növeljük az atomerőművek bizton-ságát, tanulva a fukushimai tapasztalatokból. A fukushimai események eddigi elemzései azt mutatták, a baleset fő oka a tervezési alap nem megfelelő megválasztása és a súlyos-baleset-kezelési eljárások hiányos kidolgozása lehetett, de hiányosságok voltak az erőmű vezetésében és a kommuni-kációban is.

A tanulságok pontos levonása és hasznosítása évekig is eltarthat, az első lépéseket azonban már megtették az atom-erőműveket üzemeltető országok. Az EU elrendelte vala-mennyi nukleáris blokk célzott biztonsági felülvizsgálatát a fukushimai tapasztalatok alapján (ezek az ún. stressztesztek), de a többi ország is hasonló – legfeljebb kevésbé központosí-tott – felülvizsgálatot hajt végre. Az erőművek biztonságának értékelése mellett a nukleáris biztonságot felügyelő hatósá-gok és a törvények, szabályzatok felülvizsgálata is várható.

Ezen lépések eredménye – hasonlóan az 1979-es TMI, és az 1986-os csernobili balesetek utóéletéhez – várhatóan a nuk-leáris biztonság további fokozása, és a még biztonságosabb reaktortípusok elterjedése lesz.

KöszöNETNyIlVáNíTás

A cikk a TÁMOP-4.2.1/B-09/1/KMR-2010-0002 támogatásával jött létre.

Irodalomjegyzék1. Dr. Aszódi Attila, boros Ildikó: Van-e az atomenergiának jövője Csernobil

és Fukushima után? „Természettudomány tanítása korszerűen és vonzóan; Motiváció, tehetséggondozás, tanárképzés” – Nemzetközi szeminárium magyarul tanító tanárok számára az ELTE Természettudományi Oktatás-módszertani Centrum és az InfoPark Alapítvány szervezésében, Budapest, 2011. augusztus 23-25.; az előadások szerkesztett anyaga

2. Varga Péter, süle bálint: A rendkívüli Tohoku-földrengés, Természet Vilá-ga, 2011. július. 142. évf. 7. füzet.

3. Aszódi Attila személyes weblapján elérhető különböző írások a fukusihmai balesetről, 2011 március – október:

http://www.reak.bme.hu/munkatarsak/dr_aszodi_attila/ japan_foeldrenges.html4. NhK World: TEPCO forecast 10-meter tsunami, 2011. október 3. http://www3.nhk.or.jp/daily/english/03_21.html „Government documents show that the operator of the Fukushima Daiichi

nuclear plant predicted in 2008 that a tsunami over 10 meters high could hit the plant, which was only designed to withstand tsunami of 5.7 meters. But it failed to report this to the government until just before the March 11th disaster.”

5. Executive Summary of the Interim Report, Investigation Committee on the Accidents at Fukushima Nuclear Power Stations of Tokyo Electric Power Company, December 26, 2011,

http://icanps.go.jp/eng/111226ExecutiveSummary.pdf

Boros Ildikóegyetemi tanársegéd, BME, Nukleáris Technikai Intézetboris@reak.bme.hu

Prof. Dr. Aszódi Attilaegyetemi tanár, igazgató, BME, Nukleáris Technikai Intézetaszodi@reak.bme.hu

Elektrotechnika 2 0 1 2 / 0 1 9

WoRlD ENERGy ouTlooK 2011 Az ATomENERGIA szEmszöGéből

A 2011. december 2-án Magyarországon is bemutatott, az OECD égisze alatt működő Nemzetközi Energia Ügynökség (IEA) World Energy Outlook 2011 kiadványa szerint 2035-ig a globális energiafelhasználás jelentősen, a 2009-es szinthez képest mintegy 40 százalékkal, 4,8 millárd toe-vel nő, a növe-kedéssel pedig együtt jár az energiahordozók árának drasz-tikus emelkedése és a szén-dioxid-kibocsátás növekedése is. A kiadvány számításba veszi az energiahatékonyság és a megtakarítás területén elérhető célokra és eredményekre vonatkozó kormányzati előrejelzéseket is. Ha ezek nem tel-jesülnek, az energiafelhasználás akár nagyobb mértékben is növekedhet.

A kiadványban foglaltak szerint 2010-ben például a 80 éve nem látott gazdasági recesszió ellenére rekordot döntött a globális szén-dioxid-kibocsátás: 30,4 gigatonna szén-dioxid került az atmoszférába, ez pedig 1,6 gigatonnával több, mint 2009-ben. Az új forgatókönyv szerint 2035-re 36,4 gigatonna szén-dioxid-kibocsátással számolhatunk.

A jelentés szerint az üvegházhatású gázok légköri kon-centrációja 2017-ben elérheti a kritikus szintet. Ez pedig azt

energetikaenergetikaEnergetikaENERGETIKA

jelenti, hogy 2017 után elvész annak esélye, hogy a globális átlaghőmérséklet emelkedése 2 Celsius fokon belül marad-jon. Ebben az esetben a globális célkitűzés csak akkor telje-sülhetne, ha ettől az időponttól kizárólag nulla kibocsátású erőművek, épületek, ipari üzemek és közlekedési eszközök épülnének, kerülnének forgalomba. Az eddig bejelentett vál-lalások is csak arra lennének elegendőek, hogy 3,5 Celsius fok környékén álljon meg az emelkedés. Ha ezek az ígéretek sem teljesülnek, akkor 6 Celsius fok feletti átlag hőmérsékletemel-kedés kalkulálható.

Az előrejelzések szerint a világ atomenergia kapacitása 2035-re a 2009-es 393 GW teljesítményről 633 GW teljesít-ményre növekszik. Az érintett országok többsége nem bírál-ta felül fejlesztési terveit a fukushimai atomerőmű-balesetet követően, és belátható időn belül ez nem is fog megtörténni. A nukleáris energiatermelés csak az eddig ismert fejlesztési szándékok megvalósulása esetén is jelentős növekedés elé néz a következő 25 évben.

Ugyanakkor a fukushimai atomerőmű-baleset kapcsán az atomenergiával szemben elkerülhetetlenül felmerült aggá-lyok miatt a kiadvány bemutat egy „alacsonyabb atomener-gia-felhasználás” jövőképet is, amely szerint az OECD tagál-lamok nem építenek új atomerőműveket és a meglévő atom-erőművek üzemidejét korlátozzák. Nyilvánvaló, hogy ennek eredményeként növekedne a megújuló és a fosszilis ener-giahordozók részaránya, de emellett a klímavédelmi célokkal szembe menve 900 millió tonnával a szén-dioxid-kibocsátás is (ez az érték hazánk éves kibocsátásának közel tizennyolc-szorosa). Mindezek megemelnék az importszámlákat, kétsé-gessé tennék az energiaellátás biztonságát, megnehezítenék és megdrágítanák az éghajlatváltozás elleni küzdelmet – figyelmeztet a jelentés.

A jelentés megállapítja, hogy a következmények azokban az országokban lesznek különösen súlyosak, amelyek kevés saját energiaforrással rendelkeznek, és ezért jelentősen az atomenergiára kívántak támaszkodni. A fejlődő gazdasá-gok sem fogják tudni kielégíteni gyorsan bővülő energia-igényüket.

Elektrotechnika 2 0 1 2 / 0 1 1 0

Az atomenergia jövője Fukushima és a klímaváltozás árnyékában

hárfás zsolt

A fukushimai atomerőmű-baleset, a német és a svájci dön-tés az atomenergia-mentes jövőről, valamint az Olaszor-szágban történt politikai irányváltás minden korábbinál egyértelműbben mutattak rá arra, hogy az energiabizton-ság már nemcsak gazdasági, hanem egyre inkább geopoli-tikai stratégiai kérdés is. Ugyanakkor az elmúlt időszakban publikált nemzetközi kiadványok és jelentések is egyértel-műen rámutattak arra, hogy a globális szén-dioxid-kibocsá-tás csökkentése érdekében drasztikusan változtatni kell az energiafelhasználási szokásokon. A szén-dioxid-kibocsátás globális csökkentésének eszközei lehetnek az atomenergia és a megújuló energiaforrások párhuzamos alkalmazása, valamint az energiafelhasználás hatékonyságának növelé-se elsősorban a közlekedésben és az épületenergetikában. Emellett természetesen szükséges a szemléletformálás is, hiszen csak ezzel érthető el az emberek gondolkodásmód-jának környezettudatos irányba mozdítása az energiataka-rékosság és energiahatékonyság növelése érdekében.

The nuclear accident at Fukushima, the German and Swiss decision on nuclear capacity shutdown, and the policy change in Italy have made it clearer than ever that energy security is no longer a merely economic but increasingly a geopolitical strategic issue. The recently released international publications and reports also clearly point out that radical changes are required in energy use habits in order to cut global carbon emission. The global means to cut carbon emission may include the simultaneous application of nuclear and renewable energy sources, and improvement in the efficiency of energy use, primarily in transport and building engineering. Naturally, awareness raising is also required, as this is the only way to turn people’s thinking towards an environment-friendly approach in the interest of increasing energy saving and energy efficiency.

1. ábra Az atomenergia jövőbeli szerepe az új és az alacsonyabb atomenergia-felhasználási forgatókönyv alapján [1]

Elektrotechnika 2 0 1 2 / 0 1 1 1

Az elemzések és előrejelzések a döntés hatásaként tartósan is 3-8 €/MWh nagykereskedelmi zsinórár növekedést jeleznek előre Németországban.

A németországi rendszerirányító szerint, míg a nyári idő-szak megelőző intézkedésekkel, átütemezésekkel kézben tartható, a téli periódus a villamosenergia-igény növekedése és a megújuló energiaforrások rendelkezésre állásának csök-kenése miatt komoly kockázatokat rejt magában. Ez pedig a többszörösen hurkolt kontinentális villamosenergia-hálóza-tok következtében közvetlenül kihatnak a többi ország rend-szereire is.

Egy, az európai árampiacot reprezentáló modell összeha-sonlította a moratórium és a moratórium mellett létrejövő piaci hatásokat egy adott referencianapra kalibrált adatok segítségével. A moratórium nélküli állapothoz képest a mo-ratórium esetén a német villamosenergia-export 25%-os csökkenését és körülbelül ekkora importnövekedést prog-nosztizálnak. Az import cseh és francia irányból 20%-kal nő, ugyanakkor a németek Hollandiába és Ausztriába irányuló exportja visszaesik [3]. Hozzátéve, hogy a franciaországi im-port is atomenergia, mivel a francia villamosenergia-termelés több mint 70%-a atomenergiából származik.

Új ATomERőműVI bloKK(oK) éPíTéséNEK szüKséGEsséGE

A hazai villamosenergia-ellátás jövőbeli forrásoldali helyzetét vizsgálva megállapítható, hogy a villamosenergia-rendszer nagy kihívás előtt áll. A legújabb előrejelzés szerint a nettó villamosenergia-igény növekedési üteme a következő két évtizedben évente átlagosan 1,2% lesz, valamint a villamos csúcsterhelés évente közel 90 MW-tal fog növekedni. Az elő-rejelzést megerősíti az is, hogy a World Energy Outlook 2011 kiadvány 0,8%-os növekedést prognosztizálnak 2035-ig az Európai Unió villamosenergia-felhasználásában, és azt min-denképpen feltételezni lehet, hogy hazánkban az átlagnál nagyobb lesz az igény növekedése, hiszen jelenleg villamos-energia-felhasználás tekintetében az európai rangsor végén helyezkedünk el.

Számolni kell azzal, hogy a hazai erőműparkunk jelentős részét a jövőben le kell selejtezni az elöregedés, a környe-zetvédelmi és a versenyképességi szempontokat figyelembe véve. Mindez pedig azt eredményezi, hogy a 2010-es több mint 9300 MW villamos teljesítményből (100%) 2030-ig ke-vesebb mint 3500 MW (37%) maradhat meg a rendszerben. A várható csúcsterhelés a 2010-es 6560 MW-ról 2030-ig 8250 MW-ra növekedhet. [2]

Emellett figyelembe kell vennünk azt a tény is, hogy hosszú távon az import megszűnik (vagy megszűnhet) a húszas évek végére, különösen akkor, ha addigra üzembe helyezik az új, III. generációs atomerőművi blokkokat.

Fatih Birol az IEA vezető közgazdásza a bemutatón hangsú-lyozta, hogy jó döntést hozott Magyarország, amikor a Paksi Atomerőmű Zrt. további bővítése és a már meglévő blokkok üzemidő-hosszabbítása mellett döntött, hiszen ez összhang-ban van a kibocsátáscsökkentési és energiabiztonsági célja-inkkal.

Az EGyEs oRszáGoK jElENlEGI hozzáállásA Az ATomENERGIához

A fukushimai atomerőmű-balesetet követően néhány or-szág az atomenergia teljes elutasításában látja jelenleg a jövőt. Olaszországban 2010 februárjában kezdeményez-ték az atomenergia-program újraindítását. A fukushimai baleset után az országban tartott érvényes népszavazás, amelyen a lakosság mintegy 55%-a vett részt, 95%-os többséggel utasította el az új atomerőmű építését. Fél évvel a fukushimai atomerőmű-baleset után a svájci par-lament alsóháza után a felsőház is az atomenergiából való kiszállás mellett döntött.

Németországban az addig is szkeptikus német kormány-ban felerősödtek a nukleáris energiával szembeni aggodal-mak. Ennek eredményeképpen március közepén Angela Merkel bejelentette, hogy felfüggeszti a hét legrégebbi, 1981 előtt épült és egy újabb atomerőmű üzemét. Május végén megerősítették, hogy ezeket az erőműveket végleg bezárják. A június elején megszületett határozat értelmében pedig a megmaradt atomerőműveket fokozatosan, 2015-2022 között állítják le – felülírva ezzel a 2010 őszén hozott azon döntést, amely szerint az 1980 előtt épült reaktoroknak 8 éves, a ké-sőbb épülteknek 14 éves üzemidő-hosszabbítást biztosított.

Ugyanakkor az érintett többi ország nem bírálta felül az atomenergia alkalmazásával kapcsolatos jelenlegi álláspont-ját és a jövőbeli fejlesztési terveit sem.

A NémEToRszáGI DöNTés hATásAI

A döntés teljesen új helyzetet teremt a német villamosener-gia-ellátásban. Abban az esetben, ha kieső atomerőművi kapacitásokat magas hatásfokú földgáztüzelésű kapcsolt és kombinált ciklusú erőművekkel pótolnák, akkor a németek-nek többek között 30-35 milliárd köbméter többlet-földgáz-igénnyel kell számolniuk évente, jelentősen növelve ezzel az európai gázimportfüggőséget. Ugyanakkor a szélerőművek terjedésével a gázerőművek kihasználása csökken, így üze-meltetésük gazdaságilag ellehetetlenülhet.

A szénerőművek esetén is jelentős változás következhet be a döntés eredményeképpen. A kiöregedett széntüzelésű erőművek üzemidejét meghosszabbíthatják, emellett fel-gyorsulhat az új szénerőművek építése is. Németországban így a növekvő fosszilis energiatermelés miatt növekvő szén-dioxid-kibocsátással kell számolni.

A megújuló energiaforrások felhasználása tekintetében ambiciózus tervekkel rendelkeznek, hiszen 2020-ra 35%-ra emelnék a megújuló részarányt, de a zöldek szeretnék további 5%-kal 40%-ra emelni. Emellett 2030-ra az Északi-tengeren 25000 MW-os szélerőmű-kapacitással számolnak, amelyhez 2-3 ezer km hosszúságú vezetékhálózat kiépítése is szükséges lesz. Elméletileg ez önmagában kompenzálhat-ja a kiesett nukleáris kapacitásokat, ugyanakkor kérdésként felmerül, hogy honnan, milyen erőművekkel és milyen költ-ségek mellett történik meg a szélenergia kiszabályozása (+ 25 GW kell a szabályozáshoz!). Ilyen körülmények között a kieső kapacitást csak részben fogják tudni pótolni megújuló energiaforrásokkal. 2. ábra A forráslétesítés szükségessége

Az előrejelzések szerint a hazai villamosenergia-rendszer-ben 2030-ban több mint 13 100 MW névleges bruttó villamos teljesítőképességű erőmű üzemelhet. Emiatt – figyelembe véve a közel 5900 MW kieső kapacitást - 2010 és 2030 között mintegy 9600 MW új villamosenergia-termelő kapacitás lét-rehozása válik szükségessé, feltételezve, hogy a paksi atom-erőmű négy blokkjának üzemidő-hosszabbítása megvalósul, különben további 2000 MW kiesést kellene pótolni.

A szükséges új erőművi kapacitásokat pedig olyan összeté-telben szükséges megépíteni, hogy az energiamix megfeleljen az ellátásbiztonsági, a versenyképességi és a klímavédelmi célkitűzéseknek. E célokat figyelembe véve a megújuló ener-giaforrások fokozódó felhasználása mellett továbbra is dön-tő szerepet kap a korszerű, magas hatásfokú hagyományos erőműblokkok, így többek között új atomerőművi blokk(ok) létesítése is.

NEmzETI ENERGIAsTRATéGIA

Magyarország politikai-gazdasági mozgásterét meghatározó tényezők között jelentőségét és súlyát tekintve az elsők közé tartozik az energiaimport-függőség. A nemzeti szuverenitás erősítése elképzelhetetlen e kitettség fokozatos mérséklése nélkül. Egy évtizedekre szóló energetikai szakpolitikai alap-dokumentum fő célja így semmiképpen nem lehet más, mint a folyamatos függetlenedés a külső energiafüggőségtől. En-nek alapján nem véletlen, hogy az Országgyűlés által 2011. október 3-án elfogadott Nemzeti Energiastratégia üzenete: „függetlenedés az energiafüggőségtől”.

Az energiaellátás biztonságának szavatolása, a verseny-képesség növelése és a fenntarthatóság felé való elmozdu-lás érdekében hazánk energiafüggetlenségéhez elvezető út sarokpontjai az energiatakarékosság, a decentralizáltan és itthon előállított megújuló energia, integrálódás az európai energetikai infrastruktúrákhoz és az atomenergia, amelyre a közúti és vasúti közlekedés villamosítása épülhet. Az ötödik sarokpont a kétpólusú mezőgazdaság létrehozása, amely a fenntarthatósági és piaci szempontok érvényesítésülésére tekintettel kellő rugalmassággal tud váltani az élelmiszer-termelés és az energetikai célú biomassza-előállítás között. Emellett nem mondhatunk le a fosszilis energiahordozókról sem, a méltányos áron beszerzett földgázra továbbra is fon-tos szerep vár, míg a hazai szén- és lignitvagyon a magyar energetika stratégiai tartalékát adja.

Magyarország fokozatos energiafüggetlenedése érde-kében a Nemzeti Energiastratégia az atomenergia jelenle-gi kapacitásainak megőrzésével és a zöld technológiákból

származó villamosenergia-termelés arányának és mennyi-ségének növekedésével számol. A paksi atomerőmű üzem-idő-hosszabbításnak így nincsen alternatívája, mivel hazánk villamosenergia-ellátásának biztonsága e nélkül aligha lenne garantálható.

Magyarország középtávú nemzeti érdeke így azt kívánja, hogy a paksi üzemidő-hosszabbítással kapcsolatos kérelmek és engedélyek - a jogszabályokban foglaltaknak megfelelően - időben megszülessenek. A stratégia szerint a villamosener-gia-ellátásnak biztosítása, a villamos energia árstabilitása és a környezetvédelmi célkitűzéseink teljesítése érdekében hosz-szú távon is szükségesnek mutatkozik a jelenlegi kapacitások pótlása.

A következő évtizedekre szóló Nemzeti Energiastratégia a hozzá illeszkedő egyéb koncepciókkal, cselekvési tervekkel és ágazati stratégiákkal egészül ki egységes stratégiai célrend-szerré. A tárca megkezdte az öt cselekvési terv kidolgozását, amelyek véglegesítésében – a Nemzeti Energiastratégia ki-dolgozásához hasonlóan – rendkívül fontosnak tartja a szé-les körű szakmai egyeztetést, ezért a kidolgozásba bevonja a kormányzati, szakmai és társadalmi szereplők szakértőit, kép-viselőit is. A Cselekvési Tervek első változata a tervek szerint 2012 tavaszára készülhet el.

mI TöRTéNNE, hA lEállíTANáNK A PAKsI ATomERőműVET?

Ha a paksi atomerőmű jelenlegi 2000 MW villamos teljesít-ményét gázerőművekkel kellene pótolni, akkor a jelenlegi, főként importalapú 12 milliárd köbméter/év földgázfelhasz-nálásunk másfélszeresére növekedne, egyértelműen súlyos-bítva Magyarország importfüggőségét.

A kedvezőtlen hatások itt azonban nem érnének véget: je-lentősen növekedne a villamos energia ára (5-6 forint/kWh-val, megújuló energiaforrások esetén 17-18 forint/kWh-val), és nemzetközi vállalásainkat tekintve kezelhetetlen mérték-ben emelkedne a szén-dioxid-kibocsátás is. Gázerőművek esetén közel 6,5 millió, szénerőművek esetén majdnem 13 millió tonna többletkibocsátással kellene számolnunk. A hazai éves kibocsátáshoz viszonyítva ezek a többlet kibocsátások 6,5%, illetve 25%-os emelkedést okoznának az éves kibocsátás-ban.

ENERGETIKAI TEchNolóGIáK GAzDAsáGI összEhAsoNlíTásA

Köztudott, hogy az energiatartalomra vetített üzemanyag-költség nukleáris üzemanyag esetében jelenleg sokkal ki-sebb, mint a fosszilis üzemanyagoknál. A nukleáris fűtőelem költsége – beleértve az uránbányászatot, a dúsítást és a fűtőelemgyártást is – a villamosenergia-termelés teljes költ-

Elektrotechnika 2 0 1 2 / 0 1 1 2

3. ábra Hazánk nukleáris kapacitásainak várható alakulása 2037-ig

A kérdésre adott vála-szok alapvetően a megújuló energiaforrásokat helyezik előtérbe, de ha ehhez a kér-déshez hozzátesszük még az „Ön hajlandó lenne a je-lenleginél többet fizetni a villamos energiáért, ha azt megújuló energiaforrások-kal állítanák elő szemben az atomenergiával?”kérdést, akkor teljesen más kép bon-takozik ki.

A megkérdezettek 63%-a azt mondta, hogy nem akar többet fizetni a villamos energi-áért és csak 31% mondja azt, hogy szeretne, de csak egy ki-csivel többet. Ebből pedig az a világos következtetés vonható le, hogy ugyan a társadalom szereti a zöld energiát, de többet fizetni nem hajlandó érte.

célzoTT bIzToNsáGI fElülVIzsGálAT

A kormány és a Nemzeti Fejlesztési Minisztérium határozot-tan elkötelezett abban, hogy az atomenergiával kapcsolatos döntéseknél és az atomerőmű üzemeltetése során a nukle-áris biztonságnak minden egyéb szemponttal szemben el-sőbbséget kell élveznie.

Mint közismert, a Japán keleti partjait sújtó rendkívüli erős-ségű földrengés és az annak következményeként keletkezett szökőár hatására a fukushimai atomerőmű blokkjaiban súlyos atomerőmű-baleset történt 2011 márciusában.

A Japánban történtekre az Európai Unió és a magyar el-nökség gyorsan reagált. Magyarország minden támogatást megadott a Bizottságnak és a tagországoknak a szükséges lépések megtételéhez. Az elnökségi időszak egyik kiemelke-dő sikere, hogy a szükséges intézkedések megvitatására és a helyzet elemzésére hazánk által összehívott rendkívüli Ener-gia Tanácsülésen a tagállamok atomerőműveire vonatkozó Célzott Biztonsági Felülvizsgálat (stressz-teszt) kidolgozásá-ról és végrehajtásáról született döntés. A Célzott Biztonsági Felülvizsgálat elvégzését az Európai Tanács minden európai atomerőmű számára előírta.

Magyarország e kérdésben is élen járt, hiszen az elsők kö-zött döntöttünk a stressz-teszt megindításáról. A nemzeti fejlesztési miniszter a paksi atomerőműben tett március végi látogatása során elrendelte a paksi védművek, biztonsági berendezések és az üzemzavarok kezelésére kidolgozott for-gatókönyvek azonnali szigorú ellenőrzését és egy átfogó biz-tonsági értékelés elkészítését.

A Célzott Biztonsági Felülvizsgálat hazai végrehajtása az eredeti ütemezésnek megfelelően halad. A Paksi Atomerőmű Zrt. 2011. október végéig elkészítette és eljuttatta Végleges Jelentését az Országos Atomenergia Hivatalnak.

A jelentés alapján összességében megállapítható, hogy a Célzott Biztonsági Felülvizsgálat eredményei azonnali be-avatkozást nem tesznek szükségessé a paksi atomerőműben. A biztonság további növelése érdekében ugyanakkor a pak-si atomerőmű tizennyolc kisebb javító intézkedésekre tett javaslatot. Ezek megvalósításával a súlyos balesetek esélye még a jelenlegi rendkívül kis értékhez képest is tovább csök-kenthető.

A kormányzat álláspontja változatlan abban, hogy a felül-vizsgálat eredményeiről és a további lépéseiről folyamatosan tájékoztatni kívánja a magyar lakosságot a teljes átláthatóság jegyében.

ségének mintegy 10-15%-át teszi ki, ezzel szemben a gáztü-zelésnél 70-75%, széntüzelésnél 20-40% a fűtőanyag-kompo-nens aránya az egységköltség szerkezetében. Az atomerőmű-vek magas beruházási költségét, így az alacsony üzemanyagár és az ezáltal alacsony egységköltség kompenzálja.

Az IEA és a NEA (Nuclear Energy Agency) „Projected Costs of Generating Electricity 2010” c. jelentése a villamosenergia-termelés költségeit vizsgálja a legkülönfélébb üzemanyagok és technológiák (szén, gáz, atomenergia, víz, szárazföldi és a tengeri szélenergia, biomassza, nap) számbavételével, a rendelkezésre álló legfrissebb adatok alapján. Az 1. táblázat adataiból egyértelműen látszik, hogy az atomerőművi vil-lamosenergia-termelés esetén az egységköltségnek csak a 16%-át teszi ki a fűtőelem költsége. Ugyanez a költségelem szénerőmű esetén közel 30%, gázerőmű esetén pedig több mint 70%. Mindez pedig nagymértékben meghatározza az adott erőmű ellátásbiztonságra és gazdaságosságra gyako-rolt hatását.

A villamosenergia-fogyasztók számára kulcsfontosságú az atomenergia e tulajdonsága, hiszen ha a bányászott urán ára megkétszereződik, akkor ez a villamosenergia-termelés egységköltségében csupán 3-5%-os emelkedés jelent. Ezzel szemben a földgáz és a feketeszén árának megduplázása 20 illetve 70% áremelkedést eredményez-ne. Így várhatóan a jövőben a fosszilis üzemanyagok árá-nak drágulása is javítja az atomerőművek versenyképes-ségét, miközben az urán árának változása azt nem tudja igazán rontani. Mindezek alapján pedig kijelenthető, hogy az atomerőmű hosszú távú működése biztosíthatja a legna-gyobb ellátásbiztonságot, árstabilitást és gazdasági előre-tervezhetőséget.

Fontos kiemelni azt a tényt is, hogy a 3. generációs blok-kok tervezett üzemideje jellemzően 60 év. Ez pedig az jelenti, hogy a hiteltörlesztési időszakot követően az atomerőmű még versenyképesen tudja előállítani a vil-lamos energiát.

A hAzAI KözVélEméNy és Az ATomENERGIA

Az atomenergia békés célú alkalmazásával kapcsolatban nagyon fontos szempont a társadalmi elfogadottság. Az atomerőmű megbízásából augusztusban végzett közvéle-mény-kutatás azt mutatja, hogy az ország lakosságának nagy többsége, 73 százaléka egyetért a paksi atomerőmű műkö-désével.

A hivatkozott közvélemény-kutatásnak volt még egy na-gyon fontos üzenete. Az „Ön szerint az ország és a lakosság energiával való biztonságos ellátását melyik technológia biz-tosítja leginkább a jövőben?” kérdésre a válaszadók 54%-a válaszolta a megújuló energiaforrásokat és 21%-a az atom-energiát.

Elektrotechnika 2 0 1 2 / 0 1 1 3

1. táblázat Villamosenergia-termelési technológiák összehasonlítása a költségösszetétel szempontjából [4]

hiszen az atomenergiának számos olyan erőssége van, amely elősegíti a versenyképesség növelését, az ellátásbiztonság erősítését, a környezetszennyezés csökkentését, a klímavédel-met és ezek révén a fenntartható fejlődés megteremtését is.Irodalomjegyzék[1] IEA: World Energy Outlook 2011, p. 459. [2] Dr. stróbl Alajos, A MAVIR ZRt. 2011. évi forrásoldali kapacitáselemzés

elfogadásakor felvetődött kiegészítésekhez, helyesbítésekhez új számítá-sok és ábrák elkészítése, közreműködés a végleges anyag elkészítésében c. tanulmány, Budapest, 2011. december

[3] friedrich Kunz, christian von hirschhausen, Dominik möst and hannes Weigt: ”Security of Supply and Electricity Network Flows after a Phase-Out of Germany’s Nuclear Plants: Any Trouble Ahead?”, 2011.

[4] IEA, NEA: Projected Costs of Generating Electricity 2010, p. 112.

Az Új ATomERőműVI bloKK(oK) léTEsíTésE A KoRmáNyzAT szEmszöGéből

A Nemzeti Fejlesztési Minisztérium a paksi nukleáris kapa-citások hosszú távú megőrzése, új atomerőművi blokk(ok) létesítése melletti döntéshozatalt javasolja a Kormánynak az energetikai ellátásbiztonság biztosítása és a magyar gazda-ság dekarbonizációs pályára állítása érdekében.

A Kormány egyetértése esetén az új atomerőművi blok-kokkal kapcsolatos nemzetközi tender kiírása a jövő év első felében várható. A kiíráshoz szükséges feladatokat a tárca ennek megfelelően időzíti és hajtja végre.

összEGzés

Az Európai Unió elképzeléseivel is összhangban lévő Nem-zeti Energiastratégia alapvető célkitűzései az energiaellátás biztonságának szavatolása, a versenyképesség növelése, a fenntarthatóság felé való elmozdulás úgy, hogy közben fe-lelősséget kell tudni vállalni a nehéz anyagi helyzetben lévő állampolgárokkal is. Szükségünk van a kitűzött célokat szem előtt tartva a kiegyensúlyozott energiamix összeállítására. A megújuló energiaforrások fokozódó felhasználása mellett elengedhetetlen az atomenergia folyamatos felhasználása,

Elektrotechnika 2 0 1 2 / 0 1 1 4

Hárfás Zsolttanácsosenergetikai mérnök, okleveles gépészmérnökNemzeti Fejlesztési Minisztériumzsolt.harfas@nfm.gov.hu

bEVEzETés

A paksi atomerőmű blokkjai több évtizede kezdték meg mű-ködésüket. Az eltelt időszakban bebizonyosodott, hogy az atomerőmű üzemviteli biztonsága kiemelkedően jó, az oko-zott környezeti sugárterhelés a nemzetközi előírások szerinti értékek csekély töredékét éri el. Az atomerőmű biztonságára kezdettől fogva nagy figyelmet fordítottunk, amely kiterjedt a szigorú minőségellenőrzésre, a folyamatosan végrehajtott biztonságnövelő intézkedésekre, az irányítórendszer lénye-ges korszerűsítésére és a személyzet magas szintű képzésére. Ezek a tényezők a paksi atomerőművet az egyik legjobbnak tekintett VVER-440/V-213 erőművé teszik.

Összhangban a hazai hatósági elvárásokkal és a nemzet-közi gyakorlattal, az atomerőmű üzemeltetője nem tekinti a biztonságot statikusnak, az folyamatos kritika és megújulás tárgya. Ez azt jelenti, hogy a biztonságot, a biztonsági rend-szereket, a biztonság szempontjából fontos technológiai ele-meket a legújabb nemzetközi üzemi tapasztalatok és kutatási eredmények alapján folyamatosan újraértékeljük és tízévente az időszakos biztonsági felülvizsgálatok során jelentésekben, elemzésekben mutatjuk be a biztonság felülvizsgálatából le-vonható következtetéseket. Az engedélyező hatóságon kívül természetesen a hazai és a nemzetközi laikus valamint szak-mai közvélemény is jogosan igényli, hogy az atomerőművünk biztonságát időről időre újraértékeljük, és szükség esetén a megfelelő intézkedéseket megtegyük a biztonság megfelelő mértékű javítására.

Az AGNEs PRojEKT

Az első átfogó biztonsági felülvizsgálatra húsz évvel ezelőtt, nem sokkal az atomerőmű teljes üzembe helyezését köve-tően került sor. Akkor a felülvizsgálatnak különös hangsúlyt adott az a tény, hogy a csernobili baleset következtében a külföldi szakemberek egy része nem tett különbséget a kü-lönböző reaktortípusok között, és azon a véleményen volt, hogy a szovjet tervezésű atomerőművek általában nem tesz-

Biztonsági felülvizsgálatok a paksi atomerőműben

„a kezdetektől a stressz-tesztig”

Dr. Elter józsef

Az atomerőmű biztonságát nem tekintjük statikusnak, az folyamatos kritika és megújulás tárgya. Az atomerőmű biz-tonsági színvonalát a legújabb nemzetközi kutatási ered-mények, üzemi tapasztalatok, bekövetkezett üzemzavarok vagy balesetek alapján rendszeresen újraértékeljük. Az első átfogó biztonsági felülvizsgálat mintegy húsz éve indult. Ez alapján egy komplex biztonságnövelő intézkedési csomag végrehajtására került sor, melynek eredményeképpen a paksi atomerőmű biztonsága elérte a hasonló korú nyuga-ti atomerőművek biztonságának szintjét. A közelmúltban a japán fukushimai atomerőmű balesetét követően újabb, célirányos biztonsági felülvizsgálat keretében mutattuk be, hogy az atomerőmű védettsége a fukushimaihoz hasonló eseményekkel szemben is jó.

The safety of the nuclear power plant should be seen not as a static but rather a continuously challenging and evolving process. The safety level of the plant is regularly reassessed based on the research results, operational experience and lessons learned from the accidents occurred worldwide. The first general safety reassessment has been initiated twenty years ago. Based on that complex set of safety enhancement measures have been implemented, as a result of the improvements the plant has reached a level of safety which compares well with plants of the same vintage in Western European countries. After the accident at Japan’s Fukushima nuclear plant the so called targeted safety review has demonstrated that the Paks plant is properly protected against the similar events that occurred at Fukushima.

Elektrotechnika 2 0 1 2 / 0 1 1 5

A felülvizsgálat alapvetően az alábbi négy tematikus értékelés elkészítésére koncentrált:– A speciális tervezési elvek teljesülésének vizsgálata keretében

először került sor az egyszeres és a közös okú meghibáso-dások elemzésére, a tűzbiztonsági, elárasztási, nagyenergi-ájú csőtörési vizsgálatokra és a szándékolatlan bórhígulás lehetőségének felmérésére.

– Az atomerőmű tervezése során nem használtak valószínű-ségi elemzési módszereket. Az elkészített kockázatelem-zés során felállítottuk a névleges teljesítményen fellépő, technológiai eredetű kiindulási eseményekhez tartozó eseményfákat, valamint a hibafákat. Megtörtént az emberi tényező kvantifikálása. Elkészült egy teljes megbízhatósági adatbázis. Mindezek alapján kiszámítottuk a zónakároso-dási valószínűség becsült értékét és sor került az érzékeny-ségi és bizonytalansági vizsgálatokra. Becslést végeztünk a nagy radioaktív kibocsátás valószínűségére is. Ezeknek megfelelően a biztonságnövelő intézkedések prioritásai-nak meghatározására ajánlást lehetett készíteni.

– Az üzemzavari elemzéseket a felülvizsgálat keretében a teljes tervezési terjedelemre elkészítettük. Az elemzések a tervező által eleve is vizsgált terjedelmen kívül kitértek olyan speciális esetekre, mint a nyomás alatti hőütés, vagy a reaktorvédelem működésképtelenségének feltételezése mellett zajló tranziensek.

– A korábban tervezett atomerőművek tervezési alapja ál-talában nem tartalmazza az igen kis valószínűségű, de jelentős következményekre vezető súlyos baleseteket. A felülvizsgálat keretében néhány alapvető baleseti folya-mat determinisztikus elemzése megtörtént és következ-tetéseket vontunk le a tartályon belüli folyamatok és a konténmenten belüli jelenségek tekintetében, beleértve a radioaktív anyagok terjedését. Először került sor balesetke-zelési eljárások megfogalmazására.Az AGNES projekt legfontosabb eredménye abban állt,

hogy a felülvizsgálat tanulságai alapján javító intézkedéseket, ezen belül biztonságnövelő átalakításokat és további komp-lex elemzéseket fogalmazott meg. Lehetőséget biztosított a korábban megkezdett biztonságnövelő intézkedéssorozat elemeinek súlyponti átrendezésére, prioritások megadására.

A Külső KöRNyEzETI hATásoKKAl szEmbENI bIzToNsáG éRTéKElésE

Az atomerőmű külső környezeti hatásokkal szembeni bizton-sága közvetlenül összefügg az erőmű telepítésével, a telep-hely kiválasztás kérdéseivel. A hajdani telepítési és tervezési gyakorlat döntően gazdaságpolitikai kérdésként kezelte a telephely kiválasztását, a külső hatásokkal szembeni bizton-ság érdekében pedig a biztonsági távolságokat, védőzónákat alkalmazta, és lényegében másodrendű kérdésként kezelte a környezeti hatásokkal szembeni biztonságot.

Az AGNES projekt végrehajtásával párhuzamosan, egy-felől a korszerű nyugati biztonsági elvárásokhoz igazodva, másfelől pedig a külső környezeti hatásokra vonatkozó ak-tuális ismeretekre tekintettel szükség volt az atomerőmű biztonságának külső hatások szempontjából való felülvizs-gálatára is. Bár ez a felülvizsgálat nem az AGNES projekt programjának keretében zajlott első eredményekről szintén [1] jelentésben számoltunk be. Ennek keretében felmértük az összes valószínűsíthető, a biztonságot veszélyeztető kül-ső környezeti hatást. Vizsgáltuk az atomerőmű telephelyén lehetséges természeti eredetű veszélyforrásokat, valamint a telephelyen és környékén végzett emberi tevékenységhez köthető veszélyeket.

nek eleget a kilencvenes évek nemzetközi elvárásainak, és úgy ítélték meg, hogy ezeknél az atomerőműveknél a bizton-sági követelmények utólagos kielégítése vagy technikailag végrehajthatatlan, vagy rendkívül költséges. Ezt a vélekedést igen nehezen lehetett cáfolni, tekintve, hogy az atomerőmű biztonsága valójában nehezen volt értékelhető kizárólag az eredeti dokumentáció alapján.

Szükséges volt, hogy az újraértékelés akkor elsősorban hazai erőkre támaszkodva történjen meg és az atomerőmű-vünkre vonatkozó esetleges bírálatokra saját válaszokkal rendelkezzünk. Fontos volt ez azért is, mert külföldi intézmé-nyek és vállalatok által végzett tevékenységek eredményeit saját piaci érdekeik is befolyásolhatták. A felülvizsgálat hazai végrehajtását lehetővé tette, hogy addigra a biztonsági ku-tatások tekintetében jelenős hazai tapasztalat halmozódott fel és az érintett intézmények összefogásával kialakulhatott a nemzetközileg is elfogadottnak tekintett hazai tudományos-műszaki bázis.

Mindezek figyelembe-vételével került sor a paksi atomerőmű biztonságának a 90-es évek színvonalán való újraértékelésére az e célból indított és közel há-rom év (1991–94) munká-jával megvalósított AGNES (Advanced New and General Evalution of Safety) projekt keretében.

A projekt eredményeit összefoglaló jelentés [1] megállapítása szerint az atomerőmű akkori és a

hosszabb távú biztonságának megítélése alapvetően pozi-tív volt. A biztonsági rendszerek száma és teljesítőképessége kielégítőnek bizonyult, és az elemzések szerint a tervezési üzemzavarok esetén a környezetbe kikerülő radioaktivitás ki-sebb volt a hatóságilag engedélyezett szinteknél. Bebizonyo-sodott az is, hogy a szovjet konstrukciókra jellemző túlmé-retezésnek a VVER típusú atomerőműveknél a biztonságot fokozó hatásai vannak. Bebizonyosodott az is, hogy a zónasé-rülés kockázata reálisan végrehajtható (azóta már befejezett) biztonságnövelő intézkedések révén igen lényegesen tovább csökkenthető.

A projekt eredményei alapján feltárt problémák további vizsgálata majd a javasolt biztonságnövelő intézkedések megvalósítása elősegítette, hogy a paksi atomerőmű megfe-leljen a nemzetközi elvárásoknak.

A projekt további fontos eredménye volt, hogy egyrészt megteremtette az atomerőmű új biztonsági jelentésének alapjait – ez ugyanis szükséges volt az 1994 szeptemberé-ben létrejött nemzetközi egyezmény teljesítésére, amely előírja minden szerződő ország atomerőművének biztonsá-gi felülvizsgálatát és a vizsgálat eredményeinek nemzetközi értékelését – másrészt jelentősen hozzájárult a hazai nukle-áris biztonsággal kapcsolatos hatósági követelményrendszer korszerűsítéséhez is.

Az AGNES projekt bár átfogó felülvizsgálatot hajtott vég-re a célkitűzése szerint nem tartalmazta a biztonságot érintő valamennyi kérdés vizsgálatát, de nagy súlyt helyezett mind-azoknak a problémáknak a tisztázására, amelyek az atomerő-mű szállítója által nyújtott információk köréből hiányoztak, vagy ellenőrizhetetlenek voltak.

1. ábra AGNES projekt 1991-94

kidolgozott elemzési és empirikus minősítési módszertant. A módszertan kiválasztását egyedülálló robbantásos kísérle-tekkel, próbaszámításokkal, numerikus kísérletekkel alapoz-tuk meg.

A program végén valószínűségi biztonsági elemzés igazol-ta [5], hogy az elvégzett intézkedések a biztonság „szükséges és elégséges” szintjét eredményezték. A 2007-ben elvégzett időszakos biztonsági felülvizsgálat pedig megerősítette, hogy a földrengésbiztonság megvalósítása megfelel az aktu-ális nemzeti és a nemzetközi normáknak.

Nyilvánvaló volt, hogy az atomerőmű földrengésbizton-sága a külső környezeti hatásokkal szembeni biztonság kulcskérdése. Annak ellenére, hogy a paksi atomerőmű te-lephelye Magyarország legkevésbé földrengésveszélyes he-lyén található, a nyolcvanas évek végén végzett geológiai és szeizmológiai vizsgálatok eredménye szerint az atomerőmű veszélyeztetettsége nagyobb, mint ahogy azt a tervezése so-rán feltételezzék. 1993-ban a földrengés-veszélyeztetettség vizsgálatára és az erőmű megerősítésére egy átfogó, majd 10 évig tartó programot indítottunk. Ennek keretében végül sor került az atomerőmű telephelyére és tágabb környeze-tére vonatkozó komplex földtudományi értékelésre [2], a te-lephelyre jellemző mértékadó földrengés meghatározására, ahogyan az a 2. ábrán is látható, valamint az annál ritkább földrengések jellemzőinek valószínűségi meghatározására [3]. Kidolgoztunk és alkalmaztunk egy olyan technológiai, megerősítési és minősítési koncepciót, amely biztosítja, hogy még a 10000 évenként egyszer előforduló rengés esetén is a reaktor leálljon, lehűthető és tartósan hűthető maradjon, és az aktivitás visszatartása biztosított legyen [4].

A koncepció két szakaszban valósult meg. A könnyen vég-rehajtható, legsürgősebb megerősítések még egy előzetes, felülbecsült földrengésinputra 1994-1995-ben megtörténtek. Ekkor a kábeltálcák, a villamos- és irányítástechnikai keretek, szekrények, az akkumulátor-telepek rögzítésének ellenőrzé-se, illetve a főépület különböző helyiségeit elválasztó, nem szerkezeti válaszfalak állékonyságának ellenőrzése, illetve mindezek megerősítésének megtervezése és kivitelezése történt meg. A komoly előkészítést igénylő megerősítések tervezése és kivitelezése 1998-ban kezdődött és 2002 végéig befejeződött, két ilyen tipikus megerősítést mutat a 3. ábra. Az elvégzett munka jellemzésére elég egy számot ismertetni: több mint 2500 tonna acélszerkezetet építettek be az erőmű megerősítésére.

A feladat egyedülálló komplexitású volt, hiszen egy lénye-gében földrengésre nem tervezett erőművet kellett egy je-lentős megrázottságra megerősíteni és minősíteni. Ez a pro-jekt a paksi atomerőmű legnagyobb, s másfél évtizedig tartó biztonságnövelő programja lett.

A feladat megvalósíthatósága érdekében a szerkezetek és a rendszerek dinamikai számításának módszerét és a minősí-tési eljárást azok biztonsági és földrengés-biztonsági osztálya szerint differenciáltuk. Kombináltuk az atomerőmű tervezés-hez előírt, szabványos módszereket és az újraminősítéshez

Elektrotechnika 2 0 1 2 / 0 1 1 6

2. ábra A paksi atomerőmű telephelyére jellemző veszélyeztetettségi görbe (a talajfelszíni vízszintes gyorsulás értékekhez tartozó éves meghaladási gyakoriságok) valamint Magyarország földrengés-veszélyeztetettsége (horizontális gyorsulás értékek 50 évre 10% meghala-dási valószínűség mellett)

3. ábra Tipikus megerősítések épületszerkezetre és csővezetékre

Az intézkedési program 2002-ben befejeződött végrehaj-tása [6] jelentősen javította az erőmű biztonságát, s egyúttal lehetőséget nyújtott a világban addig felhalmozott üzemel-tetési tapasztalat hasznosítására is. A paksi atomerőmű biz-tonsága világszínvonalúvá vált, elérte a hasonló korú nyugati atomerőművek biztonságának szintjét.

A biztonságnövelő intézkedések eredményes végrehajtása egyúttal biztos alapot nyújtott a stratégiailag legfontosabb céljaink, a teljesítmény növelés és az üzemidő hosszabbítás megvalósításához.

sÚlyosbAlEsET-KEzElésI KoNcEPcIó

A korábban ismertetett, a tervezési biztonság javulását ered-ményező intézkedések megvalósítását követően sem maradt abba az atomerőmű biztonsági szintjének javítására irányuló elemző és műszaki tevékenység. A figyelem egyre inkább a kis valószínűségű, jelentősebb következményekre vezető tervezési alapon túli komplex üzemzavarokra és súlyos bal-esetekre irányult. Elkészült az atomerőmű biztonságának ér-tékelése nagy radioaktív kibocsátások szempontjából [7]. Ez az értékelés lényegében egy kibővített 2. szintű valószí-nűségi biztonsági elemzés, ami egyaránt figyelembe veszi a blokkok teljesítményüzeméből és a leállított állapotokból ki-induló összes olyan üzemzavart, amely valamilyen járulékos meghibásodás miatt zóna- vagy üzemanyag-sérülésre vezet és következményei súlyosabbak, mint ami a tervezési üzem-zavarokra megengedett. A vizsgálat kiterjedt a reaktoron kívüli jelentős radioaktivitást tartalmazó rendszerekre, így a pihentető medencére is.

Az elemzés azon túl, hogy számszerűsítette az atomerőmű kockázatát, lehetőséget adott olyan, a balesetek következ-

bIzT