Miért volt szükség a VVER–440-es reaktorokhoz kifejlesztett új üzemanyag módosítására, miután a Paksi Atomerőmű áttért a 15 hónapos üzemanyagciklusra?
Az orosz atomenergetikai szakemberek a VVER típusú nyomottvizes reaktorok teljes üzemideje alatt folyamatosan fejlesztik és vezetik be az új típusú üzemanyagokat. Most két tényező egybeeséséről van szó: egyrészt a megrendelő, az MVM Paksi Atomerőmű Zrt. csökkenteni kívánta a termelt villamos energia önköltségét, másrészt a Roszatom üzemanyaggyártó vállalatánál, a TVEL-nél megvannak az innovatív megoldások kidolgozásához szükséges képességek. A VVER–440 típusú reaktorokhoz kidolgozott második generációs üzemanyag új, módosított változata lehetővé teszi a reaktor aktív zónájában az urán és a moderátorként, illetve hűtőközegként szolgáló víz arányának optimalizálását, ami kedvezően befolyásolja a blokkok működtetésének műszaki és gazdasági paramétereit. A nukleáris üzemanyag magas technológiai szintet képviselő termék, ezért a TVEL éves bevételének mintegy 5-6 százalékát kutatás-fejlesztésre fordítja. Folyamatosan tökéletesítjük cégünk gyártási folyamatait és munkáját, ezért az atomerőművek üzemeltetőinek nem kell jelentős befektetéseket végrehajtaniuk. Az új, módosított üzemanyag bevezetése és a hosszabb üzemanyagciklusra való áttérés kiegészíti egymást, miután mindkettő az atomerőmű működésének hatékonyságát növeli.
Az üzemanyag milyen konkrét paraméterei révén nő a hatékonyság?
Az üzemanyag-kazettákba töltött urán mennyiségének növelésével kevesebb kazettára van szükség a paksi reaktorokban, emiatt a jövő évtől – a módosított üzemanyag alkalmazásával – az előállított villamos energia önköltsége fokozatosan csökkenni fog. Tekintettel arra, hogy a módosított üzemanyagot mind a négy blokkban használják majd, ezzel jelentős gazdasági előny érhető el.
A VVER–440-es reaktorokkal szerelt atomerőművek üzemideje a végéhez közeledik. Miért éri meg pénzt fektetni a módosított üzemanyag fejlesztésébe?
A paksi 1-es blokk már 38 éve, a 4-es blokk pedig 33 éve működik. Egy atomerőmű esetében egyáltalán nem okoz problémát, hogy ennyi idősek a blokkjai. A Paksi Atomerőmű a Magyarországon megtermelt villamos energia mintegy 50 százalékát állítja elő. A tökéletesített üzemanyag használata jelentős pluszberuházás nélkül is lehetővé teszi a blokkok hatékonyságának növelését. A Paksi Atomerőművel kötött mérnöki szerződés értéke az éves üzemanyag-beszerzés költségét tekintve nem számottevő, nem beszélve arról, hogy az új energetikai befektetések összehasonlíthatatlanul többe kerülnek. Számunkra az ilyen projektek azért előnyösek, mert tökéletesíthetjük a termékeinket azzal, hogy a megrendelők igényeire szabva dolgozzuk ki a megoldást.
Natalja Nyikipelova
Natalja Nyikipelova a moszkvai Lomonoszov egyetemen végzett közgazdászként, majd doktori képzésben vett részt az Összoroszországi Gazdasági-Pénzügyi Intézetben és az orosz kormány mellett működő Pénzügyi Akadémián. Dolgozott közgazdászként, vezető közgazdászként és pénzügyi igazgatóként is. A TVEL 2009 óta foglalkoztatja. 2009 és 2013 között ő volt a Paksi Atomerőműnek is üzemanyagot gyártó, Elektrosztal városban működő Gépgyártó Vállalat gazdasági igazgatója. Ezt követően 2017-ig a TVEL vezető pénzügyi, gazdasági és vállalatirányítási alelnöke volt, és ettől az évtől a TVEL elnöke. | VG
A módosított üzemanyag kifejlesztésében az orosz intézetek mellett mi volt a magyar partnerek szerepe?
Ez a projekt példaértékű volt a megrendelő atomerőmű és az üzemanyag-szállító közötti együttműködés szempontjából. Jól összehangolt és hatékony volt a magyar és az orosz szakemberek együttműködése is az Országos Atomenergia Hivatalnak benyújtandó engedélyezési dokumentáció összeállítása során. A közös munkát hasonló együttműködés jellemezte az üzemanyagciklus meghosszabbításának idején is. A Paksi Atomerőmű a világon az egyetlen olyan VVER–440-es reaktorokkal működő atomerőmű, amely tizenöt hónapos üzemanyagciklus szerint működik. Támogatásában jelentős szerepet játszik a Magyar Tudományos Akadémia Energiatudományi Kutatóközpontja, amellyel a Budapesti Kutatóreaktor üzemanyag-ellátásában is együttműködünk.
Fotó: Roszatom
Várható-e a módosított üzemanyag használata a Paksi Atomerőművön, illetve a finnországi, Loviisai Atomerőművön kívül máshol is?
A Magyarországon és a Finnországban használt új üzemanyag egységes műszaki megoldáson alapul, ám a két termék különbözik, miután a megrendelők egyedi elvárásainak, illetve az eltérő üzemanyagciklus-stratégiáknak megfelelően fejlesztették őket. Az egyik esetben a jelentős gazdasági előny a reaktorban használt üzemanyag-kazetták számának, a másikban az urán dúsítottságának csökkentéséből fakad. Ugyanakkor például a csehországi Dukovany Atomerőmű nem a módosított üzemanyagot választotta, hanem az RK3+ tokozat nélküli üzemanyagkazetta-típust. A szlovákiai atomerőművek megmaradtak a régebbi üzemanyagkazetta-konstrukciónál, viszont más dúsítottságú üzemanyaggal töltve.
Milyen további innovatív üzemanyagok fejlesztésén és milyen típusú reaktorok számára dolgozik a TVEL?
Már nem egyszerűen üzemanyagot, hanem teljes technológiákat fejlesztünk, amelyek a jövő atomenergetikájának alapjául szolgálnak. A kiegyensúlyozott üzemanyagciklus az újrafelhasználáson alapul, vagyis a hasadóanyagokat feldolgozás után újra felhasználják az energiatermelésben. Ez a technológia összhangban van az ENSZ fenntartható fejlődésre vonatkozó célkitűzéseivel, a felelős termeléssel és fogyasztással is. Ennek eredményeként az atomenergetika rendelkezésére álló uránkészletek nagyságrenddel több időre elegendők, takarékoskodni lehet a természetes uránnal, a kiégett üzemanyag pedig a tárolás helyett újra hasznosítható. A Roszatom az Áttörés nevű projektjében egy új technológiai platformot kíván létrehozni a globális atomenergetika számára. A nyugat-szibériai Tomszk város közelében, az általunk működtetett Szibériai Vegyi Kombinát területén épül fel az a gyorsneutronos BRESZT-OD–300-as reaktorral szerelt atomerőműblokk, amely az üzemanyagciklust a telephelyen belül zárja, miután helyben történik az üzemanyaggyártás és a reaktor kiégett üzemanyagának feldolgozása is. Szintén ott készül – és a gyorsneutronos reaktorban használják majd – a kevert uránium-plutónium-nitrid, orosz rövidítéssel SZNUP-üzemanyag.
Ezenkívül az Uralban, a Belojarszki Atomerőmű területén már néhány éve működik a világ legnagyobb teljesítményű, BN–800-as gyorsneutronos reaktora. Most éppen ezt a reaktort állítjuk át a kevert urán-plutónium (MOX) üzemanyagra. Ezt az üzemanyagot az urándúsításból visszamaradó szegényített uránból és az energiatermelő reaktorokban keletkező plutóniumból állítják elő. 2020-ban először tudunk áttérni arra, hogy a gyorsneutronos reaktor aktív zónájában kizárólag MOX-üzemanyagot használjunk zárt üzemanyagciklusban. Ezt az üzemanyagot használhatjuk a hagyományos, termikus-neutronos reaktorokban is, ilyenek például a könnyűvizes VVER-reaktorok. Ez az úgynevezett REMIX-üzemanyag. Az oroszországi Balakovói Atomerőműben végzett első kísérletek eredményesen zárultak. Jelenleg a VVER–1000-es nyomottvizes reaktorokhoz készülő REMIX gyártását készítjük elő.
A biztonságnövelés megjelenik az üzemanyaggyártásban is?
Igen, és fontos iránya is a tevékenységünknek az úgynevezett toleráns (balesetálló) üzemanyag fejlesztése, amely már az üzemanyagok új nemzedékének számít. A munka széles körű kutatásokkal, fejlesztéssel, üzemi próbákkal jár. Olyan új üzemanyagot fejlesztünk ezenfelül az atomjégtörőknek, amelyet a kis és közepes teljesítményű atomerőművek reaktoraiban is lehet majd használni.
Tizenhárom országban
A TVEL a világ legnagyobb dúsítotturán-termelője, és egyike a világ vezető nukleárisüzemanyag-gyártóinak. Ez a vállalat látja el az összes oroszországi atomerőművet, az atommeghajtású tengeri járműveket és a kutatóreaktorokat üzemanyaggal. Üzemanyagait a világ tizenhárom országában használják, minden hatodik reaktor a vállalat üzemanyagával működik. A vállalathoz tartoznak urándúsításhoz használt gázcentrifugát gyártó üzemek, üzemanyaggyárak, tudományos kutatóintézetek és tervezőintézetek. A TVEL jelen van a kohászatban, a vegyiparban és a 3D-nyomtatás területén is.
