20.08.2022 | 12:10
Davore, promašio si potpuno.
Zdravorazumska logika ti ne funkcionira jer zanemaruješ temeljne fizikalne zakonitosti.
Snaga je ogromna, a i akumulirana energija u ciklusu voda-para, što znači da je i tromost sustava ogromna.
Primjer klasične termoelektrane (na naftu) u kakvoj sam ja radio. Snaga bloka je razmjerno velika za godinu gradnje (1976) - 320 MW. To je cca 45% snage bloka u Krškom (720 MW). A Krško je oko 75% snage jednog bloka u Zaporižju (950W), a takvih tamo ima 6.
Elem, u termoelektrani Rijeka ima jedan blok od 320 MW, spojen putem 2 (DVA) dalekovoda na visokonaponsku prijenosnu mrežu. Zašto dva? Jedan za rezervu. Nekad je elektrana radila preko jednog dalekovoda jer se na drugom nešto radilo, ali u pravilu je radila preko oba, ako jedan ispadne, da ne ispadne i elektrana. Zašto? Jer je ispad takvog postrojenja uvijek eksces i rizik, čak i u klasičnoj elektrani.
Ako elektrana izgubi spoj s mrežom, generator iznenada ostaje rasterećen. Struja više ne teče, snaga koja je angažirana i akumulirana u rotacijskom zamahu turboseta
i u tisućama tona pare u ciklusu nema se kamo predati. Ako ne prekineš dovod pare na turboset (ne, turbina se ne može odvojiti od generatora tek tako, nema tu kuplunga na pedalu, jbt.
pa se zato mehanički sklop turbine i generatora promatra kao jedinstveni mehanički sustav, kojeg se naziva turboset ili turboagregat), doći će do pobjega brzine turboseta - u par sekundi s nazivnih 3000 o/min si već na 3500, ako nisi zatvorio ventile za privod pare odmah, u idućih 15 sekundi si već na 5000 i dalje nema više ni ružičastog, ni plavog, ni sivog scenarija. Samo crni. Komadi čelika teški parsto kila do par tona lete naokolo nadzvučnim brzinama, ispaljeni centrifugalnom silom, kao iz Davidove praćke, na sve strane. Kilometar daleko bez frke, a manji komadi i višestruko toliko.
Dakle, zatvoriš paru i pustiš da se turboset inercijski zaustavi. Pri tom mora funkcionirati podmazivanje (na neki emergency izvor napajanja u zapadnim elektranama, a kod Rusa imaju gravitacijski spremnik ulja za takve situacije), ali to je nebitno u smislu sigurnosti. Ako ležajevi turboseta zaribaju, to je samo ogromna materijalna šteta, nema opasnosti.
Međutim, glavnina zarobljene energije je u pari, ne u turbosetu. U pravu si, postoje sigurnosni ventili na kotlu (veličine cca omanje obiteljske kuće
), oni se otvore, para se ispusti u atmosferu, plamenici u kotlu su ugašeni još sekundu ranije, čim je ispala elektrana s mreže, i to je, više manje - to. U kotlu nema bitne količine zarobljene energije koja se ne bi imala kamo osloboditi, čim se ugase plamenici.
To ti je klasična elektrana. I dalje postoji desetak stvari koje, ako pođu po zlu, i ne odradi failsafe mehanizam, može biti svašta. Mrtvih, ranjenih, ekspolozije, ekološkog incidenta, sranja... ali to je sve dječija igra u odnosu na nuklearku.
Zašto?
Jer u nuklearki je količina zarobljene energije u pari tek desetina one koja je zarobljena u reaktoru. Ako otvoriš sigurnosne ventile i ispustiš paru, najhitnije moraš nadomjestiti taj gubitak medija novom rashladnom vodom i nastaviti cirkulaciju kroz reaktor, da ne nastupi tzv. "meltdown" ili, kako ga vole zvati američki novinari "The China Syndrome" (po poznatom romanu i filmu).
Stvar nije trivijalna, voda koja ulazi u reaktor ne smije biti bilo kakva voda (zato se tehnički niti ne zove "voda", nego "kondenzat" ili "demineralizirani nadomjestak", a, još važnije, ne smije biti bilo kakve temperature, a niti protoka. Ako pustiš preveliki protok previše hladne vode, može doći do pucanja jezgre. Ako pustiš premali protok, voda će se prerano i prenaglo pretvoriti u paru pa može doći do eksplozije, i tako, 100 sranja.
Naravno da postoji emergency sustav za stabilizaciju temperature reaktora u slučaju ispada, ali - to je emergency sustav. Nikom ne pada na pamet da planira neku operaciju koja koristi taj sustav kao - osnovni. To je sustav koji se testira svaki tjedan, sve na njemu mora štimati, i svi mole Boga da nikad ne zatreba. Karikirano, da voziš nuklearku i računaš da ćeš je na takav način zaustavljati je isto kao da planiraš komercijalni let Airbusom 330 koji će završiti prisilnim slijetanjem na morsku površinu "ako bude gužva na aerodromu". Kužiš?
A kamoli da voziš 6 reaktora na takav način pa da ti se dogodi da ti radi ispada dalekovoda svih 6 reaktora odjednom dođe u takvu ekscesnu situaciju...
Dakle, nuklearna elektrana se vozi tako da uvijek ima dostatan broj funkcionalnih dalekovoda koji je povezuju na VN mrežu na više različitih, udaljenih točaka, tako da scenarij iznenadnog rasterećenja bude u domeni teoretskog. Ne znam kakva je točno tamo topologija VN mreže, ali, kakva god bila, stvar se svodi da na VN mrežu Ukrajine i VN mrežu Rusije (koje su u normalnim uvjetima možda bile i međusobno povezane, možda nisu, ali sada sigurno nisu). Osim ako nemaju najmanje 3 dalekovoda prema ruskoj mreži, bili bi potpuni luđaci da voze nuklearku na način da otkače Ukrajinu, jer bi ih dobro plasirana grafitna bomba dovela do incidenta u kojem bi ovisili o tome je li zadnji failsafe potpuno, 100% i besprijekorno pouzdan.
E, sad, čim ti je elektrana dalekovodima spojena na više različitih točaka više različitih mreža, kamo će točno koliko energije otići - to više uopće nije moguće kontrolirati iz elektrane, već isključivo iz prijenosne mreže (a i to samo grubo). Jednostavno, struja teče vodovima na kojima postoji razlika potencijala (napon) takva da je potencijal na strani elektrane veći od onog na drugoj strani. Onim vodom gdje je razlika potencijala veća, teče veća struja, dakle tim se vodom u tom času predaje veća energija. To ti je onako, do kraja banalizirano, što bi se reklo "for dummies".
Dakle, oni koji upravljaju elektranom, ako žele koristiti energiju iz nje, nemaju drugog (realnog) izbora nego pustiti i da dio energije (možda i veći) ode na drugu stranu, neprijateljima. As simple as that. Naravno, ako im ne treba energija uopće, mogu pogasiti svih 6 reaktora i nema struje ni za koga. Ali sumnjam da su u tako komotnoj situaciji.
Još si pitao kako se hladi.
Krško je pokraj Save, ali savska voda ne ide ravno u reaktor. Reaktor hladi (to jest - reaktor predaje toplinu na) ciklus voda-para, dakle kondenzat. A kondenzat, odnosno ciklus hladi savska voda. Zaporižje je na Dnjepru, dakle princip je isti. Postoje termoelektrane koje nisu na moru niti nekoj dovoljno velikoj rijeci, u njima se ciklus hladi u tzv. rashladnim tornjevima pri čemu je gubitak kondenzata neusporedivo (tri reda veličine) veći pa je količina demi-nadomjestka koju treba proizvesti ogromna, tako da i taj dio procesa postaje dio kritičnog kruga.
Slika NE Zaporižje s Wikipedije
en.wikipedia.org/wiki/Zaporizhzhia_Nucle...k_Saporischschja.JPG
prikazuje s lijeva dva rashladna tornja. Nisam siguran zašto ih imaju, možda kao neki backup u uvjetima niskog vodostaja? Rekao bih da ih se ne koristi osim u nekoj specifičnoj situaciji jer je takvo rješenje energetski bitno manje efikasno, a i manje pouzdano.