Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

FP7

ARCHER — Wynik w skrócie

Project ID: 269892
Źródło dofinansowania: FP7-EURATOM-FISSION
Kraj: Niderlandy

Skojarzona produkcja energii cieplnej i elektrycznej drogą jądrową

Reaktory jądrowe dotychczas wykorzystywane były głównie do wytwarzania energii elektrycznej. Finansowani ze środków UE badacze i inżynierowie znacznie zwiększyli prawdopodobieństwo realizacji innowacyjnej koncepcji skojarzonego wytwarzania energii cieplnej i elektrycznej przez reaktory jądrowe nowej generacji do celów przemysłowych.
Skojarzona produkcja energii cieplnej i elektrycznej drogą jądrową
W konwencjonalnej elektrowni ciepło generowane w procesie wytwarzania energii elektrycznej jest często marnowane. Natomiast w elektrowni produkcji skojarzonej jest ono odzyskiwane i wykorzystywane w przemyśle, a nawet w gospodarstwach domowych. Szacuje się, że skojarzona produkcja energii cieplnej i elektrycznej (CHP) może zwiększyć poziom wydajności energetycznej o około 90%.

Wysokotemperaturowe reaktory jądrowe chłodzone gazem (HTR) generują warunki parowe porównywalne do tych panujących w konwencjonalnych zakładach CHP. Ponieważ doskonale nadają się one do CHP, wspierani ze środków UE badacze połączyli siły, by stworzyć zaplecze techniczne dla koncepcji jądrowego CHP, dzięki której – zgodnie z prognozami – możliwe będzie dostarczanie energii i ciepła na wielką skalę dla potrzeb przemysłu, bez użycia paliw kopalnych.

Celem projektu ARCHER (Advanced high-temperature reactors for cogeneration of heat and electricity R&D) było rozszerzenie europejskich technologii wysokotemperaturowych i bardzo wysokotemperaturowych reaktorów jądrowych chłodzonych gazem poprzez wprowadzenie najnowszych rozwiązań. Inicjatywa opierała się na współpracy między partnerami z Europy i Azji, Stanów Zjednoczonych i Afryki Południowej.

Partnerzy projektu ARCHER dokonali oceny sprzężenia skojarzonej produkcji energii elektrycznej i cieplnej drogą jądrową z procesami przemysłowymi. Wytypowano odpowiednią analizę przypadku przedstawiającą sprzężenie produkcji skojarzonej w oparciu o autentyczne dane pochodzące z kompleksu rafinacji ropy naftowej i petrochemii. Na podstawie tego przypadku wywnioskowano, że zakład produkcji skojarzonej HTR może obsługiwać wytwórnie przemysłowe wymagające pary technologicznej w temperaturach do 600°C.

Dodatkowym atutem HTR jest wysoki poziom bezpieczeństwa. Wykonano ukierunkowane działania badawczo-rozwojowe i modelowanie, aby dostarczyć jeszcze więcej informacji na temat zachowania systemu w razie awarii. Prace eksperymentalne np. w zakresie wlotu i mobilizacji pyłu w dużym stopniu wzbogaciły bazę wiedzy i pozwoliły lepiej zrozumieć działanie systemu.

Działania badawczo-rozwojowe skupiały się również na paliwach HTR i materiałach wysokotemperaturowych. Zgodne z aktualnymi normami badanie przeprowadzone po napromieniowaniu kapsułek paliwowych HTR i cząstek środka zastępczego dostarczyło cennych wniosków na temat kodów wydajności paliwa. Ponadto przyjrzano się zachowaniu odpadów paliwowych HTR w warunkach długotrwałej utylizacji.

Do budowy demonstratora rozważono zastosowanie materiałów do strefy czynnej reaktora, takich jak grafit, które uzyskały odpowiedni poziom dojrzałości. Naukowcy sporządzili także zalecenia dotyczące materiałów na bazie niklu do użytku w wysokotemperaturowych wymiennikach ciepła. Stworzono makietę pośredniego wymiennika ciepła, by dokonać walidacji konstrukcji rozszerzającej zastosowanie HTR na wyższe temperatury.

Obecnie w UE istnieje niewiele alternatyw dla spalania paliw kopalnych w procesie produkcji energii przemysłowej. Wyniki projektu ARCHER potwierdzają, że budowa zakładu skojarzonej produkcji energii drogą jądrową nie nastręcza trudności technicznych. Choć niezbędne jest przeprowadzenie specjalnych badań zależnych od miejsca użytkowania energii i konfiguracji, udało się zademonstrować prawidłowość i opłacalność skojarzonej produkcji jądrowej sprzężonej z procesami przemysłowymi.

Powiązane informacje

Słowa kluczowe

Skojarzona produkcja energii cieplnej i elektrycznej, reaktory jądrowe, wysokotemperaturowy, paliwa kopalne, grafit
Śledź nas na: RSS Facebook Twitter YouTube Zarządzany przez Urząd Publikacji UE W górę