Keskustelua ydinvoimasta

Miksei näitä pienydinvoimaloita voisi käyttää ihan laajamittaiseen sähköntuotantoon myös? Jos niitä liukuhihnalta kohtuullisen edukkaasti saa, niin mitä järkeä on enää kalliita isoja ydinvoimaloita tehdäkään. Olkiluoto 3 maksaa ainakin sen verran reilusti, että sillä hinnalla varmasti saisi aika hemmetin monta tuollaista pientä laitosta, kunhan niiden massatuotanto alkaa... Ehkä iso voimala on käytössä kustannustehokkaampi, mutta kun mietitään rakennuskustannuksia ja todennäköisesti hankalampaa lupabyrokratiaa tulevaisuudessa, niin ei ne ehkä kovin houkuttelevia sitten enää ole.
 
Miksei näitä pienydinvoimaloita voisi käyttää ihan laajamittaiseen sähköntuotantoon myös? Jos niitä liukuhihnalta kohtuullisen edukkaasti saa, niin mitä järkeä on enää kalliita isoja ydinvoimaloita tehdäkään. Olkiluoto 3 maksaa ainakin sen verran reilusti, että sillä hinnalla varmasti saisi aika hemmetin monta tuollaista pientä laitosta, kunhan niiden massatuotanto alkaa... Ehkä iso voimala on käytössä kustannustehokkaampi, mutta kun mietitään rakennuskustannuksia ja todennäköisesti hankalampaa lupabyrokratiaa tulevaisuudessa, niin ei ne ehkä kovin houkuttelevia sitten enää ole.

Sehän systeemi muuttuu sata kertaa monimutkaisemmiksi jos ydinvoimalassa pitää tuottaa +100C lämpimän veden sijasta sähköä.
 
Hanhikiven rakennusluvan käsittely viivästyy tutunoloisen syyn vuoksi:
Säteilymittausasema tulossa ja loppusijoitus kunnossa, mutta "aivot" puuttuvat – Pyhäjoen ydinvoimala on vailla automaatiojärjestelmää ja se on ongelma
Nyt kun Hanhikiven automaatiojärjestelmää ei toimitakaan Rolls-Royce, vaan joku muu toimija, ollaan tämän asian suhteen pitkälti nollapisteessä.

– Kyllä se meidän näkökulmasta hyvin alkuvaiheessa on, jos ei ole selkeää sopimusta ja sitoutumista tiettyyn automaation toimittajiin ja lähtötietoa turvallisuusarvioinnille, sanoo Hanhikiven voimalaitoshankkeen valvonnan projektipäällikkö Janne Nevalainen.

Nevalaisen näkökulmasta ydinvoimalaitoksen automaatiojärjestelmä on aivan keskeinen alue kun arvioidaan sen turvallisuutta.

– Automaatio on ydinvoimalan aivot, hän lisää.

Miten tämä nyt näin voi olla, että tässä tietotekniikan yltäkylläisyyden maailmassa ydinvoimaprojekti toisensa jälkeen takkuaa siksi, että kukaan ei oikein pysty toimittamaan sopivia automaatiojärjestelmiä?

Kyllähän joku Valmet tekee automaatiota vaikka mihin, mutta just ydinvoimalat ei taida kuulua tuotevalikoimaan.

Tässä vaihdossa on mahdollisesti suurvaltapoliittinen sivujuoni, kun toimittajaa haluaa vaihtaa Rosatom. Ilmeisesti venäläiset ei sattuneesta syystä halua enää tehdä kauppaa Brittien kanssa.

Villeimmissä spekulaatioissa syy toimittajan vaihtumiseen liittyy politiikkaan. Britannian hallitus olisi voinut kenties painostaa Rolls-Roycen pois hankkeesta Salisburyn myrkkyiskun vuoksi. Venäjää syytetään myrkkyiskun tekijäksi.

Fennovoiman ydinvoimalan projektijohtaja Minna Forsström kiistää poliittiset ongelmat. ”Vaikka usein kaikki, missä Venäjä on osapuolena, kiertyy ilmiönä jotenkin poliittiseksi. Me emme näe asiaa näin”, hän sanoo.

Tämä on ollut osapuolten kaupankäyntiin liittyvä ongelma, joka oli havaittavissa jo jonkin aikaa sitten. Neuvottelut katkesivat Rolls-Roycen ja Rosatomin välillä nimenomaan venäläisten tahdosta.”

Rolls-Royce on kuitenkin mukana uudessakin kilpailutuksessa. Venäläiset toimittajat eivät ole vaihtoehto.

”Kilpailutus on parhaillaan tästä asiasta menossa. Venäläisillä on kunnianhimoisena aikatauluna saada varsinainen sopimus tehtyä koko ydinvoimalan automaatiosta lähikuukausien aikana.”



Yllättäen myös Rolls-Royce osallistuu uuteenkin kilpailuun, mutta nyt yhdessä tšekkiläisen Skodan kanssa.

Muita kilpailuun osallistujia ei Forsström paljasta. Euroopassa automaatio-osaajia ovat esimerkiksi Framatome tai Fennovoiman voimalan käyttöautomaation tekevä Schneider Electric.

”Vaihtoehtoja on olemassa, ja aivan kaikkea ei toivoakseni tarvitse suunnitella uusiksi, koska olemme päässeet aika pitkälle sekä Rolls-Roycen että Fortumin avulla. Arkkitehtuuri on pääsääntöisesti kuvattu ja kirjoitettu, eli pystymme ainakin vuoden loppuun menemään näillä papereilla”, Forsström sanoo.

Paljon on hänen mukaan kiinni siitä, kuka Fennovoimalle tulee työtä jatkamaan. ”Sen jälkeen joudutaan tekemään esimerkiksi tarkastusta ja arvioidaan, minkä verran vaihdolla on merkitystä jo tehdyn arkkitehtuurin kannalta. Itse en usko kovin suuriin muutoksiin.”

Rosatom käyttää Venäjällä venäläistä automaatiotoimittajaa, mutta Suomeen ei sellainen kelpaa. ”Sen estää pelkästään EU-lainsäädäntö. Toimijan tulee täyttää EU:ssa asetetut standardit, joiden saamiseen menee vuosia. Meille se on poissuljettu vaihtoehto.”

Fennovoiman ydinvoimalan automaatiotoimittaja vaihtuu – onko syynä Salisburyn myrkkyisku?
 
Miksei näitä pienydinvoimaloita voisi käyttää ihan laajamittaiseen sähköntuotantoon myös? Jos niitä liukuhihnalta kohtuullisen edukkaasti saa, niin mitä järkeä on enää kalliita isoja ydinvoimaloita tehdäkään. Olkiluoto 3 maksaa ainakin sen verran reilusti, että sillä hinnalla varmasti saisi aika hemmetin monta tuollaista pientä laitosta, kunhan niiden massatuotanto alkaa... Ehkä iso voimala on käytössä kustannustehokkaampi, mutta kun mietitään rakennuskustannuksia ja todennäköisesti hankalampaa lupabyrokratiaa tulevaisuudessa, niin ei ne ehkä kovin houkuttelevia sitten enää ole.

Sehän systeemi muuttuu sata kertaa monimutkaisemmiksi jos ydinvoimalassa pitää tuottaa +100C lämpimän veden sijasta sähköä.

Tämä. Jos tarvitaan noin 120 asteista vettä, reaktorin paineastiassa vallitsee vain noin yhden ilmakehän ylipaine. 180 asteeseen pääsee 10 ilmakehän paineessa (9 ylipainetta), ja tällä saa ruokittua kuumimmankin kaukolämpöverkon.

Sähköä tuottavan painevesilaitoksen 330 astetta vaatii sen sijaan reilusti yli 100 bar. Lisäksi toki tuo 300+ rupeaa rasittamaan myös rakenteita ihan eri tavalla kuin nuo alle 200 asteen lämpötilat.

Sitten toki tarvitaan muutama ylimääräinen lämmönvaihdin ja se höyryturbiini + generaattori.
 
Niin kaikki ydinvoimalat ovat pohjimmiltaan lämpövoimaloita, joista sitten lämmöstä tehdään huonolla hyötysuhteella sähköä. Lämmöntuotannossa hyötysuhde olisi yksinään lähellä 100%.
 
triviaa:

lämpölaitos -> tuottaa vain lämpöä
voimalaitos -> tuottaa vain sähköä
lämpövoimalaitos -> tuottaa kumpaakin, lämpöä ja sähköä
 
Niin kaikki ydinvoimalat ovat pohjimmiltaan lämpövoimaloita, joista sitten lämmöstä tehdään huonolla hyötysuhteella sähköä. Lämmöntuotannossa hyötysuhde olisi yksinään lähellä 100%.

Toki, mutta myytävänä tuotteena syntyisi vain vähäarvoista lämpöä.

Asiaa voi ajatella niinkin, että tekemällä sähköä 35% hyötysuhteella ja käyttämällä sähköllä maalämpöpumppua lämpökertoimella 4 saadaan lopputuotteena lämpöä 140% "hyötysuhteella", toki entistäkin alhaisemmassa lämpötilassa.
 
Paineistettu kuuma vesi on sitten ihan hiton hankala aine käsiteltäväksi. Se syö tiensä läpi kaikesta.
 
Paineistettu kuuma vesi on sitten ihan hiton hankala aine käsiteltäväksi. Se syö tiensä läpi kaikesta.

Paineistettu kuuma vesi on todella helppo aine käsiteltäväksi jos vertaa sitä vaikka paineistettuun kuumaan happeen/happirikkaaseen pakokaasuseokseen. (happirikkaan vaiheistetun polttokammion tai full-flow-vaiheistetun polttokammion toimintaperiaatteella toimivista rakettimoottoriesta löytyy tällaista)
 
Kohtalaisen pieni se on tosiaan, siis ainakin ”dinosauruskrematorioissa”. Mutta ei mitenkään ihan mitätön edes verrattuna lämpöenergiaan. Hyvät hihavakioluvut on 40 % pelkässä sähköntuotannossa ja 30 % yhdistelmätuotannossa.

Yhdistelmätuotantofanipoikien markkinointimateriaalissa käytettään yleensä ihan naurettavan huonoja perinteisen tuotannon hyötysuhteita, kuten 33 %. Realistinen luku kuitenkin on lähemmäs 40 %, tai ehkä jopa hieman sen ylitse. Siis jos molemmat laitokset ovat yhtä moderneja. Näillä luvuilla noin neljännes sähköstä menetetään. Vastineeksi toki saadaan noin nelinkertainen määrä lämpöenergiaa jokaista menetettyä sähköenergiayksikköä kohti. Tämä toki noin pääsääntöisesti voittaa lämpöpumppujen tehokertoimen (kylmään vuodenaikaan selvästi alle 3, eikä tässä saatava noin 4).

Ydinvoimala ei kuitenkaan ole tämänkaltainen laitos, joten heitän hieman tarkemmat luvut alle. Näyttää melko rumalta, ja voinee osaltaan selittää miksi ihan valtavasti ei ole tuota väkisin yritetty toteuttaa.

– –

Jos otetaan valistunut hihavakiolukuarvo painevesilaitokselle: kuuma vesi = 330 °C = 600 K. Ja, seuraksi terminen hyötysuhde puhtaassa sähköntuotannossa 0,4. (Eli Olkiluodon kolmosreaktori.)

hyötysuhde = 1 - kylmä / kuuma

Saadaan kylmälle vedelle lämpötilaksi normaalisti 0,6 × 600 K = 90 °C.

Ravistetaan lisää hihasta: Tämä lienee noin 60 astetta korkeampi kuin se kylmän pään lämmönvaihtimen toinen puoli.

Kaukolämmön kanssa halutaan sen viimeisen lämmönvaihtimen kylmä puoli vähintään 120 asteeseen, eli turbiinin kylmä pää sanotaanko vaikka 180 asteiseksi. (Tämä 180 astetta on myös mainittuna muualla järkevänä yhteistuotannon kylmän ylärajana. Alempia lukujakin toki käytetään kun halutaan nätimpi ja selvempi voitto CHP-laitokselle.)

Sähköntuotannon osuus koko termisestä energiasta on nyt noin 1 - 450/600 = 0,25.

Tähän vielä lisäksi kummankin osalta noin 0,03 (OL3 luvut taas) kokonaislämpöenergiasta hukattavaksi laitoksen omaan operointiin.

Puhdasta sähköä saadaan 37 % lämpöenergiasta. Yhdistelmätuotannossa sähköä saadaan vain 22 % lämpöenergiasta. Auts, luvut rumeni. 40 % nettosähkötehosta hukattiin juuri. Lämpöenergiaa saatiin tälläkin kertaa se 40 % kokonaislämpöenergiasta, joten nyt tehollinen COP on enää ”vain” 0,4/0,15 = 2,7. Tämä rupeaa kuulostamaan jo melkein lämpöpumpuilla saavutettavissa olevalta luvulta (poislukien talven pahimmat pakkaset).

Jekku miksi luvut on näin rumia on toki se, että tuo kuuma pää on verrattain ”kylmä” ydinvoimalassa. Kivihiilellä tai maakaasulla se kuuman pään vesihöyry tulistettaisiin yli sen kriittisen lämpötilan, siis sinne 500 celsiuksen seuduille.

Lukuja toki voi kaunistella, vaikkapa pudottamalla kaukolämpöverkon maksimilämpötilaa. Tällöin toki kaikki käyttäjät tarvitsevat isompia lämmönvaihtimia käyttöpaikoissa samaan lämmitystehoon päästäkseen.
Miksi sinä hyvä ihminen sieltä perältä sitä lämpöä otat? Eihän sitä sieltä kerättäisi vaan väliottona.
 
Liekö jo mainittu, mut ei muutako piraateille ääntä. Ainaki Pennanen Helsingissä saanu sitä sun tätä liikettä jo aikaiseksi omintakeisella tyylillään puhua. Tyrkyttääkö mikään muu puolue ydinvoimaa yhtä hanakasti? Eikä se pahaa tee, että sanojen takana on ydinfysiikan tohtori, joka osaa vastata kysymyksiin tietämyksellä aiheesta. Sai jo mm. Helsingissä pienydinvoimaloille mahiksia. Se ei ollut alunperin edes harkinnassa.

Ydinvoimaa edelleen vastustaa a) ydinaseet ja b) Tsernobylin onnettomuus. Kumpikaan ei ole tätä päivää. Jälkimmäinenkin vaan jotain tolloilua.

samaan aikaan unohdetaan tämä, ku vastutetaan ydinvoiman "kauheilla jätteillä" (hiilipaskahan ei mitään tuhoa... :btooth:):

ja edelleen, sori, jos käyty jo läpi. Eksyin tänne ja kirjoitin mielipiteeni :)

edit: Siis tottakai tuo on paskaa kamaa, mut paikallista sellaista, koska tiedetään, että sitä ei mihinkään tulivuoreen tule varastoida.. :D Tällähetkellä kuitenkin puhtainta energiaa, mitä voidaan tuottaa. Hiilivoimalat taas kusee koko maapalloa..
 
Viimeksi muokattu:
Jos jos ydinvoimala olisi ihan lähistöllä, niin siitä voitaisiin ottaa lämpöä ulos lähialueen taloihin huomattavan pienillä lämpötiloilla, esim 80 asteen lämpötilassa. Joku maalämpöpumppu ei kuitenkaan, kykene, kuin esim 60 tai korkean lämpötilan mallit 65 asteeseen.
 
Lähinnä se, ettei sitä kannata taloudellisista syistä pitkiä matkoja paineistettuna ja kuumana kierrättää missään. Ihan syystä kaukolämpö kulkee ihan normaalissa ilmanpaineessa ja yleensä alle 100 asteen lämpötilassa.

Mutta siis tämä nyt vain teknisenä yksityiskohtana eikä siis ole mikään argumentti ydinvoimaa vastaan.
 
Lähinnä se, ettei sitä kannata taloudellisista syistä pitkiä matkoja paineistettuna ja kuumana kierrättää missään. Ihan syystä kaukolämpö kulkee ihan normaalissa ilmanpaineessa ja yleensä alle 100 asteen lämpötilassa.

Mutta siis tämä nyt vain teknisenä yksityiskohtana eikä siis ole mikään argumentti ydinvoimaa vastaan.

Suurin ongelma on se, että kun reaktorista otetaan lämpöä, niin sen sähköntuotantoteho laskee. Noiden Suomen ydinvoimaloiden lauhdeveden lämpötilahan on jossain 30 asteen paikkeilla.
 
Suurin ongelma on se, että kun reaktorista otetaan lämpöä, niin sen sähköntuotantoteho laskee. Noiden Suomen ydinvoimaloiden lauhdeveden lämpötilahan on jossain 30 asteen paikkeilla.

Häh? Kyllä turbiinista tulee noin 100 asteista höyryä. Lauhduttimen veden (esim. merivesi) lämpötilalla ei ole mitään tekemistä mahdollisen kaukolämmön tuotannon kanssa, vaan tuo on vain lämmönsiirtiminen mitoitus- & pumppaustehokysymys. Lue ja ymmärrä sähköntuotanto- ja CHP-prosessi vaikka wikipediasta.

Kaukolämpöä ajetaan Suomessa kylmällä reilusti yli 100c lähtölämpötiloilla sekä normaalia ilmanpainetta korkeammilla paineilla, jotta riittävä lämmönsiirto saavutettaan putkien koon ja (kannattavan) pumppaustehon aiheuttamien rajoitteiden vuoksi.
 
Häh? Kyllä turbiinista tulee noin 100 asteista höyryä. Lauhduttimen veden (esim. merivesi) lämpötilalla ei ole mitään tekemistä mahdollisen kaukolämmön tuotannon kanssa, vaan tuo on vain lämmönsiirtiminen mitoitus- & pumppaustehokysymys. Lue ja ymmärrä sähköntuotanto- ja CHP-prosessi vaikka wikipediasta.

Kaukolämpöä ajetaan Suomessa kylmällä reilusti yli 100c lähtölämpötiloilla sekä normaalia ilmanpainetta korkeammilla paineilla, jotta riittävä lämmönsiirto saavutettaan putkien koon ja (kannattavan) pumppaustehon aiheuttamien rajoitteiden vuoksi.

Tottakai turbiinista tulee tuon lämpöistä höyryä, mutta ei sieltä voimalasta saada ulos kaukolämpöön riittävän lämmintä vettä ilman että generaattorin teho laskee.
 
Kaukolämmön tuottaminen on aina pois sähkötehosta, myös niissä CHP-laitoksissa. Normaalisti sähköntuotantolaitoksessa höyryn paisuminen halutaan viedä aivan loppuun asti, jolloin lauhduttimeen tulevan höyryn lämpötila on luokkaa 30 astetta ja höyrynpaine vain luokkaa 0,03 bar. Viemällä paisunta noin pitkälle saadaan höyryn energiasisältö hyödynnettyä hyvin turbiinin pyörittämiseen. Yhteistuotantolaitoksissa käytetään taas vastapainelauhduttimia, joissa höyryn paisuminen lopetetaan jo paljon aikaisemmin, muutaman barin ylipaineessa jolloin höyryn lämpötila on vielä riittävän korkea (esim 120 astetta) kaukolämmön tuotantoon. Mollierin H S –diagrammia apuna käyttäen näkee helposti höyryn energiasisällön eri höyryn lämpötiloissa ja paineissa, joten siitä voi myös tehdä suoran havainnon, että turbiinilta jää iso osa käyttämättä höyryn energiasta, kun paisunta ”jätetään kesken”.


Mitä tulee ydinvoimaloiden höyryntuotantoon, niin höyryn paineet ja lämpötilat ovat maltillisen pieniä, jolloin energiasisältö kilogrammaa kohden pieni. Mutta määrä korvaa laadun, sillä höyryn massavirrat ovat todella isoja, jopa 2400 kg/s (OL3). Joten kokonaisuudessa energiasisältö on iso. Perinteisillä lauhdevoimaloilla taas höyryn paineet ja lämpötilat ovat huomattavasti korkeammat eli entalpia on suuri. Höyryä noissa sitten ei tuoteta kuin tyyliin muutamasta kymmenestä muutamaan sataan kiloon sekunnissa. Lauhdevoimaloiden höyryn paisuminen turbiinissa tapahtuu kokonaan siellä tulistetun höyryn puolella, jolloin siitä höyrystä on helpompi ottaa myös kaukolämpökäyttöön energiaa. Ydinvoimaloiden matalapaineista ja suhteellisen kylmää höyryä on vaikea käyttää kaukolämpökäytössä, sillä tämä huomattavan isoja pudotuksia sähkötehon tuotannossa. Väliottohöyryn käyttöä kaukolämpöön voisi niin ikään ajatella, mutta väliottohöyryn massavirta on aina pois siitä välioton jälkeisestä massavirrasta ja koska ydinvoimaloissa sillä viimeisenkin paisunnan energiasisällöllä on suuri merkitys, niin tämä vaikuttaisi isosti sähköntuottoon. Ja sähköhän on se mikä kannattaa, sillä se on huomattavasti arvokkaampaa kuin lämpö. Laitos itsessään jo tarvitsee suuret määrät väliottohöyryä välitulistuksiin ja syöttöveden esilämmitykseen (mutta nämä on laskettu tottakai hyötysuhdetta ja turvallisuutta parantavina asioina).


Ydinvoimala pitäisi jo ihan suunnittelupöydältä lähtien suunnitella CHP-laitokseksi, nykyisiä ei niin vain voisi edes muokata. Turbiinipuolen lisäksi reaktoripuolikin vaatisi valtavasti muutoksia, lähinnä automaation ja sydänsuunnittelun puolesta. Ja nämä vaatisivat jo muutoksia säädöksiin ja ohjeistuksiin. Ydinvoimaloista on hankala alkaa repiä laadukkaampaa höyryä. Höyrynpaineen ja lämpötilan nostaminen jo valmiissa laitoksessa vaikuttaisi suoraan reaktorin toimintaan. Ja ottaen huomioon ydinvoimalan hinnan, niin ei kovin helposti lähdetä suunnittelemaan laitosta, joka tuottaa arvotonta kaukolämpöä arvokkaan sähkön kustannuksella.
 
Viimeksi muokattu:
Kovin on pessimististä tekstiä siihen nähden mitä laskelmia esim. Loviisan voimaloiden modauksesta on olemassa. Sähkö on lämpöä kalliimpaa, mutta lämmön moninkertainen määrä kompensoi.
 
En ole näitä laskelmia nähnyt, enkä pikaisella googlettamisella löytänyt. Sen tiedän, että Loviisa 3:sta suunniteltiin CHP-laitokseksi. Toki laitoksesta saisi paljon lämpöä, mutta muuttamalla sen vastapainelaitokseksi sähköteho voisi pudota noin puolella (oma hihavakio) tuon huonolaatuisen höyryn takia. Loviisassa menee MP-turbiinille luokkaa 500 kg/s n.250 asteista höyryä 4 barin paineessa. Tuosta kun lähtee vetämään paisunta mollierin diagrammissa, niin eipä pitkää viivaa ehdi piirtää ennen kuin ollaan siinä pisteessä että pitäisi kaukolämpöä ottaa. Tämän hetken tiedon mukaan nuo Loviisan laitokset tulevat käyttöikänsä päähän 2030-lukuun mennessä, joten hieman epäilen tuollaisen konversion kannattavuutta. Vaatisi todella isot ja hintavat laitosmuutokset, jonka lisäksi myös kaukolämpöverkon rakentaminen Loviisasta Helsinkiin. Turbiinimuutokset vielä saa kohtalaisen helpolla byrokratialla läpi, mutta jos esimerkiksi olisi suunnitelmissa höyrynpaineiden ja lämpötilojen nostaminen, niin se vaatisi suuren paperisodan ja hintalappu moninkertaistuisi.
 
Kerrohan toki perustaa miksi sinun hihavakioihin pitäisi luottaa?

Muutamalla hihavakiolla saa tulokset ihan mihin itse ne haluaa.
Mollierin diagrammiin perustuva hihavakio, jossa paisunta loppuu 1-2 barin paineessa. Sen verran joutunut puljaamaan lämpö- ja virtausopin parissa, että suurinpiirtein voi heittää hihavakioita. :D Olkiluodossa toimin operaattorina, joten mahdollisesti jossain kohtaa ajan salliessa voin laskea Olkiluodon laitoksen turbiinin höyrytaseella esimerkin, jos laitos valjastettaisiin sähköntuotannon lisäksi kaukolämpökäyttöön.
 
Viimeksi muokattu:
Turbiinimuutokset vielä saa kohtalaisen helpolla byrokratialla läpi, mutta jos esimerkiksi olisi suunnitelmissa höyrynpaineiden ja lämpötilojen nostaminen, niin se vaatisi suuren paperisodan ja hintalappu moninkertaistuisi.

Luulenpa, että pelkkä paperisota ei riitä siihen, että viranomainen antaisi lupaa reaktoripaineastian käyttöpaineen (ja/tai -lämpötilan) ainakaan olennaiseen korottamiseen. :think:

Siihenkin taitaa olla hyvät syyt, miksi vesijäähdytteisten reaktorien lämpötila-/painetasot ovat asettuneet nykytasolle. Myös lauhdevoimalassa kuuma, kovapaineinen höyry on hyvä lähtökohta sähkön tekemiseen.
 
Luulenpa, että pelkkä paperisota ei riitä siihen, että viranomainen antaisi lupaa reaktoripaineastian käyttöpaineen (ja/tai -lämpötilan) ainakaan olennaiseen korottamiseen. :think:

Siihenkin taitaa olla hyvät syyt, miksi vesijäähdytteisten reaktorien lämpötila-/painetasot ovat asettuneet nykytasolle. Myös lauhdevoimalassa kuuma, kovapaineinen höyry on hyvä lähtökohta sähkön tekemiseen.
Juuri näin. Lähinnä tuolla paperisodalla tarkoitinkin tuota, että saisi selvitykset läpi viranomaisen tarkastelussa. Nykyiset lämpötilat ja paineet ovat valittu siten, että polttoaineen eheys voidaan taata. Paineastia sinänsä kestää huomattavasti suurempia paineita. Esimerkiksi OL3:n paineastialle, jonka käyttöpaine on 155 bar, tehtiin painekoe yli 230 barin paineessa. Tietysti kun ollaan jatkuvasti kovassa lämpötilassa, paineessa ja neutronipommituksessa, niin metallikin haurastuu, ja nämä käyttöolosuhteet on mitoitettu sinne 60 vuoden ikään saakka.
 
Eikös perinteinen mitoitusarvo ole 200k tuntia painerungolle normaalissa vastapainepolttolaitoksessa. Ydinmiilua ajetaan sen reilut 8k/a eli 200k tuntia riittäisi vain 25 v käyttöikään. Lisäksi vaadittu kestävyys rakenteen heikkenemisen suhteen on aivan eri luokkaa, kuin ''normaalissa'' lauhdelaitoksessa, joten ainakin yksi syy matalille käyttöpaineille ja -lämpötiloille lienee materiaalien kalleus, joita tulistuksen kasvattaminen vaatisi.

Käsittääkseni kestävien materiaalien kalleus on ongelmana myös näissä uusissa reaktorikokeiluissa, joissa hyötysuhdetta kasvatetaan primääripiirin lämpötilaa kasvattamalla (esim. suola- tai lyijyjäähdytteinen reaktori)
 
Tarkastelu Loviisan ydinvoimalan liittämisestä Helsingin kaukolämpöverkkoon

Siinä jotain pohdintaa Loviisan nykyisten laitosten kaukolämmön tuotosta. -100 MW sähköä tuo 1000 MW lämpöä. Ja tämä siis ”vanhaan” pultattuna, uudelle laitokselle voi tehdä enemmän. Sivuhuomautuksena vahvasti epäilen, että nykyisten laitosten jatkon arviointi päätyy siihen, että porskutetaan menemään 2027/2030 jälkeenkin.

e: Sähkömenetystä rajoittaa sekin asia, että jo Loviisan lilliputit tuottaa riittävästi lämpöä koko pk-seudulle. OL3 on lämpöteholtaan vielä yhden vver-440 verran isompi ~4500 MW.
 
Viimeksi muokattu:
Eikös perinteinen mitoitusarvo ole 200k tuntia painerungolle normaalissa vastapainepolttolaitoksessa. Ydinmiilua ajetaan sen reilut 8k/a eli 200k tuntia riittäisi vain 25 v käyttöikään. Lisäksi vaadittu kestävyys rakenteen heikkenemisen suhteen on aivan eri luokkaa, kuin ''normaalissa'' lauhdelaitoksessa, joten ainakin yksi syy matalille käyttöpaineille ja -lämpötiloille lienee materiaalien kalleus, joita tulistuksen kasvattaminen vaatisi.

Käsittääkseni kestävien materiaalien kalleus on ongelmana myös näissä uusissa reaktorikokeiluissa, joissa hyötysuhdetta kasvatetaan primääripiirin lämpötilaa kasvattamalla (esim. suola- tai lyijyjäähdytteinen reaktori)
Nykyisillä käyttölämpötiloilla polttoainenapin ytimen lämpötila on jo yli tuhat astetta. Jos reaktorin paineet ja lämmöt nostaisi sinne yli veden kriittisyyspisteen, jolloin ei enää pystyttäisi pitämään vettä vetenä niin lämmönsiirto polttoaineesta jäähdytteeseen heikkenisi olennaisesti. Mikä nykyisillä materiaaleilla aiheuttaisi todennäköisesti polttoainevaurion nopeasti.

Tarkastelu Loviisan ydinvoimalan liittämisestä Helsingin kaukolämpöverkkoon

Siinä jotain pohdintaa Loviisan nykyisten laitosten kaukolämmön tuotosta. -100 MW sähköä tuo 1000 MW lämpöä. Ja tämä siis ”vanhaan” pultattuna, uudelle laitokselle voi tehdä enemmän. Sivuhuomautuksena vahvasti epäilen, että nykyisten laitosten jatkon arviointi päätyy siihen, että porskutetaan menemään 2027/2030 jälkeenkin.

e: Sähkömenetystä rajoittaa sekin asia, että jo Loviisan lilliputit tuottaa riittävästi lämpöä koko pk-seudulle. OL3 on lämpöteholtaan vielä yhden vver-440 verran isompi ~4500 MW.
Luin hieman tuota juuri heränneenä. En tiedä onko näin aamulla vähän katkosta omassa ajatuksen juoksussa, mutta tuossa oletettiin, että 2 barin väliotossa höyry on jo kylläistä, mikä tuskin pitää paikkaansa. Jos turbiinin paisunta alkaa vajaasta kolmesta barista lähes 250 asteen lämpötilasta, niin epäilen vahvasti että höyry olisi ehtinyt paisumaan kylläisen höyryn rajalle. Tällä on suuri vaikutus siihen kuinka paljon entalpiaeroa on tullut ennen väliottoa, eli kuinka paljon sähkötehoa turbiini on tuottanut ennen väliottoa. Nuo toimintapisteet kun sijoittaa hs-diagrammiin, niin ollaan jo yli isentrooppisen hyötysuhteen.

Lisäksi tuossa on jätetty muut väliotot kokonaan huomioimatta.
 
Viimeksi muokattu:
Minulle jää tuon kandin yhteenvedosta se kuva että lämpötehoa saadaa 1000MW per kaksi laitosta LO1/LO2 ja samalla menetetään 200MW sähköä? Yhtä laitosta kohti luvut olisi siis +500MWth / -100MWe.
 
Minulle jää tuon kandin yhteenvedosta se kuva että lämpötehoa saadaa 1000MW per kaksi laitosta LO1/LO2 ja samalla menetetään 200MW sähköä? Yhtä laitosta kohti luvut olisi siis +500MWth / -100MWe.
Kutakuinkin näin. Täytyy vähän korjailla hihavakioitani. Laskeskelin noilla kandin arvoilla itsekin tuota, ja sain noin 130 MW:n pudotuksen sähkötehossa per laitos. Pieni ero tuohon kandiin siitä, kun siinä oletettiin otettavan 2 barin paineessa kylläistä höyryä väliotosta, kun minä taas oletin sen olevan edelleen tulistettua (pitäisi nähdä paisuntakäyrät). Täten kandityössä sähköteho putoaa hieman vähemmän. Toki jos tulistettuna höyryä otetaan, niin siitä höyryn jäähdytyksestäkin saa hieman lämpöä kaukolämpökäyttöön, joten mun laskussa KL-teho voisi nousta.

Laskeskelin myös tuon OL3:n lämpötaseen mukaan, jossa otin lähes kaikki MP-turbiinin väliotot huomioon, pois lukien kosteudesta johtuvat vesivirtaukset joita on vähän viimeisillä vaiheilla. Tuo kolmosen turbiinin paisuntakäyrä on siitä mukava, että höyry on kylläistä suurinpiirtein siinä 2 barin ja 120 asteen lämpötilassa, kuten tuossa kandissa oli tutkittu. Joten loistava lähtökohta. Kandissa oli laskettu sille 1000 MW kaukolämpöteholle höyryn väliottovirtaukseksi noin 500 kg/s, joten käytin sitä laskuissa. Ja OL3:n sähköteho putoaisi näillä lähtökohdilla noin 220 MW. Eli eipä tuon kokoisessa laitoksessa niin suurta droppia sähkötehossa!

Tietenkin koko turbiinilaitoshan menisi uusiksi tuollaisessa muutoksessa. Nykyisessä turbiinissakaan ei olisi edes tilaa lisäväliotoille. Ja en sitten tarkemmin osaa sanoa, miten turbiinin rakennetta pitäisi muuttaa, jos kolmasosa höyrystä johdettaisiin jo väliotossa pihalle.

Mutta tällä tasolla laskettuna, ei niin isoa pudotusta sähkötehossa ainakaan OL3 kokoluokassa tulisi. Tuo mun aikaisempi hihavakio perustui siihen, että laitos olisi toiminut vastapainelaitoksena ja paisunta olisi päättynyt KL-lämmönvaihtimeen.
 
Kutakuinkin näin. Täytyy vähän korjailla hihavakioitani. Laskeskelin noilla kandin arvoilla itsekin tuota, ja sain noin 130 MW:n pudotuksen sähkötehossa per laitos. Pieni ero tuohon kandiin siitä, kun siinä oletettiin otettavan 2 barin paineessa kylläistä höyryä väliotosta, kun minä taas oletin sen olevan edelleen tulistettua (pitäisi nähdä paisuntakäyrät). Täten kandityössä sähköteho putoaa hieman vähemmän. Toki jos tulistettuna höyryä otetaan, niin siitä höyryn jäähdytyksestäkin saa hieman lämpöä kaukolämpökäyttöön, joten mun laskussa KL-teho voisi nousta.

Laskeskelin myös tuon OL3:n lämpötaseen mukaan, jossa otin lähes kaikki MP-turbiinin väliotot huomioon, pois lukien kosteudesta johtuvat vesivirtaukset joita on vähän viimeisillä vaiheilla. Tuo kolmosen turbiinin paisuntakäyrä on siitä mukava, että höyry on kylläistä suurinpiirtein siinä 2 barin ja 120 asteen lämpötilassa, kuten tuossa kandissa oli tutkittu. Joten loistava lähtökohta. Kandissa oli laskettu sille 1000 MW kaukolämpöteholle höyryn väliottovirtaukseksi noin 500 kg/s, joten käytin sitä laskuissa. Ja OL3:n sähköteho putoaisi näillä lähtökohdilla noin 220 MW. Eli eipä tuon kokoisessa laitoksessa niin suurta droppia sähkötehossa!

Tietenkin koko turbiinilaitoshan menisi uusiksi tuollaisessa muutoksessa. Nykyisessä turbiinissakaan ei olisi edes tilaa lisäväliotoille. Ja en sitten tarkemmin osaa sanoa, miten turbiinin rakennetta pitäisi muuttaa, jos kolmasosa höyrystä johdettaisiin jo väliotossa pihalle.

Mutta tällä tasolla laskettuna, ei niin isoa pudotusta sähkötehossa ainakaan OL3 kokoluokassa tulisi. Tuo mun aikaisempi hihavakio perustui siihen, että laitos olisi toiminut vastapainelaitoksena ja paisunta olisi päättynyt KL-lämmönvaihtimeen.
Kannattaa huomioida, että OL3:n reaktorissa on suoraan 200 MW:n nostovara, koska suunniteltu teho 4500 MW, mutta tällä hetkellä teho on vain 4300 MW. Lisäksi polttoaineen lineaaritehot ovat sen verran matalia, että nostovaraa on enemmänkin. Generaattorilta voisi siis saada sen lähes 1700 MW bruttotehon kaukolämpökäytössäkin.
 
Minulle jää tuon kandin yhteenvedosta se kuva että lämpötehoa saadaa 1000MW per kaksi laitosta LO1/LO2 ja samalla menetetään 200MW sähköä? Yhtä laitosta kohti luvut olisi siis +500MWth / -100MWe.

Laskennan tuloksena lämpötehoksi saatiin 1005 MW lämpöhäviöiden jälkeen ja sähkötehoksi tällöin 892 MW pumppaustehon vähentämisen jälkeen.
Yksi laitos tuottaa 500 MWe nykyään, niin hankala nähdä miksei tuossa olisi molemmat mukana. Tämä siis suoraan abstraktista.

e: Sivulla 21 on mainittu 36,1 MWe/turbiini ja noita on yhteensä 4 kpl eli vähennys koko Loviisalle 144,5 MWe. Myös taulukossa 2 sivulla 23 on yhteenveto lasketuista tilanteista. Kannattaa huomata siis termistö yksikkö = reaktori, laitos = kaikki alueen yksiköt.
 
Viimeksi muokattu:
Kannattaa huomioida, että OL3:n reaktorissa on suoraan 200 MW:n nostovara, koska suunniteltu teho 4500 MW, mutta tällä hetkellä teho on vain 4300 MW. Lisäksi polttoaineen lineaaritehot ovat sen verran matalia, että nostovaraa on enemmänkin. Generaattorilta voisi siis saada sen lähes 1700 MW bruttotehon kaukolämpökäytössäkin.
Paljon pitäisi tehdä sen 200 MW lämpötehon korotuksen eteen. Reaktori on kyllä mitoitettu siihen, mutta se nimenomaan vaatii lineaaritehon korottamista, mikä taas vaatii uuden käyttölupahakemuksen. Laitoksen käyttölupaa on tällä hetkellä haettu 4300 MW lämpöteholle. Tuo lineaaritehon korottaminen vaikuttaisi todella moneen asiaan myös laitoksella. Koko reaktorin säätö- ja suoja-automaatio toimii tuon nykyisen lämpötehon mukaan. Vaikka keskimääräinen lineaariteho on pieni, niin on muutamia transientteja joissa lämmönsiirtokriisi on mahdollinen - hetkellisesti tietenkin.
 
Kutakuinkin näin. Täytyy vähän korjailla hihavakioitani. Laskeskelin noilla kandin arvoilla itsekin tuota, ja sain noin 130 MW:n pudotuksen sähkötehossa per laitos. Pieni ero tuohon kandiin siitä, kun siinä oletettiin otettavan 2 barin paineessa kylläistä höyryä väliotosta, kun minä taas oletin sen olevan edelleen tulistettua (pitäisi nähdä paisuntakäyrät). Täten kandityössä sähköteho putoaa hieman vähemmän. Toki jos tulistettuna höyryä otetaan, niin siitä höyryn jäähdytyksestäkin saa hieman lämpöä kaukolämpökäyttöön, joten mun laskussa KL-teho voisi nousta.

Yritin hahmotella Loviisan prosessia Mollier-graafiin. Meniköhän suunnilleen oikein:

b27m9.png


Tuosa on sinisellä paisunnat ja punaisella välitulistus.

Tiheällä katkoviivalla on kandintyössä esitetty lämmitysotto 2 bar paineessa. Nähdään, että höyry ei ole lähelläkään kylläistä vaan lämpötila on vielä 210 astetta ja matalapaineturbiinin tuotto menetetään melkein kokonaan.

Harvemmalla katkoviivalla on optimoitu lämmitys kahdella väliotolla 1,5 bar ja 0,4 paineissa, olettaen että nämä saattaisivat sattua lähelle turbiinin vaiheita (oletin, että yhden vaiheen painesuhde olisi n. 2). Tämän ongelmana on se, että kaukolämpövettä ei saada lämmitettyä kovin paljon yli 100 asteen.

Voipa olla niinkin, että tuossa ei paljon kannattaisi askarrella väliottoja matalapaineturbiiniin, vaan ottaa kaukolämpö suoraan korkeapaineturbiinin jälkeen?
 
Yritin hahmotella Loviisan prosessia Mollier-graafiin. Meniköhän suunnilleen oikein:
Kyllähän tuo on oikein. En ole tuota Loviisan "virallista" paisuntakäyrää nähnyt, mutta oletettavasti se käyttäytyy kuten muutkin turbiinien paisuntakäyrät, eli MP-turbiinin paisunta tulee ensimmäisillä vaiheilla hyvinkin jyrkästi hyvällä hyötysuhteella alas ja loppua kohden alkaa loivenemaan. Joten tuossa kahden barin paineessa varmaankin jotain inan reilu 200 asteista höyryä olisi. Se tuossa kandissa on ongelma, että siinä on vain heitetty oletuksena kylläinen höyry 120 astetta 1,99 barissa ja taulukosta sille entalpia. Itse laskin niin, että otetaan se väliottohöyry siinä 2 barissa tulistettuna, mutta katsoin juurikin tuosta diagrammista suurinpiirtein entalpian, mikä on paljon korkeampi kuin kandissa. Jolloin välioton jälkeen tuli paljon suurempi entalpiamuutos, mutta reilusti pienemmällä massavirralla. Joten siksi sain tulokseksi isomman sähkötehon menetyksen.

OL3:n tapauksessa paisuntakäyrä kulkee melko tarkkaan pisteestä, jossa höyry on 120°c/2bar eli kylläistä. Turbiinista pitäisi se 500 kg/s ottaa väliottohöyryä tuohon 1 GW lämpötehoon. Ja kun miettii tuollaisen höyrymäärän vaatimaa tilaa, niin luulisi välioton olevan melko vaikea toteuttaa. Tietysti tuo jaetaan kolmelle turbiinille, mutta kuitenkin.
 
Parempi kysymys olisi se, että mitä hyötyä saadaan Suomen siirtymisestä nollapäästöihin. Kaiken maailman yleistäjien mielestä on Intian, Kiinan ja muiden väestöräjähdysmaiden vuoro saastuttaa huoletta, koska miljardi ihmistä aiemmin tuotti heidän vuosittaisen saastemäärän kahdessa vuosikymmenessä. Sitä saasteen määrää mikä noilla miljardikansoilla jyllää kaupungeissa ei oikeasti ymmärrä, jos ei käy paikan päällä. Suomen ei todellakaan kannata tappaa teollisuuttaan sen takia, että saadaan touhua vielä enemmän puhtaampaa kohti kuin Kiinassa. Kiinassa valvonta kohdistuu katugrilleihin ja haja-asutusalueen köyhien ihmisten kamiinoihin samalla, kun käytössä on teollisuutta ja konesaleja jotka käyvät täkäläisittäin 60-luvun hiilivoimalla.
 

Vihreät vastaavat tähän aivan kuten jäteongelman ratkaisemiseen moderneilla polttolaitoksilla: ydinvoima on aivan liian helppo ratkaisu ilmastokysymykseen.

Siksi siitä ei tarvitse keskustella, se on aivan off-the-table, varsinkin keskieurooppalaisten vihreiden mielestä.
 
Oma maailmankatsomus on jossain määrin Vihreiden kannalla, mutta ydinvoiman kohdalla olen räikeästi eri mieltä. Miten ihmeessä voi olla, että saasteeton ja tilastollisesti erittäin turvallinen energiamuoto ei saa kannatusta heidän keskuudessaan?

Kyllähän Vihreissäkin on teknisesti päteviä henkilöitä, mutta jostain kumman syystä mielikuvat ja ideologia menee järjen edelle. Koulutus on mennyt hukkaan, jos insinööri on ydinvoimaa vastaan.
 
Eurajoen Olkiluotoon jätti-investointi – ydinjäteyhtiö Posiva alkaa rakentaa kapselointilaitosta ja loppusijoituslaitosta
Olkiluodossa ollaan taas ilmeisesti askeleen pari lähempänä loppusijoitusta. Joskus vuosia sitten tuonne onkalon yläkerroksiin pääsi ihan vierailemaankin. Olisikohan ollut jossain sadan metrin syvyydessä, kun varastoivat jotain matala-aktiivista tavaraa. Nyt pitäisi sitten vaan hoitaa homma helvetin hyvin maaliin ja sitten myymään osaamista ulkomaille.

Matala-aktiivinen jätehän jo loppusijoitetaan toiseen monttuun muistaakseni betonivaluun. Kyllähän Posiva jo jonkin verran myy konsulttipalvelua ulkoimaille. Näissä loppusijoitushankkeissa ei ilmeisesti ole ison ongelma insinöörityö, vaan raha sekä paikallisten asukkaiden / maanomistajien vastustus. Toki Posivan osaaminen & kokemus on tällä hetkellä verrattain ainutlaatuista.

Suomessa rahaa on reilusti viimeistään ydinjätehuoltorahaston myötä, joten en näe mitään syytä, miksi hommaa ei saataisi vietyä kunnialla maaliin. Puuhastelun järkevyydestä voidaan sitten olla montaa mieltä.
 
Matala-aktiivinen jätehän jo loppusijoitetaan toiseen monttuun muistaakseni betonivaluun.
Noilla tarkoitin jotain niitä työvaatteita ja muita romuja. Ilmeisesti eivät käytännössä säteile normaalia enempää, mutta jonkun säännön takia piti säilyttää jossain vähän aikaa. Olivat jossakin tynnyreissä vaan pinottuna.
Vähän epäselvästi ehkä ilmaisin ensin tuon :)
 
Noilla tarkoitin jotain niitä työvaatteita ja muita romuja. Ilmeisesti eivät käytännössä säteile normaalia enempää, mutta jonkun säännön takia piti säilyttää jossain vähän aikaa. Olivat jossakin tynnyreissä vaan pinottuna.
Vähän epäselvästi ehkä ilmaisin ensin tuon :)
Olet varmaan käynyt vierailulla TVO:n voimalaitosjäteluolassa (VLJ-luola), sinne järjestetään säännöllisesti "turistireissuja". Ko. toiminta kuuluu ihan normaaliin voimalaitostoimintaan (Suomessa), Loviisassa on vastaava luola syvemmällä. En nyt äkkiseltään muista mihin Olkiluodon paineastiat yms. reilusti aktiivinen purkujäte on suunniteltu sijoitettavan, mutta tuskin sekään Posivan luoliin menee. Todennäköisempää, että VLJ:n yhteyteen louhitaan omat lokerot näille tavaroille.

e: Nämä voimalaitosjäte-touhut eivät kuulu siis Posivalle.
 
Noilla tarkoitin jotain niitä työvaatteita ja muita romuja. Ilmeisesti eivät käytännössä säteile normaalia enempää, mutta jonkun säännön takia piti säilyttää jossain vähän aikaa. Olivat jossakin tynnyreissä vaan pinottuna.
Vähän epäselvästi ehkä ilmaisin ensin tuon :)
Matala- ja keskiaktiiviset jätteet on sijoitettu voimalaitosjäteluolaan, joka on täysin eri luola kuin Onkalo. Matala-aktiivisessa jätteessä on nimensä mukaisesti hieman aktiivista jätettä, esimerkiksi juuri niitä suojavaatteita tai huolloista syntyvää jätettä, joita ei kuitenkaan ole voitu mitata laitokselta ulos. Kaikki ei-aktiivinen jätehän lähtee laitokselta ihan kaatopaikalle. Keskiaktiivisen jätteen siilossa taas on esimerkiksi prosessista syntyvää jätettä, kuten reaktoriveden puhdistukseen käytettäviä hartsimassoja. Nuo ovat jo melko aktiivista tavaraa.

Onkalo on muutaman kilometrin päässä tästä VLJ-luolasta, ja siellä ei kovin yleisesti järjestetä vierailukierroksia. VLJ-luolaan taas pääsee vierailukierroksilla, ja näin kesäaikaan niitä taitaa olla joka keskiviikkokin. Etukäteen pitää vaan ilmoittautua.
 
Joo oli tosiaan vuosia sitten tuo luolareissu, niin saatan tosiaan muistaa vähän omiani :D
 
Joo oli tosiaan vuosia sitten tuo luolareissu, niin saatan tosiaan muistaa vähän omiani :D

Itsekin kävin siellä muutama vuosi sitten. Siellä oli tavarat sellaisissa siiloissa luukkujen alla. Se loppusijoituspaikka oli vain noin 20 metrin syvyydessä. Se tuntui kyllä pitkältä se matka alas.

Ydinjätteet menee satojen metrien syvyyteen eri luolaan.
 
Itsekin kävin siellä muutama vuosi sitten. Siellä oli tavarat sellaisissa siiloissa luukkujen alla. Se loppusijoituspaikka oli vain noin 20 metrin syvyydessä. Se tuntui kyllä pitkältä se matka alas.

Ydinjätteet menee satojen metrien syvyyteen eri luolaan.
Olkiluodon luola on siilojen päällä 60 m pinnalta, Loviisassa mennään yli 100 m kiveen.

e: TVO 2019
Jätteiden hallinta | fortum.fi
Matala- ja keskiaktiivisen jätteen loppusijoitus Suomessa - STUK
 

Uusimmat viestit

Statistiikka

Viestiketjuista
258 279
Viestejä
4 487 494
Jäsenet
74 128
Uusin jäsen
semantic

Hinta.fi

Back
Ylös Bottom