Jaderné elektrárny je průmyslové zařízení na výrobu elektrické energie , a včetně kotle se skládá z jednoho nebo více reaktorů , které mají zdroj energie jaderného paliva . Elektrické energie z elektrárny se pohybuje od několika megawattů do několika tisíc MW v závislosti na počtu a typu reaktoru v provozu na místě.
Energie z jaderné elektrárny pochází ze štěpení z jader těžkých atomů . Tím se uvolňuje teplo , které se zpočátku používá k odpařování vody , jako v jakékoli konvenční tepelné elektrárně , a potom produkovaná vodní pára pohání rotující turbínu spojenou s alternátorem, který zase vyrábí elektřinu . Jde o hlavní aplikaci jaderné energie v civilní oblasti .
Na světě existuje přibližně 250 jaderných elektráren, které v roce 2017 vyrobily 10,3% světové elektřiny. K červenci 2020 mají tyto elektrárny celkem 441 provozních reaktorů (z toho 33 japonských reaktorů, z nichž dvě třetiny čekají na dokončení) (povolení restartu), jehož výkon dosahuje 390 GW ( průměrně 885 MW na reaktor) a 54 reaktorů ve výstavbě.
První jadernou energií na světě, která vyrábí elektrárnu (výkon několika stovek wattů), je Experimental Breeder Reactor I (EBR-I), postavený v National Laboratory v Idaho ve Spojených státech . Vstoupila do služby dne20. prosince 1951.
the 27. června 1954je civilní jaderná elektrárna připojena k elektrické síti v Obninsku v Sovětském svazu a poskytuje elektrickou energii o výkonu 5 megawattů.
Následující jaderné elektrárny jsou elektrárny Marcoule v údolí Rhôny7. ledna 1956, Sellafield ve Velké Británii , připojeno k síti v roce 1956, a jaderný reaktor Shippingport ve Spojených státech, připojený v roce 1957. Ve stejném roce byly zahájeny stavební práce na prvním reaktoru pro civilní použití ve Francii (EDF1) v Chinonu jaderná elektrárna .
Globální jaderná energie rychle rostla a vzrostla z více než jednoho gigawattu (GW) v roce 1960 na 100 GW na konci 70. let a 300 GW na konci 80. let.
V průběhu roku 1970 probíhala výstavba 37 nových reaktorů a šest bylo uvedeno do provozu. V letech 1970 až 1990 bylo postaveno více než 5 GW ročně, s vrcholem 33 GW v roce 1984.
Více než dvě třetiny jaderných elektráren objednané později Leden 1970byly zrušeny zejména v důsledku jaderné nehody na ostrově Three Mile Island .
V roce 1986 vedla černobylská jaderná katastrofa k několika moratoriím ; pokles cen ropy v průběhu 90. let tento trend posílil a vedl k výstavbě méně nových reaktorů na světě. Současně elektrárny stárnou: v roce 2006 byla většina reaktorů ve věku 15 až 36 let, sedm dokonce ve věku 37 až 40 let.
Rostoucí ekonomické náklady způsobené delší dobou výstavby a nízkými náklady na fosilní paliva způsobily, že jaderná energie byla v 80. a 90. letech méně konkurenceschopná. Navíc je v některých zemích veřejné mínění znepokojeno. Riziko jaderných havárií a problém radioaktivní odpad , vedlo k opuštění jaderné energie.
Počet jaderných reaktorů ve výstavbě po celém světě začal klesat v roce 1986, v den černobylské jaderné katastrofy .
Poté se stabilizovala kolem roku 1994, roku, po kterém stagnovala rychlost výstavby nových reaktorů mezi dvěma a třemi ročně.
V roce 1993 dosáhl podíl výroby jaderné energie na celosvětové výrobě energie vůbec nejvyšší úrovně 17%. Tento podíl je v roce 2017 pouze 10,2%, ve Francii 77%.
Od poloviny dvacátých let vedl růst energetických potřeb spojený s růstem cen energie (růst cen ropy a zemního plynu , daň z uhlíku atd.) K tomu, že někteří odborníci ohlásili renesanci jaderné energie v Evropě., Asie a Amerika. Například Finsko se zabývá výstavbou evropského tlakového reaktoru (EPR) v Olkiluoto od roku 2003, výstavba EPR ve Flamanville (Francie) probíhá od roku 2007 a 27 reaktorů se staví také v Číně.
V roce 2005 byly celosvětově ve výstavbě pouze tři nové reaktory a do sítě byly připojeny čtyři dokončené reaktory. Globální kapacita rostla mnohem pomaleji a v roce 2005 dosáhla 366 GW v důsledku čínského jaderného programu.
V roce 2006, ale zejména v roce 2007, vzrostla poptávka, která byla způsobena enormními energetickými potřebami Číny a obecným růstem cen fosilních paliv.
2008 hospodářská krize a Fukushima jaderné havárie způsobila pokles výroby jaderné elektrické energie, o 4,3% v roce 2011 oproti roku 2010. Země jako Německo , Belgii , Švýcarsku a na Tchaj-wanu oznámilo svůj odchod z jaderné energetiky . Egypt se Itálie se Jordan se Kuwait a Thajska se rozhodla, že se zapojit nebo znovu zapojit do jaderného. Pozemky osmnácti reaktorů ve výstavbě jsou o několik let pozadu, devět z nich je ve výstavbě déle než dvacet let.
Po jaderné havárii ve Fukušimě v roce 2011 některé země revidovaly svoji politiku rozvoje jaderné energie .
Například :
V červenci 2018 bylo ve výstavbě 57 jaderných reaktorů (za 57,9 GW ), z toho 15 v Číně (za 15,2 GW ).
V roce 2016 bylo uvedeno do provozu deset reaktorů (pět v Číně, jeden v Jižní Koreji, jeden v Indii, jeden v Pákistánu, jeden v Rusku a jeden ve Spojených státech) a tři byly odstaveny. Míra spouštění nových reaktorů byla v posledních letech zpomalena zpožděním zaznamenaným na mnoha místech, zejména u reaktorů třetí generace , které splňují přísnější bezpečnostní normy. Rusko připojilo svůj první VVER-1200 k Novovoroneži v roce 2016 o čtyři roky později; Jižní Korea utrpěla se svým prvním APR-1400 stejné zpoždění. Osm AP1000 společnosti Westinghouse , americké dceřiné společnosti Toshiba , zaostává za svým původním plánováním o několik let (dva až tři roky pro čtyři reaktory ve výstavbě ve Spojených státech, zhruba čtyři roky pro první ze čtyř bloků plánovaných pro Čínu. ). Stejně jako čtyři francouzské EPR ve výstavbě (šest let pro francouzský Flamanville , devět let pro finské Olkiluoto a tři roky pro čínské Taishan ). Z 55 reaktorů ve výstavbě uvedených ve Zprávě o stavu jaderného průmyslu ve světě (60 podle WNA, 61 podle IAEA) je nejméně 35 pozdě.
Čína se v roce 2020 zaměřuje na 58 GW a vůdce CGN He Yu předpokládá, že do roku 2030 bude instalováno 150 až 200 GW. Rusko staví na své půdě 9 reaktorů a spravuje velkou část mezinárodních zakázek: federální agentura Rosatom , která požaduje smlouvy v hodnotě 100 miliard dolarů u 23 projektů reaktorů v zahraničí se zdá, že vede závod vpřed tím, že se spoléhá na nové účastníky civilní jaderné energie: Vietnam jako Bangladéš, který v této oblasti nemá žádné zkušenosti, ocení jeho nabídku „na klíč“ doprovázenou financováním ruským státem.
Ve Francii jaderný průmysl navrhl reaktor nové generace EPR . Společnost EDF zahájila stavbu prvního prototypu nebo prototypu v závodě Flamanville v La Manche s předpokládanou kapacitou 1600 MW . (Investice se odhadují na 3 miliardy EUR v roce 2003, revidovány na 5 miliard EUR v roce 2010, revidovány na 6 miliard EUR v červenci 2011, poté na 8,5 miliardy v prosinci 2012).
Podle centrálního scénáře prognóz Mezinárodní energetické agentury (IEA) z roku 2014 se podíl jaderné energie na výrobě elektřiny do roku 2040 zvýší o jeden bod na 12%, přičemž kapacita instalovaného jaderného paliva vzroste téměř o 60% na 624 GW , ve srovnání s 392 GW v roce 2013; geografie jaderné energie se má zásadně změnit, s posunem na východ: instalované kapacity by se tak v Číně měly zvýšit téměř desetkrát na 149 GW , což je téměř čtvrtina celosvětové prognózy instalovaného výkonu pro rok 2040; USA by registrovaly slabý růst a Evropská unie by byla jedinou zónou (s Japonskem), kde by atom zaznamenal pokles (- 14%), podíl jaderné energie na výrobě elektřiny v Evropě by tak klesl z 27 na 21 %. Zatímco většina zemí prodlužuje životnost svých elektráren zprovozněných v 70. a 80. letech, do roku 2040 bude demontováno 200 ze 434 reaktorů, které jsou v současné době celosvětově provozovány. Počet jaderných elektráren v provozních zemích by měl poklesnout z 31 ( v roce 2013) na 36 (v roce 2040), včetně zohlednění těch, kteří oznámili svůj odchod z atomu (Německo, Švýcarsko a Belgie).
Zpráva The World Nuclear Industry , zveřejněná dne15. července 2015konzultanti Mycle Schneider a Antony Froggatt ukazují, že počet provozovaných jaderných reaktorů je stále mnohem nižší než v roce 2010 a že startů nových reaktorů je stále méně a méně: v roce 2014 jsme měli pouze tři starty v oblasti bydlení, v Argentině , Bělorusko a Spojené arabské emiráty, a pouze dva za prvních šest měsíců roku 2015, v Číně, ve srovnání s 15 zahájenými stavbami pozorovanými v roce 2010 a 10. v roce 2013. Celkově se počet postavených reaktorů na planetě poklesl na 62 jednotek ve 14 zemích (oproti 67 před rokem), z toho 24 v Číně (40%), 8 v Rusku a 6 v Indii. Zpráva zdůrazňuje, že u tří čtvrtin těchto webů dochází k prokázaným zpožděním. Pět z nich (ve Spojených státech, Rusku a na Slovensku) bylo dokonce „ve výstavbě“ více než třicet let! Zejména reaktory třetí generace pociťují velká zpoždění, která se pohybují od dvou do devíti let. To platí pro EPR společnosti Areva ve Francii a Finsku, ale také pro osm AP1000 od Westinghouse nebo šest AES-2006 od Rosatomu. Na druhé straně výstavba dvou EPR v čínském Taishanu pokračuje a priori , jak bylo plánováno.
V dubnu 2019 zaúčtovala ruská státní společnost Rosatom knihu objednávek ve výši 133 miliard USD na šest zakázek reaktorů získaných v Rusku a 33 zakázek v zahraničí, zejména v Asii: Indii, Pákistánu, Bangladéši. Financování těchto projektů se ale ukazuje jako obtížné. Rosatom proto musí posílit spolupráci se západními dodavateli, protože pro prodej v zahraničí potřebuje jejich technologie, aby uklidnil zákazníky, přesvědčil mezinárodní bezpečnostní úřady a našel financování. Ve skutečnosti byla zahájena oficiální výstavba (nalití betonu do budovy reaktoru) pro šest reaktorů v Rusku a sedm v zahraničí (Bělorusko, Indie, Bangladéš a Turecko).
Zpráva o stavu jaderného průmyslu z roku 2017 uvádí Světová zpráva o stavu jaderného průmyslu (WNISR) 403 reaktorů v provozu po celém světě (kolem 450 včetně těch odstavených, z toho 33 v Japonsku), což představuje kapacitu 351 GW , oproti zaznamenaným záznamům v roce 2002 pro 438 reaktorů nebo v roce 2010 pro instalovaný výkon (367 GW ).
K červenci 2020 napočítala Mezinárodní agentura pro atomovou energii (IAEA) 441 provozních energetických reaktorů po celém světě (z toho 33 reaktorů v Japonsku, z nichž dvě třetiny jsou stále odstaveny) a 54 ve výstavbě, z toho 11 v Číně, 7 v Indii, 4 v Rusku, 4 v Jižní Koreji, 4 ve Spojených arabských emirátech, 2 v každé z následujících zemí: Bangladéš, Bělorusko, Japonsko, Pákistán, Slovensko, Ukrajina, Spojené království a Spojené státy a jeden v každé z následujících zemí: Argentina, Brazílie, Finsko, Francie, Írán, Turecko.
Podíl jaderné energie na světové výrobě elektřiny činil 10,3% v roce 2017 oproti 3,3% v roce 1973. Hlavními zeměmi vyrábějícími jadernou elektřinu jsou USA (31,8% z celkového počtu na světě), Francie (15,1%), Čína (9,4%) , Rusko (7,7%) a Jižní Korea (5,6%).
V roce 2018 podle agentury pro jadernou energii (NEA) 348 komerčních jaderných reaktorů připojených k rozvodným sítím členských zemí NEA s čistým instalovaným výkonem 324,4 GW vyžadovalo 47 758 tun uranu na výrobu elektřiny 2 096 TWh .
Předpovědi jaderné energie se v jednotlivých regionech značně liší. Oblast východní Asie se očekává výskyt největší nárůst, který do roku 2035 by mohlo vést k instalaci nových výrobních kapacit mezi 48 GW a 166 GW v nízkých a vysokých případech v tomto pořadí, což představuje nárůst o více než 54% a 188% ve srovnání s 2014. Očekává se také výrazné zvýšení jaderné energie zemí mimo EU na evropském kontinentu, s přírůstky mezi 21 a 45 GW do roku 2035 (příslušné zvýšení přibližně o 49% a 105%). Očekává se, že na Středním východě , ve střední a jižní Asii a v jihovýchodní Asii dojde k výraznému nárůstu jaderné energie, přičemž mírnější růst se očekává v Africe a v částech střední a jižní Ameriky. Pro Severní Ameriku nejnižší prognózy ukazují, že kapacita instalovaných jaderných zařízení zůstane přibližně stejná v roce 2035 a v nejvyšších případech se zvýší o 11%, a to do značné míry v závislosti na budoucí poptávce po elektřině, prodloužení životnosti stávajících reaktorů a vládních politik v oblasti emisí skleníkových plynů . V Evropské unii se očekává, že se v roce 2035 jaderná energie v případě nízkého scénáře sníží buď o 48%, nebo ve vysokém scénáři vzroste o 2%. Tyto projekce z roku 2015 podléhají po havárii ve Fukušimě ještě větší nejistotě než obvykle .
Na základě požadavků na uran v roce 2015 (56 600 tun uranu) jsou identifikované zdroje, včetně přiměřeně zajištěných a odvozených zdrojů, dostatečné na více než 135 let. Při příznivém výhledu na jadernou energii, jak je uvedeno výše, by pak zdroje byly pouze 73 let, což znamená rok 2088 . Odloženo, ale nevymazáno, většina otázek kladených energetickými rozhodnutími planety se konkrétně otočí do té míry, že v roce 2019 je stále málo technologií, které by mohly nahradit uran 235 ( thorium a rychlé neutronové reaktory ). kde vrchol uranu (v) přístup. V případě, že by jaderná energie zvítězila nad jakýmkoli jiným způsobem výroby elektřiny, v průběhu roku 2100 budou stávající jaderné reaktory již dávno zastaveny kvůli nedostatku paliva, díky technologickému pokroku bude možné vyvinout šlechtitelské reaktory nebo jiné inovativní reaktory využívající uran 238 nebo thoria 232 , díky čemuž je ziskovost řízená fúze deuteria - tritia (podmíněna omezenými zásobami lithia 6 ) nebo kontrolovaná fúze deuteria, která není dána. Součástí jaderného dilematu jsou náklady na vývoj, odpad, který doprovází většinu těchto technologií, a souhlas občanů s nimi.
Nejstarší jaderný reaktor stále v provozu světě v dubnu 2020, byl reaktor n o 1 z Beznau jaderné elektrárny ve Švýcarsku. Tento tlakovodní reaktor je v provozu proČervenec 1969. Šest nejstarších provozovaných reaktorů s průměrnou kapacitou 412 MW bylo uvedeno do provozu v roce 1969. Patří mezi ně americké reaktory v Nine Mile Point 1 a Oyster Creek a dva reaktory v indické elektrárně Tarapur .
Jaderná elektrárna sdružuje všechna zařízení umožňující výrobu elektřiny v daném místě. Často zahrnuje několik reaktorů, identických i jiných, jednotlivě distribuovaných v „jednotkách“; každá jednotka odpovídá skupině instalací určených k napájení dané elektrické energie (například ve Francii: 900 MWe , 1300 MWe nebo 1450 MWe ).
Existují různé technologie civilních jaderných reaktorů seskupené do „sektorů“:
grafitový moderovaný reaktor na přírodní uran ( Magnox a UNGG ) chlazený oxidem uhličitým; Francouzský sektor UNGG včetně prvního reaktoru pro civilní použití ve Francii (EDF1). Tento sektor byl pro sektor REP z ekonomických důvodů opuštěn. Francouzské elektrárny tohoto typu jsou odstaveny, stejně jako britské elektrárny stejného typu ( Magnox ); reaktor využívající přírodní uran moderovaný těžkou vodou Kanadský kanál CANDU ; tlakovodní reaktor (PWR) typ reaktoru využívající jako palivo obohacený oxid uranu a je moderován a chlazen běžnou tlakovou vodou. PWR představují většinu současné flotily: 60% celosvětově a 80% v Evropě. Varianta je sovětský tlakový vodní reaktor ( WWER ); reaktor s vroucí vodou (BWR) (BWR) typ reaktoru je docela podobný reaktoru pod tlakovou vodou, s důležitým rozdílem, že primární voda se odpařuje v aktivní zóně reaktoru a přímo napájí turbínu, což je za normálního provozu; tlakový těžkovodní reaktor ; pokročilý plynem chlazený reaktor nebo AGR; rychlý neutronový reaktor (RNR) sodíkem chlazený rychlý neutronový jaderný reaktor, jako je evropský Superphénix nebo ruský BN-600 ; jaderný reaktor s roztavenou solí (RSF) kde lze použít thoria. vysokotlaký trubkový reaktor (RBMK) Sovětsky navržený grafitem moderovaný vroucí vodní reaktor.Jaderné reaktory byly rozděleny do několika generací podle stáří jejich konstrukce:
Ve Francii jsou všechny provozované elektrárny tlakovodní reaktory (PWR). REP se skládá z následujících položek:
Zbytek zařízení je společný pro všechny tepelné elektrárny:
(konečná nouzová nafta);
Mezi další instalace elektrárny patří:
Podle výzkumníků z Massachusetts Institute of Technology a univerzit ve Wisconsinu a Chicagu, kteří se chtějí poučit z katastrofy ve Fukušimě Daiiči, by se výstavba plovoucí jaderné elektrárny vyhnula rizikům spojeným s tsunami a jinými nepředvídatelnými přírodními jevy. Bezpečnější pro nižší výrobní náklady by byl ukotven na mořském dně asi deset kilometrů od pobřeží; mohly by být založeny na celoocelových konstrukcích, jejichž instalace je mnohem levnější a rychlejší než beton pozemních elektráren; srdce těchto rostlin by bylo umístěno pod hladinou vody a bezpečnostní systém by v případě potřeby umožňoval automatické chlazení sestavy.
Ruská společnost Rusatom Overseas , člen státní jaderné skupiny Rosatom , a čínská společnost CNNC New Energy podepsaly dohodu29. července 2014 memorandum o záměru o výstavbě plovoucích jaderných elektráren, jaderná technologie prohlášena za bezpečnější a méně nákladnou a ke které se Rusko pohybuje od roku 2007. Další výhodou v případě odstavení zařízení lze elektrárnu odtáhnout původní specializované pracoviště, aby bylo možné pokračovat v demontáži, a tím dlouhodobě chránit hostitelské pracoviště před jakoukoli kontaminací.
Rusko zahájilo v roce 2006 prostřednictvím ruského konsorcia Rosenergoatom , prvního projektu plovoucí jaderné elektrárny (CNF), zajištění dodávek elektřiny městům a těžebním lokalitám v arktické zóně. Loď / elektrárna Akademic Lomonosov, která byla uvedena na trh v roce 2010, by měla být dodána v říjnu 2016. Je vybaven dvěma námořními pohonnými reaktory KLT-40 a bude schopna dodávat až 70 MW elektřiny a 300 MW tepla, což dodává energii město s 200 000 obyvateli. Může být také použit jako odsolovací zařízení. Očekává se, že životnost lodi bude čtyřicet let. Rusko nevylučuje vývoz těchto budov. V současné době by to mělo zájem asi o dvacet zemí: Čína, Indonésie, Malajsie ... Rusko by však oficiálně neprodávalo CNF, ale pouze elektřinu vyrobenou za účelem dodržení smlouvy o nešíření jaderných zbraní . Rusko ve skutečnosti uvažuje o přiznání extrateritoriálního statusu CNF.
Dokončení výstavby Akademik Lomonosov je plánováno na rok 2018 v Petrohradě a zařízení bude poté odtaženo do Murmansku. Jaderné palivo tam bude naloženo do reaktorů, které budou před odtažením v roce 2019 testovány do malého města Pewek, kde budou uvedeny do provozu. Pewek je město s 5 000 obyvateli na severovýchodě Sibiře.
Ve Francii DCNS studuje podobný projekt od roku 2008 Flexblue , ve kterém by se reaktor ukotven k mořskému dnu pohyboval podle potřeby vertikálně a produkoval 50 až 250 MWe .
Čína má také podobné projekty: 4. listopadu 2016Společnost China General Nuclear Power Corporation oznámila zahájení výstavby reaktoru ACPR 50S, nízkoenergetického reaktoru s výkonem 200 MW oproti více než 1 000 MW pro většinu elektráren na světě, který má být instalován na loď nebo platformu na moři První prototyp musí být dokončen v roce 2020. Jeho konkurent, společnost China National Nuclear Corporation , plánuje v roce 2019 svoji první elektrárnu vybavenou upravenou verzí právě dokončeného reaktoru ACP 100 o výkonu 100 až 150 MW . Obě společnosti spolupracují s loďařskou společností CSIC na vývoji projektů pro lodě a platformy, které budou obsahovat reaktory. Projekt byl schválen v dubnu 2016 čínskou plánovací komisí. V červenci 2016 státní tisk postavil elektrárny jako symbol moci země, krátce po rozhodnutí 12. července haagského soudu, který na Filipínách zabavil územní nároky Pekingu přes Jihočínské moře. Specializovaný čínský tisk poté zmínil asi dvacet jaderných platforem plánovaných na moři. Podle China National Nuclear Corporation by měla být výstavba plovoucí jaderné platformy dokončena do roku 2018 a funkční v roce 2019.
Jaderná tepelná jednotka pracuje stejným způsobem jako konvenční tepelná jednotka: palivo (v tomto případě jaderné) produkuje teplo; toto teplo umožňuje přímo nebo prostřednictvím výměníku („generátor páry“ nebo GV) přeměnit vodu na páru; tato pára pohání turbínu spojenou s alternátorem, který vyrábí elektřinu.
Zásadní rozdíl mezi jadernou elektrárnou a konvenční tepelnou elektrárnou se zhmotňuje, pokud jde o výrobu tepla, nahrazením kotle spotřebovávajícího fosilní paliva jaderným reaktorem.
Pro získání mechanické energie z tepla je nutné mít termodynamický obvod: horký zdroj, cirkulační a studený zdroj.
Jaderná jednotka typu PWR má tedy tři nezávislé velké vodní okruhy, které jsou podrobně popsány níže.
Primární obvod je umístěn v uzavřeném krytu . Skládá se z reaktoru integrujícího řídicí tyče a palivo a podle typu jednotky ze dvou až čtyř parních generátorů (SG), z nichž každý je spojen s primárním odstředivým čerpadlem (o hmotnosti přibližně 90 t ). Tlakovač (včetně topných kanálů) udržuje tlak v okruhu na 155 barech. Primární okruh dopravuje teplonosnou kapalinu , kapalnou vodu v uzavřeném okruhu pod tlakem, která extrahuje tepelnou energii z paliva a přepravuje ji do parogenerátorů. Voda v primárním okruhu je také užitečná při moderování neutronů produkovaných štěpením jader . Termalizace neutronů je zpomaluje, které jim umožní interagovat s uranu 235 atomů a vyvolat štěpení jejich jádra. Voda navíc poskytuje stabilizační účinek reaktoru: pokud by se reakce nechala unést, teplota paliva a vody by se zvýšila. To by na jedné straně způsobilo absorpci neutronů palivem (hořlavý účinek) a na druhé straně menší zmírnění vody (umírňující účinek). O kombinaci těchto dvou účinků se říká, že jsou „silovým účinkem“: zvýšení tohoto termínu by způsobilo potlačení samotné reakce, jedná se tedy o samo-stabilizující účinek.
Sekundární vodní okruh je rozdělen na dvě části:
Výstup z posledního stupně turbíny poskytuje přímo kondenzátoru , tepelnému výměníku, jehož tlak je udržován na absolutním tlaku ( vakuu ) asi 50 mbar ( voda) teplotou vody v chladicím okruhu (podle křivky nasycení voda / voda) . pára). Z vakuových čerpadel extrahujte nekondenzovatelné plyny v plynné fázi směsi (hlavně molekulární kyslík a dinitrogen). Voda kondenzovaná v tomto zařízení se znovu používá k doplnění parogenerátorů.
Energie teplo není přeměněna na energii mechanickou , je tepelný výkon asi 1800 MW na reaktoru 900 MWe pracujícího při 100% jmenovitého výkonu, se kontinuálně odvádí pomocí „ studeného zdroje “; totéž platí pro zbytkový výkon jaderného reaktoru při odstavení (1,59% tepelného výkonu hodinu po odstavení, 0,67% den po odstavení).
Při napájení zajišťuje chlazení kondenzátoru obvod . Chladicí voda se vymění přímo u moře, řeky nebo řeky, přes oběhových čerpadel. V těchto posledních dvou případech může být voda chlazena terciálním okruhem kontinuálním proudem vzduchu při pokojové teplotě v chladicí věži, ze které se vyrábí malá část vody, přibližně 0,75 m 3 / s, tj. 1,7 l / kWh ), odpařuje se a poté kondenzuje ve formě bílého oblaku, směsi vodních kapiček, viditelné a neviditelné vodní páry . Voda (čerstvá nebo sůl) terciárního a otevřeného chladicího okruhu neustále poskytuje množení organismů (slávky, ústřice), které se mohou ulpívat ( zanášet ) na stěnách potrubí a degradovat je nebo omezovat chladicí kapacity. Voda může také přinést detritus, řasy a mořské rybízy (malé medúzy), které mohou ucpat sítka nebo potrubí. Provozovatel omezuje riziko používáním filtrů (které musí být pravidelně ucpané) a / nebo usmrcením živých organismů chemickými látkami zabraňujícími znečišťování , silným biocidem (např. Chlorem , který může být v rostlině produkován z chlorových iontů hojně obsažených v soli NaCl v mořské vodě ) a / nebo abrazivní kuličky používané k odizolování stěn chladicího potrubí od zbytků zvířat a bakteriálního biofilmu, který se mohl stát odolný vůči biocidům.
Zdroj chladu je jednou ze zranitelností elektrárny. Příklady citovaný IRSN v roce 2009, závod blokoval příjem vody v reaktoru n o 3 a 4 z Cruas jaderných elektráren , „což vede k úplné ztrátě důležitých systémů pro ochlazování bezpečnost reaktoru n O 4 ' a ve Ve stejném roce, „jiné události mít vliv na“ chladný zdroj „reaktor“ , včetně jedné noci, kdy teplota klesla na -15 ° C , v frasil ucpání potrubí na elektrárny Chooz B . Plovoucí hráz a předfiltrační systém (pevné mřížky) zastavují velké objekty (větve atd.), Poté mechanický filtrační systém s filtračními bubny nebo řetězové filtry vybavené mycím systémem pro odstranění řas, rostlin a drobných předmětů.
Mechanická energie vyrobené turbiny se používá k pohonu alternátoru , rotor s hmotností asi 150 t ), který převádí je do elektrické energie , která se pak převede do elektrické sítě . Když alternátor dodává elektrickou energii do sítě, říká se, že je jednotka „připojena“ k síti.
Ztrátu sítě , například po nehodě, vede k odpojení alternátoru ze sítě, k okamžitému snížení přívodu páry do turbíny zavřením turbíny vstupní členy a snížení výkonu reaktoru. Ten je poté evakuován otvorem obtokových ventilů do kondenzátoru umístěného na parním válci. Turbogenerátorová jednotka (turbína + alternátor) zůstává v rotaci připravena k okamžitému opětovnému připojení k síti. Říkáme, že jednotka je „ ostrovovaná “: sama dodává své pomocné zařízení.
Teoretická účinnost současných francouzských jaderných elektráren je kolem 33%. Tyto elektrárny poháněna olej nebo uhlí, mají poněkud vyšší (přibližně 40%), protože pracují s vyšší teplotou páry povolena, protože méně bezpečnostních omezení.
U nových parních generátorů dosahuje sekundární tlak nových reaktorů EPR téměř 80 barů, což podle jeho promotérů představuje hodnotu vedoucí k maximální účinnosti pro cyklus nasycené páry a vody, tj. Přibližně 36% (viz evropský tlakový reaktor # Vylepšení výkonu ).
Na rozdíl od některých jiných zemí se ve Francii jaderné reaktory nepoužívají pro kombinovanou výrobu tepla a elektřiny .
Podle IPCC je současná průměrná životnost jaderného reaktoru 60 let . Z hlediska předpisů se doba provozu zařízení v jednotlivých zemích liší.
FrancieKaždý závod obdrží provozní licenci na deset let. Na konci tohoto období se každých deset let organizuje desetiletá inspekce za účelem provedení kontrol a potvrzení úrovně bezpečnosti zařízení. Pokud jsou všechny vyhovující, vydá Úřad pro jadernou bezpečnost (ASN) nové povolení k provozu na dalších deset let. Konec životnosti lze předvídat také politickým rozhodnutím, například pro jaderné elektrárny Creys-Malville (Superphénix) a Fessenheim .
Spojené státyOčekávaná životnost každé jaderné elektrárny byla původně stanovena na 40 let . Většina z nich je jejich provozní licence prodloužena na 60 let do amerického jaderného bezpečnostního orgánu (NRC) ( 81 reaktorů ven z 99 v provozu v zemi). Na konci roku 2015 zveřejnila Komise návrh pokynů, který byl předložen k veřejné konzultaci do února 2016 a jehož cílem bylo „popsat metody a techniky přijatelné pro týmy NRC pro obnovení licence“ až na 80 let provozu. Provozovatelé budou muset prokázat, že nejcitlivější součásti, zejména nádrž, kterou nelze vyměnit, lze bezpečně provozovat po tak dlouhou dobu.
V prosinci 2019 NRC poskytla první prodloužení na 80 let , tj. Do roku 2052 a 2053, pro dva reaktory PWR v jaderné elektrárně Turkey Point . Je to světová novinka.
Podobné prodloužení o dvacet let bylo poskytnuto dvěma reaktorům v Peach Bottom (Pensylvánie) v rocebřezen 2020a Surry (Virginie). V roce 2021 NRC přezkoumává žádosti o rozšíření dvou reaktorů v závodě North Anna a dvou reaktorů v závodě Point Beach .
Na výstupu z elektrárny, je vyhořelé palivo bytost, z větší části, nebo asi 95%, který se skládá z ochuzeného uranu , stejně jako plutonium (1%), mohou být použity po přepracování, vrátit do elektrárny ve tvaru části přepracovaný uran, obohacený nebo MOX , v závislosti na palivovém cyklu dané země.
Takže radioaktivní odpad , který pochází z různých fázích cyklu jaderného paliva, tvoří pouze zlomek objemu vyhořelého paliva, tedy méně než 5% po přepracování. Asi 10% tohoto odpadu tvoří prvky vysoké radiologické aktivity nebo dlouhého radioaktivního poločasu . Nakládání s tímto odpadem je složitý proces, obvykle svěřený konkrétní organizaci.
Za normálního provozu může jaderná elektrárna emitovat řízené radioaktivní a chemické vypouštění kapalných a plynných odpadů; jedná se o vypouštění prováděné v rámci regulačních povolení vypouštění. V případě nehody nebo nehody může být nutné, aby elektrárna vybila více, než kolik je povoleno pro normální provoz. Radioaktivita Výsledný umělou lidskou aktivitu je často považován za mnohem nebezpečnější veřejnosti, že radioaktivita přirozená, ačkoliv žádné vědecké studie potvrzuje, že víra.
Ve Francii je Úřad pro jadernou bezpečnost (ASN) odpovědný za ověřování souladu s regulačními povoleními k vypouštění jaderných elektráren a je rovněž odpovědný za informování veřejnosti o vypouštění do životního prostředí a rizicích pro zdraví lidí a životního prostředí.
Primární energie | gCO 2eq / kWh | Poznámka |
---|---|---|
Uhlí | 820 | |
Plyn kombinovaného cyklu | 490 | |
Solární fotovoltaika na střeše | 41 | S výjimkou úložiště nebo zálohy. |
Geotermální | 38 | |
Koncentrovaná solární energie | 37 | S výjimkou úložiště nebo zálohy. |
Vodní elektřina | 24 | |
Koncentrovaná solární energie | 27 | S výjimkou úložiště nebo zálohy. |
Jaderná | 12 | |
Pobřežní vítr | 12 | S výjimkou úložiště nebo zálohy. |
Pobřežní vítr | 11 | S výjimkou úložiště nebo zálohy. |
Výroba jaderné energie emituje málo skleníkových plynů. Jeho indukované emise během celého životního cyklu elektráren jsou 12 gramů ekvivalentu CO 2 .za vyrobenou kilowatthodinu ve světové střední hodnotě podle IPCC . Tento údaj je výsledkem analýzy životního cyklu , která zohledňuje všechny procesy nezbytné pro výrobu jaderné elektřiny: těžba rud, obohacování , výstavba a demontáž elektrárny atd. Kromě toho koncept ekvivalentu CO 2zohledňuje všechny emitované skleníkové plyny, nejen CO 2.
Francouzský sektor jaderné energie byl předmětem studie analýzy životního cyklu vypracované CEA v roce 2014. Tato studie odhaduje své emise na 5,29 gramů ekvivalentu CO 2 .za vyrobenou kilowatthodinu. Podle stejné studie emise oxidu uhličitého (CO 2) je 40% z důvodu výstavby reaktoru, 30% z těžby rudy a 10% z procesu obohacování. Posledně jmenovaná je obecně fází palivového cyklu, která potenciálně velmi vyzařuje, pokud je velmi intenzivní v elektřině. Pokud je tato elektřina sama o sobě velmi uhlíkatá, protože ji vyrábí například plynová nebo uhelná tepelná elektrárna , jsou emise spojené s tímto procesem vysoké a v důsledku toho také vysoké v celém odvětví. Ve Francii, která využívá relativně bezuhlíkovou elektřinu a ultracentrifugační techniku, která spotřebovává méně elektřiny než plynná difúze , jsou emise z procesu obohacování omezené.
Nahrazení fosilních paliv (uhlí, ropa, plyn) jadernými elektrárnami by významně snížilo emise skleníkových plynů. Studie zveřejněná na konci roku 2016 mezinárodním týmem v International Journal of Global Energy Issues ukazuje, že intenzivní program rozvoje jaderných zbraní v rozvinutých a rozvíjejících se zemích, z nichž 60% elektřiny vyrábí jaderné elektrárny a 40% obnovitelné zdroje energie by mohlo vést k úplnému odstranění fosilních paliv do roku 2100. Tento scénář by zabránil nutnosti spoléhat se na řešení pro zachycování a skladování CO 2 ve velkém měřítku, jehož technická a ekonomická proveditelnost není zdaleka jistá.
Podle Mezinárodní energetické agentury „předčasné uzavření provozovaných jaderných elektráren zůstává hlavní hrozbou pro dosažení cílů 2DS (omezení globálního oteplování na 2 ° C )“ ; v roce 2017 zmiňuje zejména případ Spojených států, kde mnoha jaderným elektrárnám hrozí uzavření kvůli konkurenci levného plynu, zatímco jaderná energie je z velké části vyloučena z finančních pobídek poskytovaných jiným nízkouhlíkovým technologiím. V roce 2019 se ve své první zprávě o jaderné energii za téměř dvacet let obává nejisté budoucnosti jaderných elektráren ve vyspělých zemích, které by mohly do roku 2025 ztratit 25% své jaderné kapacity a do roku 2040 další dvě třetiny, zejména v Evropě a Spojené státy. Tato ztráta by mohla mít za následek uvolnění čtyř miliard tun CO 2v atmosféře a zpomalit ekologický přechod .
Ve Spojených státech některé státy , včetně New Jersey, New Yorku a Illinois, zahrnuly v roce 2019 jadernou energii do svých programů dotací na čistou energii.
V březnu 2021 zpráva zadaná Evropskou komisí od vědeckých odborníků Společného výzkumného střediska dospěla k závěru, že jaderná energie by měla vstoupit do „ zelené taxonomie “, protože „analýzy neodhalily vědecké důkazy prokazující, že jaderná energie je škodlivější pro zdraví nebo životní prostředí než jiné technologie výroby elektřiny již zahrnuté v taxonomii “ ; zaznamenává „široký vědecký a technický konsenzus“ ve prospěch ukládání v hluboké geologické vrstvě, „vhodnou a bezpečnou“ metodu .
Podle klimatu CDC mělo odstavení německých jaderných elektráren, o kterém se rozhodlo den po jaderné havárii ve Fukušimě , okamžitě vést ke zvýšení emisí CO 2 o téměř 13%.Německa. Německo však nepoužilo uhlí k vyrovnání odstavení osmi ze svých 17 reaktorů v roce 2011, což byl poměrně mírný rok. Vývozce elektřiny v roce 2009, v rozsahu 21% polské kapacity, 27% nizozemských, 40% belgických nebo českých, byly jeho severní regiony schopny kompenzovat ztráty schodku na jih prostřednictvím elektrických sítí sousedních zemí. Reakce poptávky v Německu po téměř 7 GW instalovaného výkonu má proto významný dopad na bezprostřední a budoucí evropskou energetickou politiku .
Předčasné odstavení kapacit jaderné energie, které není kompenzováno uvedením ekvivalentních kapacit (tj. Regulovatelných a nízkouhlíkových, jako je vodní elektřina), má za následek zvýšení skleníkových efektů plynných emisí v důsledku pořadí, ve kterém je vyvolána kapacita generátoru na evropském trhu . Trh s elektřinou skutečně vyžaduje různé výrobní kapacity sítě v přesném pořadí, jako je zvyšování variabilních nákladů. Variabilní náklady závisí na ceně paliva (uhlí, plyn, obohacený uran) a ceně na evropském trhu s CO 2.emitované tepelnými elektrárnami (uhlí, plyn, topný olej). V roce 2021 se tedy výrobní kapacity nazývají v tomto pořadí: takzvané „obnovitelné“ energie (nulové variabilní náklady), jaderná energie, lignit, plyn, uhlí. V důsledku toho jakékoli uzavření elektronové jaderné kapacity vyžaduje vyžádání kapacit přicházejících později v pořadí podle zásluh (in) , tedy tepelných elektráren s plameny, jejichž emise skleníkových plynů jsou velmi vysoké. Rozvoj takzvaných obnovitelných energií, jako je větrná energie a fotovoltaická energie, umožňuje vyrovnat tento přebytek emisí. Avšak kvůli jejich přerušovanosti , kdy není dostatek větru nebo slunce k pokrytí poptávky po elektřině, a při absenci masivních prostředků pro skladování elektřiny jsou to elektrárny, které zajišťují výrobu.
Jaderné elektrárny, stejně jako všechny tepelné elektrárny, odmítají velké množství vodní páry kvůli jejich režimu chlazení přes chladicí věže Venturi. Přestože je vodní pára jedním z hlavních skleníkových plynů, její emise lidského původu hrají při zvyšování skleníkového efektu velmi zanedbatelnou roli. Opravdu, jen velmi malá část atmosférické vodní páry je způsobena lidskou činností a vodní pára zůstává v atmosféře velmi krátkou dobu, sotva několik dní, zatímco plyn jako kysličník uhličitý tam zůstává asi sto let.
Tyto transformátory elektráren i uvolňování fluoridu sírového (SF 6), silný skleníkový plyn, který se používá jako elektrický izolátor. V roce 2002 SF 6používané v elektrických zařízeních tak představovalo 0,05% emisí skleníkových plynů v Evropě 15 a 0,3% celosvětového příspěvku ke skleníkovému efektu.
Stejně jako v jakékoli tepelné elektrárně se pouze 30 až 40% vyrobené energie přemění na elektřinu, přebytečná vyrobená energie se rozptýlí ve formě tepla, což vede k ohřátí vzduchu a vody (studený zdroj nezbytný pro provoz jakákoli tepelná elektrárna). Bílý oblak, směs jemných viditelných kapiček vody a vodní páry z chladicích věží, je nejviditelnějším aspektem tohoto znečištění. V případě jaderné elektrárny, kde horký zdroj nemůže dosáhnout teploty konvenčních tepelných elektráren, je Carnotova účinnost nižší kvůli této nižší maximální teplotě horkého zdroje.
Toto oteplování nebo „odmítnutí tepla“ je inherentní trvalé tepelné znečištění provozu tepelných elektráren (jaderné, ropné , uhelné , plynové , některé minerální oleje , průmyslový odpad nebo zemědělský , domácí odpad ). Jaderná elektrárna je tedy zdrojem tepelného znečištění vypouštěním stejným způsobem jako kterákoli konvenční tepelná elektrárna. Například, 45 GWe z francouzského jaderné energie na celém světě vyrábí tepelné znečištění ekvivalentní energie ukládaného Slunce nad 0,05% z plochy povrchu Francie .
Ve Francii existují regulační limity, které nesmí být překročeny, aby se zabránilo nadměrnému lokálnímu ohřevu studeného zdroje (řeka, řeka, moře), protože odebíraná voda se vrací při teplotě mírně vyšší, než je její teplota. V důsledku toho musí být výroba snížena nebo pozastavena, pokud je vrácená voda příliš horká ve vztahu k toku řeky (účinek ředění) nebo pokud neexistují výjimky z předpisů (vydaných Úřadem pro jadernou bezpečnost (ASN).) elektrárny, například během sucha v roce 2003).
Jedním ze způsobů, jak vyřešit problém odpadního tepla, by bylo využití tepelné energie vyrobené jadernými elektrárnami v systémech dálkového vytápění pro dálkové vytápění , jako je tomu například v zařízeních na zemní plyn. Toto řešení zvané jaderná kogenerace začala CEA studovat v roce 2015 .
Stejným způsobem jako u konvenčních tepelných elektráren (plamen) jsou během výroby elektřiny odběry vody pro chlazení velmi variabilní v závislosti na tom, zda je chladicí systém v otevřeném okruhu nebo v uzavřeném okruhu .
Otevřený obvodVoda v chladicím okruhu, odebíraná přímo z moře nebo z vysokoproudé řeky, se ohřívá průchodem kondenzátorem. Tvoří ji tisíc trubic, které jsou ve styku s kondenzací páry ze sekundárního okruhu a poté se kondenzovaná voda vrací zpět do parogenerátoru. Voda z chladicího okruhu, která cirkuluje v trubkách, se během kondenzace páry znovu ohřívá a poté se vrací zpět do řeky nebo do moře (pomocí kanálu nebo potrubí); v tomto případě jsou odběry kolem 50 m 3 / s pro jaderné reaktory od 900 do 1300 MWe a voda je zcela vrácena ke zdroji.
Uzavřený obvodVoda v chladicím okruhu - odebrané z řeky s nižší rychlostí průtoku, nebo z řeky - a který byl zahříván v kondenzátoru, je ochlazován proudem vzduchu do chladicí věže , který se nazývá chladicí věže. ; část vody se odpařuje do atmosféry (oblak vodní páry); druhá část se vrací do kondenzátoru, doplňuje se voda asi 2 m 3 / s pro jaderný blok o výkonu 1300 MWe , aby se kompenzovala odpařená voda a průtok proplachu (1,25 m 3 / s ).
Z hlediska životního prostředí se odebraná voda vrací při mírně vyšší teplotě (nebo dokonce stejné, pokud se používají proplachovací chladiva) a pro uzavřené okruhy nižší kvalitě, protože obsahuje přísady pro úpravu. Proti vodnímu kameni určené k prevenci chladicí voda vedoucí k ucpání kondenzátoru. Tepelné elektrárny (konvenční nebo jaderné) instalované na březích řek s nízkým průtokem nebo řek jsou v uzavřeném okruhu kvůli změnám v toku vodních cest, zejména v období sucha . Elektrárny umístěné u moře nebo na řece s velkým průtokem jsou na tato omezení méně citlivé, protože jejich zdroj chlazení je více či méně vystaven teplotním výkyvům.
Na druhou stranu je jednou ze základních zvláštností jaderných elektráren ve srovnání s konvenčními tepelnými elektrárnami potřeba udržovat chlazení po odstavení, protože vyhořelé jaderné palivo nadále uvolňuje značné množství tepla, zbytkovou energii. . Z hlediska jaderné bezpečnosti je tedy chlazení zásadní i po odstavení reaktoru, aby se zabránilo roztavení jaderného paliva .
V případě chlazení na otevřený okruh vyžaduje jaderná elektrárna při odstavení 70 až 100krát méně vody než za normálního provozu. V případě chlazení s uzavřeným okruhem je potřeba vody v klidovém stavu rozdělena na tři až čtyři ve srovnání s běžným provozem.
Inkasa ve FranciiOdběr vody pro chlazení se odhaduje pomocí EDF na 160 l / kWh v případě vodního chlazení a na 6 l / kWh, pokud zařízení používá chladicí věž . V roce 2005 EDF na chlazení své flotily (tepelný více jaderný plamen) vytáhla z přírodního prostředí přibližně 42 miliard kubických metrů vody (na výrobu 450 miliard kilowatthodin). Z nich 16,5 bylo odebráno z řeky nebo potoka a zbytek z moře, z čehož bylo ve věžích odpařeno asi 500 milionů metrů krychlových. Chladicí voda se ve středu obnoví na 97,5% ( ohřívá se přibližně o deset stupňů, s výjimkou vzduchových chladičů, ale poté je voda znečištěna použitými biocidy proti ucpání potrubí ).
Díky své spotřebě čerstvé vody se společnost EDF stala předním uživatelem vody ve Francii: 57% veškeré vody spotřebované v roce 2002 ve srovnání s pitnou vodou (18% z celkového počtu), s průmyslem (11%) a zavlažováním (14%). V roce 2013 činil odběr 51% z celkového objemu sladké vody neboli 17 miliard kubických metrů.
Zeměpisná poloha největších odběrů sladké vody je vysvětlena přítomností jaderných reaktorů vybavených otevřenými chladicími okruhy: v sestupném pořadí jsou Tricastin (Isère, Drôme), Saint-Alban (střední Rhôna), Bugey (Haut Rhône), všechny tři na Rhôně , následovaný Fessenheimem ( Horní Rýn ), ročně odebráno 4 895 milionů, 3 668 milionů, 2 363 milionů, 1 752 milionů kubických metrů. Tyto reaktory představují 70% odběrů čerstvé vody z elektráren ve Francii. Téměř 90% odebrané vody se však vrací do přírodního prostředí poblíž místa odběru.
Ve světě došlo k několika nehodám s částečným nebo úplným roztavením jádra:
Nehody ve Fukušimě a v Černobylu byly klasifikovány na úrovni 7 („velká nehoda“), což je maximální úroveň klasifikační stupnice INES .
Největší havárií, které se obává v případě ztráty kontejnmentu, a tedy rozptylu radioaktivních materiálů v životním prostředí, je roztavení jaderného reaktoru .
Pro francouzské kdo dřív generace jaderných elektráren , bylo cílem mít pravděpodobnost jádro taveniny menší než 5 / 100,000 (5 x 10 -5 ) na reaktoru a za rok. Tato bezpečnost byla vylepšena ve druhé generaci a pravděpodobnost nehody taveniny aktivní zóny reaktoru s tlakovou vodou byla odhadnuta na 10 −5 na 1300 MWe roku reaktoru . Údaje pro německé elektrárny jsou srovnatelné . Tato úroveň bezpečnosti byla o něco vyšší než úroveň pozorovaná ve zbytku světa. Na začátku roku 2019 nashromáždil civilní průmysl výroby jaderné energie celkovou zkušenost se 17 000 lety provozu reaktoru se třemi velkými haváriemi.
EPR z generace III + , musí prokázat garantovanou úroveň bezpečnosti i desetkrát, závažnou havárii za deset milionů let provozu. Pro tuto úroveň bezpečnosti, s celosvětovou flotilou dvacetkrát vyšší než v současnosti (řádově 500 reaktorů ), by úroveň rizika byla menší než jedna nehoda za tisíciletí. Podle projektantů moderních elektráren by navíc havárie taveniny jádra, pokud k ní dojde, měla zůstat omezena na samotnou elektrárnu a neměla by vést ke kontaminaci populace.
Projekt jaderných elektráren čtvrté generace je předmětem mezinárodní koordinace, jejíž bezpečnostní studie vycházejí z jiskrově bezpečných návrhů.
Studie jaderné bezpečnosti jsou ve Francii kontrolovány Úřadem pro jadernou bezpečnost (ASN), kterému je nápomocen technický orgán, Institut pro radiační ochranu a jadernou bezpečnost (IRSN). ASN poskytuje informace týkající se incidentů ve francouzských jaderných elektrárnách.
Kromě toho Greenpeace bylo varování již několik let o rizicích spojených s jadernou bezpečností ve francouzských elektráren. the10. října 2017, zpráva sedmi osob jmenovaných nevládní organizací, která je prezentuje jako „nezávislé odborníky“, zpochybňuje bezpečnost francouzských a belgických jaderných zařízení a byla předložena úřadům. Tvrdí, že rostliny by být vystaven riziku vnějšími útoky, zejména některých zařízení, jako jsou bazénech skladování z jaderného paliva vyhořelého. Generální ředitel IRSN relativizuje rozsah zprávy Greenpeace France, která podle něj nepřidává nic nového k úvahám o posílení bezpečnosti jaderných zařízení a nevidí v „bunkrování bazénů propagovaných Greenpeace» Efektivní řešení.
Několik aktivistů z ekologického sdružení Greenpeace se také podařilo proniknout dovnitř výběhu jaderné elektrárny Cattenom v Lotrinsku. Na místě zapálili ohňostroj, aby odsoudili nedostatek zabezpečení. Ozbrojenci byli zadrženi četníky, než se dostali do jaderné zóny.
V prosinci 2007 zveřejnila výsledky studie německého registru rakoviny dětství její ředitelka Maria Blettner: studie naznačuje, že v Německu existuje vztah mezi blízkostí domova k nejbližší jaderné elektrárně a rizikem děti s rozvojem rakoviny nebo leukémie před dosažením věku pěti let . Nicméně, ionizujícího záření nebyla formálně identifikován jako příčina, vystavení malých dávek záření nebylo ani měřit ani modelovat.
Ve Francii byl projekt Geocap modelu Inserm U1018-Eq. 6 pozorovalo v období 2002–2007 značný nárůst výskytu leukémie - kvazi-zdvojnásobení na 14 případů - akutní u dětí žijících do 5 km , což je výsledek, který však nebyl nalezen v časových intervalech 1990-2001 ani 1990-2007 . Hypotéza mechanismu zahrnujícího záření přenášené oblakem kouře z elektráren byla vyloučena, další hypotézy je třeba ještě otestovat. Studie založená na přesnější geolokaci případů publikovaná v britském časopise pro rakovinu v roce 2013 dospěla k závěru, že tento „leukemický efekt“ byl spíše způsoben blízkostí vedení vysokého napětí (tento efekt je pouze statisticky jasný a pozorovatelný). U dětí žijící do 50 m od jedné z těchto linií). Bylo také zjištěno sdružení s expozicí znečištění silnic - pro některé formy leukémie a když děti žijí v blízkosti rušné silnice.
Podle některých studií skutečná zdravotní rizika jaderné energie nemají nic společného s předsudky o této technologii. Studie v lékařském časopise The Lancet , založená na souhrnech údajů globální lékařské komunity od UNSCEAR a WHO , naznačuje, že jaderná energie způsobila méně úmrtí a zranění než kterákoli z ostatních hlavních energií, ať už se jedná o fosilie, jako je uhlí , ropa nebo plyn , nebo o kterém se říká, že je „obnovitelný“, jako je vodní elektřina , logika potvrzená výpočty rozšířenými společností Forbes o další obnovitelné zdroje. Podle další studie, kterou provedl NASA Goddardův institut klimatologem a informátorem Jamesem E. Hansenem , použití této energie zabránilo 1,84 předčasným úmrtím, nemluvě o rizicích spojených s emisemi 64 tun ekvivalentu CO 2, jako náhlá změna klimatu.
Průměrná roční dávka záření vnímaná na osobu je v blízkosti jaderné elektrárny nekonečně malá ve srovnání s přirozeně přítomnými dávkami nebo dávkami spojenými s lékařskými aplikacemi. Federální úřad pro veřejné zdraví se tak odhaduje v roce 2011, aby se záření v těsné blízkosti jaderné elektrárny ve Švýcarsku dosáhl 0,001 až 0,005 mSv ročně, tedy zhruba 400 krát menší než dávka záření přírodního původu . Důvodem je především přirozená radioaktivita , rozpadem radonu (3,2 mSv za rok), následovaným lékařskými aplikacemi (1,2 mSv ), kosmickým zářením (0,4 mSv ), pozemským zářením (0,35 mSv ) a výkonem (0,35 mSv) ).
Využití jaderné energie k výrobě elektřiny je předmětem, který oživuje nejintenzivnější konflikty názorů vzhledem k rizikům a plýtvání, které vytváří.
Po definitivním zastavení provozu je jaderná elektrárna v zásadě kompletně demontována, včetně jaderných reaktorů.
Na začátku roku 2017 ve Francii ze 17 energetických reaktorů trvale odstavených od roku 1968 a více než třiceti výzkumných reaktorů nebyl žádný zcela demontován. Skladování odpadu z vyřazování z provozu představuje ve Francii problémy s nakládáním s radioaktivním odpadem , stejně jako v případě grafitového odpadu ze sektoru plynného přírodního uranu a grafitu, který byl nyní demontován. A konečně, náklady na demontáž ve Francii podhodnocuje provozovatel EDF podle parlamentní zprávy z roku 2017.
V červnu 2019 napočítala IAEA 176 jaderných reaktorů trvale odstavených, z toho 36 ve Spojených státech, 30 ve Velké Británii, 29 v Německu, 23 v Japonsku, 12 ve Francii, 8 v Rusku a 6 v Kanadě. jako 449 reaktorů v provozu nebo v dočasném odstavení a 54 reaktorů ve výstavbě po celém světě.
Cena jaderné kilowatthodiny je komplexní pojem, protože se jedná o těžkou a dlouhodobou investici. Cena se liší podle zdrojů, některé dávají jadernou energii jako levnější; podle ostatních jako dražší. Institut Rocky Mountain , nezávislý energetický výzkumný a poradní orgán, dospěl v roce 2005 k závěru, že s přihlédnutím k nákladům na vyřazení reaktoru z provozu a nakládání s odpady je jaderná energie dražší a nebezpečnější než jakýkoli jiný způsob výroby. Podle knihy z roku 2005 (před liberalizací trhu s elektřinou v Evropě) investovalo v zemích s konkurenčním trhem s energií jen málo společností do jaderné energie, která je spíše rozvinutá v zemích s energetickým monopolem; Na začátku XXI th století, firmy jako British Petroleum a Shell Oil , vidět přijít konec ropy, neměli investovat do jaderné energetiky, ale do obnovitelných zdrojů energie, krátkodobější projekty a výhodnější, protože dotované .
Převažující váha veřejné moci se neomezuje pouze na jaderné energii, rozšiřuje na celý energetický sektor: podle Mezinárodní agentury pro energii , „o $ 2 biliony investice do energetiky zapotřebí více než 70% dodávek energie každý rok přichází od subjektů ovládaných státy nebo jejichž výnosy jsou plně nebo částečně zaručeny zákonem. Vládou stanovené rámce rovněž určují tempo pokroku v energetické účinnosti a technologických inovacích. Politiky a volby, které dnes přijaly vlády, hrají zásadní roli při určování budoucnosti energetických systémů. "
Ve Francii je EDF jejím vlastním pojistitelem, protože pojišťovny nepokrývají jaderné elektrárny: „pokrytí nákladů na vážnou nehodu prostřednictvím kompenzačního fondu by zvýšilo náklady Mwh o několik eur“ .
V roce 2007 se v Litvě odhadovaly stavební náklady na místo s kapacitou 800 až 1 600 MW mezi 2,4 a 4 miliardami eur.
IV International Forum Generation pořádá mezinárodní spolupráce v oblasti výzkumu zaměřeného na vývoj nových takzvané čtvrté generace konceptů reaktorů .
V poslední době bylo ve většině zemí, které již mají jaderný průmysl, zahájeno velké množství projektů zaměřených na vývoj koncepcí malých modulárních reaktorů , včetně zmenšené velikosti, modulárního designu a výrobních metod montážní linky. Továrna by mohla usnadnit financování a snížit náklady.
Mezi šesti koncepty, které si mezinárodní fórum Generace IV ponechalo pro fázi výzkumu a vývoje, jsou nejvíce studované.
Sodíkem chlazené rychlé reaktoryVe Francii fungoval v roce 2006 šlechtitelský reaktor Phénix s výkonem 233 MWe . S ohledem na silnou politickou opozici utrpělo odvětví chovu moratorium ( francouzský reaktor Superphénix byl předčasně uzavřen). Díky využití většího podílu přírodního uranu tímto typem reaktoru a kvůli úspoře tohoto zdroje je však toto odvětví s největší pravděpodobností implementováno nejprve ve Francii jako reaktor čtvrté generace (projekt ASTRID ).
Velmi vysokoteplotní reaktoryVelmi vysokoteplotní reaktor (RTHT) je reaktor, který produkuje teplo při velmi vysoké teplotě (kolem 1 000 ° C ), které lze poté použít jako takové nebo k výrobě elektřiny nebo vodíku nebo dokonce kombinovat tato použití v kombinované výrobě tepla a elektřiny .
Vysokoteplotní (HTR) nebo velmi vysokoteplotní (VHTR) reaktory nabízejí originální koncept vyvinutý v letech 1960 až 1980. Během tohoto období bylo vyrobeno několik reaktorů HTR, které byly v provozu, včetně dvou energetických reaktorů v Německu a ve Spojených státech. - United at 300 a 330 MWe . Jejich modulární koncepce umožňuje v případě nehody odvádět teplo pouze tepelným zářením, aniž by bylo nutné do reaktoru přidávat zvlášť nákladné systémy nouzového chlazení. Hlavním přínosem HTRs a budoucí VHTRs je jejich mimořádně robustní paliva, který se skládá z částic, kdo milimetru průměru složených z štěpného jádra a několik vrstev povlaků, které si zachovávají štěpné produkty až alespoň 1600 ° C . Navíc konstrukce HTR s moderátorem (grafitem) nezávislým na chladivu (helium) jim umožňuje velmi flexibilně spalovat všechny druhy štěpných jader. Tento typ reaktoru je zejména vynikajícím plutoniovým hořákem, který ničí přibližně 70% množství zavedeného do aktivní zóny a více než 90% jeho štěpných izotopů.
V Číně zahájila univerzita Tsinghua v roce 2012 výstavbu jaderné elektrárny s 200 MW héliem chlazeným demonstračním jaderným reaktorem o vysoké teplotě (RTHT) . Jaderná elektrárna, která se nachází v Rongchengu v provincii Šang-tung ve východní Číně, měla být uvedena do provozu koncem roku 2017. Je navržen tak, aby se jádro neroztavilo, a jeho reaktor by byl jedním z nejbezpečnějších na světě. Očekává se, že jaderná elektrárna obsahující RTHT pojme šest reaktorů připojených k jedné parní turbíně s energetickou účinností 43,7%.
Reaktory s roztavenou solíNejpokročilejším projektem je integrovaný reaktor s roztavenou solí vyvinutý kanadskou společností Terrestrial Energy. Další projekty jsou ve vývoji v Číně, Spojených státech, Velké Británii, Japonsku atd.
"Pobřeží poblíž provozovny jaderné elektrárny Gravelines bylo na konci listopadu napadeno velkým počtem malých abrazivních koulí, které se obvykle vstřikují do potrubí chladicího systému výrobního centra, aby se vyčistily." Kromě vizuálního dopadu nebyly pozorovány žádné zásadní důsledky pro životní prostředí. "
: dokument použitý jako zdroj pro tento článek.