Lokalizacja elektrowni jądrowych w Polsce

(1)

Lokalizacja

elektrowni jądrowych

w Polsce

II SZKOŁA REAKTOROWA

Warszawa, 5 listopada 2009r.

(2)

Zalecenia MAEA dotyczące lokalizacji EJ

IAEA Safety Standards: Site evaluation

Site Evaluation for Nuclear Installations. Safety Requirements. No. NS-R-3 (Ocena lokalizacji dla instalacji jądrowych)

1. External Human Induced Events in Site Evaluation for Nuclear Power Plants. Safety Guide. No. NS-G-3.1 (Zdarzenia zewnętrzne wywołane działalnością ludzką w ocenie lokalizacji dla elektrowni jądrowych)

2. Dispersion of Radioactive Material in Air and Water and Consideration of Population Distribution in Site Evaluation for Nuclear Power Plants. Safety Guide. No. NS-G-3.2 (Rozpraszanie materiałów radioaktywnych w powietrzu i wodzie oraz uwzględnianie rozkładu zaludnienia w ocenie lokalizacji dla elektrowni jądrowych)

3. Evaluation of Seismic Hazards for Nuclear Power Plants. Safety Guide. No. NS-G-3.3 (Ocena zagrożeń sejsmicznych dla elektrowni jądrowych)

4. Meteorological Events in Site Evaluation for Nuclear Power Plants. Safety Guide. No. NS-G-3.4 (Zdarzenia meteorologiczne w ocenie lokalizacji dla elektrowni jądrowych) 5. Flood Hazard for Nuclear Power Plants on Coastal and River Sites. Safety Guide.

No. NS-G-3.5 (Zagrożenia powodziowe dla elektrowni jądrowych na lokalizacjach nadmorskich i nadrzecznych)

6. Geotechnical Aspects of Site Evaluation and Foundations for Nuclear Power Plants. Safety Guide. No. NS-G-3.6 (Aspekty geotechniczne oceny lokalizacji i posadowienia dla elektrowni jądrowych)

(3)

Zalecenia MAEA dotyczące lokalizacji EJ



Zalecenia MAEA odnoszą się zasadniczo do

bezpieczeństwa

– mają charakter jakościowy: zakres i sposób wykonania analiz – nieliczne kryteria ilościowe: np. przyśpieszenia przy wstrząsach

sejsmicznych: dla SL-2 (SSE) ≥ 0,1g



Należy przeanalizować 3 aspekty lokalizacji:

1. Wpływ na EJ zdarzeń zewnętrznych

(naturalnych lub spowodowanych

przez człowieka) mogących wystąpić w regionie lokalizacji

2. Charakterystyki lokalizacji i jej środowiska

, które mogą wpływać na

przenoszenie materiałów radioaktywnych do osób i środowiska

3. Gęstość i rozkład zaludnienia

i inne charakterystyki strefy

zewnętrznej, mogące mieć wpływ na działania ochronne (w razie

awarii) i ocenę ryzyka dla osób i populacji

(4)

Zalecenia MAEA dotyczące lokalizacji EJ c.d.

Ocena zdarzeń zewnętrznych:

1. Sejsmika i tektonika

• Trzęsienia ziemi – sejsmiczność regionu • Tektonika – aktywne uskoki

2. Zjawiska meteorologiczne

• Ekstremalne wartości zjawisk meteorologicznych

• Rzadkie zdarzenia meteorologiczne: wyładowania atmosferyczne, tornada, cyklony tropikalne

3. Powodzie

• Powodzie spowodowane opadami lub innymi przyczynami

• Fale wodne wywołane trzęsieniami ziemi lub innymi zjawiskami geologicznymi • Fale wodne wywołane uszkodzeniami budowli hydrotechnicznych

4. Zagrożenia geotechniczne

• Niestabilność zbocza

• Zapadanie, osiadanie lub wypiętrzanie się powierzchni terenu • Upłynnienie gruntu

• Zachowanie się materiałów podłoża

5. Zdarzenia wywołane przez człowieka

• Uderzenia samolotu • Wybuchy chemiczne

• Inne związane z przemysłem: uwolnienia substancji palnych, wybuchowych, trujących, itp., generacja odłamków, możliwość zapchania wlotów powietrza lub ujęć wody

(5)

Zalecenia MAEA dotyczące lokalizacji EJ c.d.

Charakterystyki lokalizacji i potencjalny wpływ EJ

na region

:

1. Rozprzestrzenianie się materiałów

radioaktywnych w:

• atmosferze

• wodach powierzchniowych i gruntowych

2. Rozkład zaludnienia

3. Wykorzystanie terenu i wód w regionie

4. Radioaktywność otoczenia

(6)

Kryteria „wyłączające” dla lokalizacji EJ przed 1990r.

Wg. Wytycznych Nr 2/84 z dnia 5.10.1984 r. Pełnomocnika Prezesa PAA ds. Bezpieczeństwa Jądrowego ws. lokalizacji siłowni jądrowych

• tereny, na których występują zjawiska niestabilności terenu (zapadanie się, osiadanie lub wypiętrzanie powierzchni ziemi, niestabilność stoków) z przyczyn naturalnych lub spowodowanych działalnością ludzką

• obszary o sejsmiczności przekraczającej VII stopni w skali MSK-64 (obecnie EMS-98) • obszary występowania zagrożeń powodziowych (o ile nie zostały zastosowane

odpowiednie techniczne środków zaradcze)

• strefy występowania zagrożeń wybuchem, pożarowych lub uderzenia samolotu

• obszary gdzie gęstość zaludnienia w kole o promieniu 15 km zakreślonym z miejsca lokalizacji przewyższa dwukrotnie średnią krajową, lub w jakimkolwiek wycinku tego koła o kącie 60° przekracza trzykrotnie średnią krajową

• odległość mniejsza niż 25 km od miast o liczbie ludności ponad 300 tys., lub mniejsza niż 40 km od miast liczbie ludności ponad 1 milion

(7)

Aktualnie obowiązujące w Polsce przepisy

lokalizacji obiektów jądrowych

• Nie obowiązują już Wytyczne Nr 2/84 z dnia 5.10.1984 r. Pełnomocnika Prezesa PAA ds. Bezpieczeństwa Jądrowego ws. lokalizacji siłowni jądrowych

(8)

Aktualnie obowiązujące w Polsce przepisy

lokalizacji obiektów jądrowych c.d.

(9)

Aktualnie obowiązujące w Polsce przepisy

lokalizacji obiektów jądrowych c.d.

• Rozporządzenie Ministra Środowiska z 30.12.2002 r. ws. szczegółowych zasad

tworzenia obszaru ograniczonego użytkowania wokół obiektu jądrowego ze wskazaniem ograniczeń w jego użytkowaniu (Dz. U. 2002, Nr 241, poz. 2094)

• Aktualnie obowiązujące przepisy nie są wystarczające i odpowiednie do wyboru lokalizacji dla EJ → brak:

– Kompleksowych, szczegółowych kryteriów jakościowych i ilościowych (jak: 10CFR100 – Reactor Site Criteria)

(10)

Kluczowe uwarunkowania lokalizacji

 Warunki hydrologiczne – zasoby wód powierzchniowych dla potrzeb chłodzenia

 Wydatek wody chłodzącej: 69 m3_{/s (EPR), 55 m}3_{/s (AP1000)}

 Straty bezzwrotne (ob. zamknięty, mokra chłodnia kominowa o ciągu naturalnym) ~ 1 m3_/s

 Temp. wód chłodniczych odprowadzanych do: jeziora ≤ 26 C, innych akwenów śródlądowych ≤ 35 C

 Warunki geologiczne i hydrogeologiczne: nośność statyczna

i dynamiczna gruntów, brak zagrożeń geotechnicznych (niestabilność zbocza, zapadanie, osiadanie lub wypiętrzanie się terenu, itd.), brak agresywności wód podziemnych

 Brak zagrożeń zewnętrznych: powódź, uderzenie samolotu, wybuch, uwolnienie szkodliwych substancji, i in.

 Lokalizacja i powiązanie z KSE – niezawodne wyprowadzenie mocy i rezerwowe zasilanie potrzeb własnych, współpraca z KSE przy

zakłóceniach i awariach

(11)

Potencjalne lokalizacje – wybrane do 1990r.

1. Żarnowiec – płn. część woj. pomorskiego, na płd.-wsch. brzegu Jeziora Żarnowieckiego, ok. 18 km od Wejherowa, 21 km od Pucka, 10 km od Bałtyku, 40 km od Gdyni i 60 km od Gdańska;

2. Warta-Klempicz – płn. część woj. wielkopolskiego na skraju Puszczy Noteckiej, pomiędzy Poznaniem a Piłą (ok. 50 km od tych miast);

3. Kopań – płn.-wsch. część woj. zachodnio-pomorskiego, pomiędzy jeziorami Kopań i Wicko, ok. 10 km od Darłowa;

4. Nowe Miasto – płn. część woj. mazowieckiego, ok. 22 km od Ciechanowa i Płońska;

5. Wyszków – płn.-wsch. część woj. mazowieckiego, ok. 10 km od Wyszkowa i Tłuszcza;

6. Chotcza – płd. część woj. mazowieckiego, ok. 25 km od Puław;

7. Gościeradów – płd.-zach. część woj. lubelskiego, ok. 20 km od Kraśnika i Sandomierza;

8. Małkinia – płn.-wsch. część woj. mazowieckiego, ok. 2 km od rzeki Bug i 10 km od Małkini.

(12)

Potencjalne lokalizacje EJ

Żarnowiec Warta-Klempicz Kopań Nowe Miasto Wyszków Małkinia Chotcza Gościeradów Bełchatów Kozienice PAK Nieszawa Chełmno Opalenie Karolewo Gryfino Lokalizacje zatwierdzone do 1990r. Lokalizacje wstępnie wybrane do 1990r.

Potencjalne lokalizacje w miejscach istniejących elektrowni cieplnych

Inne potencjalne lokalizacje Gryfino

(13)

(14)

(15)

(16)

Lokalizacja Żarnowiec

Całkowita pow.: ~180 ha Teren b. budowy EJ: ~70 ha

Teren b. budowy EJ Rejon zaplecza „IA” Rejon zaplecza „IB” Rejon zaplecza „IC” ~800m

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

Budynek reaktorów (od płd.)

• żelbetowa płyta fundamentowa 75x144x2,4 m (rzędne: -6,00 -8,40 m) • pomieszczenie zbiorników przecieków kontrolowanych: -10,50 m

• część stropów na rzędnej 0,00 m

• ściany z BPZ do rzędnej +6,00 m o gr. 1,5 m, nie wszystkie wypełnione betonem • brak stropów na poz. +6,00 m

(22)

(23)

(24)

Proponowana lokalizacja nowej EJ Żarnowiec

~37 ha

(25)

Warunki lokalizacji nowej EJ Żarnowiec

• Możliwości chłodnicze jeziora limituje pojemność warstwy retencyjnej

= 29,3 mln m3_{/a (0,70 2,75 m n.p.m.) ≤ straty bezzwrotne,}

– przy otwartym układzie chłodzenia dodatkowo ograniczenia termiczne ≥26 C

• Wody jeziora wystarczy do chłodzenia 1 dużego bloku (EPR, AP1000) – przy zamkniętym obiegu chłodzenia z mokrą chłodnią kominową o ciągu naturalnym • Ew. zastosowanie chłodni hybrydowych (mokro-suchych) eliminuje ograniczenia

hydrologiczne (wody wystarczyłoby nawet na 4 bloki)

• Terenu powinno wystarczyć na 2 bloki → należałoby rozważyć chłodzenie wodą morską

• Teren w granicach ogrodzenia: pow. ok. 35 ha, tereny nasypowe (zasypane jezioro): pow. ok. 40 ha

• Dobre warunki geologiczne posadowienia

• Niska sejsmiczność (warunki sejsmiczne wymagają aktualizacji z uwzględnieniem wstrząsu z dn. 21.09.2004r.)

(26)

Badania lokalizacji Żarnowiec wykonane do 1990r.

• Warunki demograficzne:

– rozmieszczenie ludności

– charakterystyka ruchu turystycznego

• Zagospodarowanie terenu:

– rolnictwo – wykorzystanie wód powierzchniowych – baza turystyczna – przemysł

• Komunikacja:

– połączenia drogowe – transport kolejowy – lotniska – transport wewnętrzny

• Hydrologia:

– wody powierzchniowe

– wody podziemne, źródła wody pitnej

– poziom wody i bilans wodny jeziora Żarnowieckiego – urządzenia hydrotechniczne

(27)

Badania lokalizacji Żarnowiec wykonane do 1990r.

• Meteorologia:

– charakterystyka meteorologiczna lokalizacji EJ – parametry klimatologiczne

• Geologia i sejsmika:

– geologia rejonu i działki EJ, badania geotechniczne – tektonika i sejsmika rejonu

• Wpływ czynników zewnętrznych na EJ:

– skutki uszkodzeń urządzeń hydrotechnicznych  analizy rozerwania obwałowań zbiornika górnego lub rurociągu ESP

– zagrożenia powodowane działalnością przemysłu i transportu

• Ekologia:

– naturalne tło promieniowania jonizującego w otoczeniu EJ – skażenie środowiska związkami chemicznymi

– zmiany warunków termicznych w jeziorze – wpływ EJ na życie biologiczne jeziora

– stan zdrowotności ludności w rejonie EJ

• Obszerny program badań środowiskowych przed uruchomieniem EJ

(OPZ)

(28)

Ocena lokalizacji Żarnowiec przez misję MAEA

„Site Safety Review Mission”,

26-30.03.1990r.

„Lokalizacja Żarnowiec posiada

wiele korzystnych charakterystyk

dla budowy EJ. Do charakterystyk

tych należą m.in. niska

sejsmiczność terenu oraz brak

jakichkolwiek zagrożeń

wywołanych działalnością ludzką

w sąsiedztwie lokalizacji. ”

(29)

Elektrownia szczytowo-pompowa Żarnowiec

• Oddana do eksploatacji: 20.05.1983 r. • 4 odwracalne hydrozespoły Francisa • Moc osiągalna w ruchu turbinowym:

4x179 = 716 MW (czas PT: ok. 5,5 h/d) • Pobór mocy w ruchu pompowym 4x200 =

800 MW (czas PP: ok. 6,5 h/d) • Spad nominalny brutto: 125 m • Sztuczny zbiornik górny:

– Powierzchnia: 135 ha – Objętość: 13,8 mln m3

– Pojemność energetyczna: 3600 MWh

• Zbiornik dolny – J. Żarnowieckie:

– Powierzchnia: 1470 ha – Objętość: 106 mln m3

(30)

Stacja Elektroenergetyczna „Żarnowiec”: 400/110 kV

4 rezerwowe pola w rozdzielni 400 kV do przyłączenia nowych bloków

(31)

(32)

(33)

(34)

Lokalizacja Warta-Klempicz

182 Wyrobisko żwirowni do Lubasza Potencjalna lokalizacja nowej EJ 182 do Piotrowa Klempicz

(35)

(36)

(37)

Lokalizacja Warta-Klempicz

• Powierzchnia ok. 60 ha, grunty (V i VI klasy) wsi Klempicz, gm. Lubasz, pow. czarnkowsko-trzcianecki, wsch. skraj Puszczy Noteckiej, 50 km na płn.-zach. od Poznania i 46 km od Piły

• Wieś Klempicz: 30 zagród, 110 mieszkańców, znikoma działalność rolna i gospodarcza • W latach 1987-8 wykupiono ok. 37 ha gruntów rolnych i ok. 20 ha lasu państwowego • Wykupione grunty rolne przekazano Gminie Lubasz lub zwrócono lasom państwowym:

– obecnie Gmina włada terenami o pow. > 20 ha, które nie są użytkowane – >10 ha w obrębie wsi wykupiła firma farmaceutyczna z Poznania

• Dobre warunki geologiczno-inżynierskie i korzystne sejsmo-tektoniczne

• Zamknięty układ wody chłodzącej – uzupełnianie strat bezzwrotnych z Warty (ok. 8 km od elektrowni, 4 km poniżej Obrzycka)

• W latach 80-tych planowano 4 bloki WWER-1000/320 (moc do odprowadzenia ok. 8300 MW_t)

• Zasobów wodnych wystarczy do chłodzenia co najmniej 3 bloków z reaktorami EPR (ok. : 3x2700 = 8100 MW_t), lub AP1000 (ok.: 3x2300 = 6900 MW_t)

• Terenu nie zalesionego (ponad 55 ha) powinno wystarczyć na co najmniej 3 bloki EPRlub 4 bloki AP1000

• nieopodal przebiega jednotorowa linia 220 kV Poznań Plewiska - Piła Krzewina – ma zostać przebudowana w 2-torową linię 400 kV.

(38)