Bezpečnost malého reaktoru NuScale podpoří displeje s
technologií FPGA
19.2.2019
Jedním z perspektivních projektů tzv. malých
reaktorů patří
americký projekt NuScale od
dodavatele NuScale Power. S jeho prvním využitím v provozu se počítá v
roce 2023 a na jeho technickém zdokonalování a zlepšování ekonomiky
provozu se stále pracuje. Jedním z takových zlepšení, o němž byla
odborná veřejnost informována v lednu 2019, jsou řídicí displeje
využívající technologii FPGA. Jde o vůbec první využití této
technologie v americké jaderné energetice. 
NuScale představuje malou jadernou elektrárnu o
elektrickém výkonu 45 MWe. Tato elektrárna obsahuje tlakovodní reaktor
a parogenerátor, uzavřené v jedné kompaktní nádobě. Jeden takovýto
modul je necelých 25 m dlouhý, má průměr 4,6 m a váží cca 650 tun. Tyto
moduly lze běžným způsobem dopravovat a na místě spojovat do soustavy
až 12 modulů o celkovém výkonu 540 MWe.
Unikátním technickým prvkem v této elektrárně je
spirálový parní generátor (Helical Coil Steam Generator – HCSG),
významně usnadňující svojí konstrukcí výrobu páry. Na rozdíl od běžné
konstrukce jaderných reaktorů zde stoupá ohřátá tlaková voda z reaktoru
svislou stoupací trubkou ve středu reaktorové nádoby na její vrchol.
Odtud gravitací klesá spirálovitým vedením HCSG, kde předává teplo vodě
sekundárního okruhu, zpět do reaktoru. Tím se tato technologie obejde
bez čerpadel, což představuje výrazné zjednodušení a zlevnění.
FPGA – Field Programmable Gate Array, česky
„programovatelná hradlová pole“ představuje typ logického integrovaného
obvodu, který je vyroben tak, aby mohl být naprogramován až u
zákazníka. Obsahuje pole programovatelných logických obvodů a logických
bloků, které umožňuje navzájem propojit. Tím lze vytvořit prakticky
libovolné číslicové zařízení (například mikroprocesor, řídící obvod
síťové karty apod.).
Inovativní digitální displej NuScale využívající tuto
technologii (viz foto) byl vyvinut ve spolupráci NuScale a společnosti
Ultra Electronics Energy. Displej zobrazuje data kritická pro
bezpečnost fungování reaktoru ve vysokém rozlišení a v grafice s
vysokou mírou věrnosti pro každý z dvanácti modulů, z nichž je
elektrárna NuScale složena. Tyto konfigurovatelné displeje dostanou
vstupní data ze systému ochrany modulu. S jejich využitím mohou
graficky zobrazovat historické trendy nebo data vztahující se k
bezpečnosti v reálném čase.
Využití technologie FPGA také znamená jednodušší,
efektivnější a předvídatelnější konstrukci displejů. Zobrazovací a
indikátorový systém bezpečnosti ukazuje data o elektrárně bez použití
mikroprocesorů, operačního systému nebo software v runtimovém (běhovém)
prostředí, tedy s využitím některého z programovacích jazyků.
Inovativní design odolává morálnímu zastarávání a zvyšuje kybernetickou
bezpečnost v porovnání s jinými zobrazovacími systémy, které jsou dnes
k dispozici.
redakce
Proelektrotechniky.cz
Foto ©
NuScale (převzato z World Nuclear News)
Další
informace zde
 Přečtěte si také:
 10.1.2019 V roce 2018 se ve světě připojilo k přenosovým sítím
hned devět nových jaderných bloků o celkovém výkonu 10 400 MW. Další
čtyři bloky v tomto roce zahájily výstavbu, naopak definitivně odpojeny
byly tři. Světová jaderná asociace WNA očekává, že by v roce 2019 mohlo
být zprovozněno čtrnáct nových reaktorů, včetně tří evropských.
Začátkem roku 2019 o tom informovala Česká nukleární společnost. 
 21.12.2018
V souvislosti s bojem proti klimatickým změnám se v
odborných diskusích stále častěji objevuje také jaderná energie.
Ukazuje se totiž, že bez tohoto stabilního nízkoemisního zdroje,
schopného dodávat velké množství energie kdykoliv bez ohledu na počasí,
bude splnění závazků omezit zvyšování globální teploty nad dohodnutý
rámec prakticky nemožné. Z této odborné diskuse vedené na mezinárodní
úrovni upozornila v prosinci 2018 Česká nukleární společnost na tři
zajímavé příspěvky.
 27.11.2018 Jaderné
elektrárny v ČR dnes vyrábějí téměř třetinu elektrické energie. Jsou
tedy největšími bezemisními zdroji elektřiny v ČR a s jejich podporou a
rozvojem se proto počítá i do budoucna. Vyplynulo to i z prohlášení
ministryně průmyslu a obchodu ČR na semináři Občanské bezpečnostní
komise Dukovany koncem listopadu 2018.
 5.11.2018 Malé
modulární reaktory (jako například americký NuScale)
představují důležitý vývojový směr v jaderné energetice. Proto jsou v
centru zájmu zemí podporující rozvoj jaderné energetiky, zejména USA a
Velké Británie, ale i dalších zemí. K jejich přednostem bylo v říjnu
2018 publikováno shrnutí od americké průmyslové právní firmy Pillsbury
Shaw Pittman, působící zejména v oblasti energetiky, finančních služeb
a moderních technologií. Tento článek ukazuje (případně doplňuje)
některé zajímavé poznatky z tohoto shrnutí.
 25.9.2018 Malý reaktor poskytuje
potřebnou energii pro zpracování měděné rudy. Při něm se jako vedlejší
produkt oddělí uran. Ten po obohacení a zpracování do paliva putuje
zpět do malého reaktoru. Kruh se uzavřel. Tak nějak vypadá budoucnost
podle Mezinárodní agentury pro atomovou energii. Reaguje tím na
globální fenomén snižování energetické náročnosti. Hlavní slovo by v
této vizi měly dostat vysokoteplotní reaktory. Českou odbornou
veřejnost o tomto konceptu informovala v září 2018 Česká nukleární
společnost (ČNS).
 27.8.2018 Čína patří ve
světě jaderné energetiky k zemím, které v
poslední době rychle realizují výstavbu nových jaderných elektráren s
pokročilými reaktory generace III+.
Důkazem toho je
důležitá událost ze srpna 2018: První blok elektrárny San-men (viz
foto) s reaktorem AP1000 od Westinghouse v čínské provincii
Če-ťiang dosáhl plný výkon s přifázováním do přenosové sítě. Jde tak o
světovou provozní premiéru tohoto reaktoru.
 26.7.2018 Komercializace
solí chlazeného reaktoru typu IMSR
od kanadské společnosti Terrestrial Energy zaznamenala v červenci 2018
další krok ke svému cíli: Terrestrial Energy uzavřela dohodu s
kanadskou firmou L3 MAPPS, specializovanou na řídicí a simulační řešení
pro energetiku, letectví a kosmonautiku, na vývoj simulace v reálném
čase pro reaktor IMSR.
 2.7.2018 Během pouhých
14 dní vydaly čínské úřady v červnu 2018
dvě stručná oznámení o dosažení první řetězové štěpné reakce ve dvou
nových reaktorech: nejprve tímto výrazným milníkem v procesu spouštění
prošel blok typu EPR v provincii Kuang-tung, následně blok AP1000
ležící o 1500 km severněji v provincii Če-ťiang. Přestože podobných
zpráv chodí z Číny několik ročně, zaslouží si tyto dvě mnohem větší
pozornost. Jedná se totiž o premiéru dvou pokročilých reaktorů generace
III+, které by přicházely v úvahu i pro výstavbu nových zdrojů v
Temelíně a v Dukovanech.
 18.6.2018 Jedním z
perspektivních projektů tzv. malých reaktorů
(blíže k těmto technologiím viz například v nedávném článku o
spolupráci Domionion Energy a GE
Hitachi Nuclear Energy) patří
americký projekt NuScale od
dodavatele
NuScale Power. S jeho prvním využitím v provozu se počítá v roce 2023 a
na jeho technickém zdokonalování a zlepšování ekonomiky provozu se
stále pracuje. Svědčí o tom informace výrobce, publikovaná začátkem
června 2018, o možnosti významného zvýšení výkonu při minimálních
dodatečných nákladech.
 30.5.2018 Malé
reaktory jsou stále větší výzvou nejen v oblasti
technologie, ale především investic a provozní ekonomiky. Představují
totiž jednu z cest, jak bezemisní jaderné energetice přidat na
ekonomické efektivnosti a umožnit její provoz v rámci decentralizované
energetiky. Do financování projektů jejich vývoje se proto angažují i
dodavatelé energie. Důkazem je financování projektu malého modulárního
reaktoru BWRX-300 od GE Hitachi Nuclear Energy americkou energetickou
společností Dominion Energy, o němž byla odborná veřejnost informována
v květnu 2018.
 26.2.2018 Malé jaderné
reaktory jakožto perspektivní technologie
pro decentralizovanou bezemisní energetiku mají zelenou mimo jiné v
Kanadě s jejími rozlehlými územími a odlehlými sídly s potřebou
stabilních energetických zdrojů. Důkazem jsou dvě perspektivní
technologie těchto malých reaktorů NuScale a eVinci, které v únoru 2018
zahájily proces předlicenční revize dodavatelské konstrukce zařízení u
Kanadské komise pro jadernou bezpečnost (CNSC).
 21.11.2017 Německý
program Energiewende, jehož charakteristickým
rysem je odklon od jaderné energetiky a podpora obnovitelných zdrojů,
vede paradoxně k tomu, že z Německa je největší evropský producent
skleníkových plynů. Na tuto skutečnost upozorňuje zpráva nevládní
organizace Energy for Humanity s názvem „European Climate Leadership
Report 2017, Measuring the Metrics that Matter“ (tedy „Zpráva o vedoucí
roli Evropy v oblasti klimatu 2017, Měření s měřítkem, které je
důležité“), publikovaná při příležitosti Konference OSN o klimatických
změnách (COP23) v listopadu 2017 v německém Bonnu.
 14.9.2017 Problematické
dopady havárie v japonské elektrárně
Fukushima a následných opatření na životy a zdraví obyvatel byly jedním
z důvodů, proč vznikl projekt Shamisen financovaný z prostředků EU,
zaměřený na zlepšení připravenosti a reakce na jadernou havárii.
Ukázalo se totiž, že v důsledku této havárie nezahynul ani jeden člověk
na následky ozáření, ale více než šest set lidí, hlavně starých a
nemocných, předčasně zemřelo na následky nešetrné evakuace
 29.8.2017 Ačkoli
některé země, například Německo se svým programem
„Energiewende“,
ustupují z politických či jiných důvodů od jaderné energie, ve světě
tento zdroj stále zůstává významnou příležitostí pro rozvoj
nízkouhlíkové elektroenergetiky. Svědčí o tom i zpráva Mezinárodní
agentury pro jadernou energii (IAEA) ze srpna 2017, která uvádí možnost
více než zdvojnásobení celkové výrobní kapacity jaderných elektráren ve
světě.
|
