Az új paksi blokkok manőverezőképessége

Egy együttműködő villamosenergia-rendszerben –– minden pillanatban annyi villamos teljesítménynek kell rendelkezésre állnia, amennyit a fogyasztók igényelnek. Ez az igény azonban korántsem állandó: éjszaka általában jóval kevesebb villamos energiát használunk, mint nappal, sőt napközben is folyamatosan változik az igényelt villamos energia mennyisége. Mivel hazánkban a villamos energia ipari méretekben csak korlátozottan tárolható, komoly feladat hárul a rendszerirányítóra, a MAVIR-ra, hogy garantálja a mindenkori egyensúlyt.

Egy képzeletbeli mérleg egyik serpenyőjébe ebben az esetben a termelés, a másikba pedig a fogyasztás kerül, a mérleg nyelve pedig a rendszer frekvenciája. Az európai villamosenergia-rendszer egyensúlyi állapotában a rendszer frekvenciája 50 hertz. A rendszer állapotát frekvenciájának mérésével állapíthatjuk meg, amely forráshiányos állapotban csökken, forrástöbbletes állapotban nő. Abban az esetben, ha a frekvencia eltér a névlegestől, akkor az erőművek valamilyen mértékben automatikusan vagy manuálisan változtatják a teljesítményüket. A kis frekvenciaváltozások általában kis teljesítményváltozásokat követelnek meg, a nagy frekvenciaváltozások pedig nagy teljesítményváltozást. A kis változásokat az erőművek teljesen automatikusan, a nagyobbakat pedig a rendszerirányító parancsa szerint kezelik.

Az időjárásfüggő megújuló energia térnyerése miatt az egyensúly megtartása egyre nagyobb kihívás, hiszen ezek nem akkor termelnek, amikor a fogyasztóknak szükségük van az áramra, hanem amikor süt a nap vagy fúj a szél. Az egyensúly mindenkori fenntartásában az egyes erőművek különböző módon vesznek részt. A napjainkban működő atomerőművek elsősorban alaperőműként, azaz folyamatosan a névleges teljesítményükön üzemelnek. Ez a legköltséghatékonyabb és legegyszerűbb üzemmód, így az atomerőművek többsége, az idő nagy részében, a teljesítményük kis változtatásával kizárólag a hálózati frekvencia tartásában vállal szerepet.

Nyugat-Európában már most is vannak olyan atomerőművek, amelyek nemcsak a hálózati frekvencia tartásában, hanem annak helyreállításában is nagyon gyakran részt vesznek, tehát végrehajtják a rendszerirányító automatikus vagy ún. kézi frekvencia-helyreállítási parancsát, magyarul változtatják a teljesítményüket. A frekvenciatartási és -helyreállítási tevékenységeken felül a menetrendkövetés is egyre gyakrabban fordul elő, elsősorban az időjárásfüggő villamosenergia-termelők egyre nagyobb száma és a liberalizált villamosenergia-piac új szabályai miatt. Ez azt jelenti, hogy vannak olyan időszakok, amikor egy adott erőmű nem képes értékesíteni a villamos energiájának egy részét, ezért a menetrendjébe egy leterhelés, majd egy felterhelés kerül.

 

 

Magyarországon az átviteli hálózathoz csatlakozni kívánó erőművek számára az e kérdést is magába foglaló követelményeket a MAVIR Üzemi Szabályzata és annak irányelvei fogalmazzák meg. Ezenfelül a Nemzetközi Atomenergia-ügynökség, valamint az Európai Atomerőmű Üzemeltetők Szövetsége is fogalmaz meg ajánlásokat, amelyek figyelembe veendők a manőverezőképes atomerőmű tervezése során.

Az egységek visszaterhelésére akkor kerülhet sor, ha túl nagy a kínálat, elsősorban napos vagy szeles időszakokban, és ha túl kicsi a kereslet, vagy akár a két körülmény együttes jelenléte esetén, ami leginkább a hétvégi éjszakákon jellemző.

Az új építésű erőművekre még szigorúbb követelmények vonatkoznak, mint a már működőkre. Az új paksi blokkoknak is képesnek kell lenniük a frekvenciatartásban és -helyreállításban való részvételre, valamint a terheléskövető üzemmódra is. A Paksra tervezett VVER-1200-as blokkok teljesítménye széles tartományban szabályozható, a névleges teljesítmény 50-100%-a közötti teljesítmény tartomány naponta kétszer bejárható megfelelő korlátok és ciklusszámok (maximum napi 2, heti 5, évente 200) betartása mellett.

Arra, hogy az eredetileg alaperőművi működésre tervezett blokktípus le- és felterhelhető legyen, többféle megoldás létezik. A megvalósítás az egész erőművet érintő, összetett folyamat. A Paks II. Atomerőmű reaktorait úgy tervezik, hogy alapvetően a szekunderköri gőznyomás változtatásával, szükség szerint pedig a szabályozórudak és/vagy bórsav alkalmazásával legyenek képesek a teljesítménykövetésre. Az új blokkok frekvenciatartásban és -helyreállításban való részvételi képessége a villamosenergia-piacon értékesíthető rendszerszintű szolgáltatás, amely az erőmű üzemeltetőjének gazdasági szempontból is előnyös lehet.