Nükleer Teknoloji Tarihçesi, Gelişimi ve Elektrik Üretimi. Dr. Halil DEMİREL

Transkript

1 Nükleer Teknoloji Tarihçesi, Gelişimi ve Elektrik Üretimi Dr. Halil DEMİREL

2 Nükleer Teknoloji Tarihçesi ve Gelişimi (1) Zincirleme reaksiyondan kontrollü olarak enerji üretebilen ilk düzenek CP-1, Chicago Pile-1 (2 Aralık 1942) ½ W güçte 350 ton grafit 36.5 ton UO ton Metal U 28 dk. 7.6 m genişlik 6.1 m yükseklik SCRAM CHICAGO PILE GADGET 16 Temmuz kiloton TNT gücünde İlk atom bombası TAEK - ADHK 2

3 Nükleer Teknoloji Tarihçesi ve Gelişimi (2) Denizaltı Programı İlk kullanım alanı denizaltılar Karada bir test reaktör (STR) Nautilus denizaltısı ( ) Ticari gelişim Obninsk 5 MWe (1955) Calder Hall 50 MW (1956) Shippingport - 60 MWe (1958) Westinghouse PWR TAEK - ADHK 3

4 Nükleer Teknoloji Tarihçesi ve Gelişimi (3) TAEK - ADHK 4

5 Dünyada Elektrik üretim Kapasitesi TAEK - ADHK 5

6 Nükleer Reaktörler (Avrupa) TAEK - ADHK 6

7 Nükleer Reaktörler (Asya) TAEK - ADHK 7

8 Nükleer Reaktörler (Amerika) TAEK - ADHK 8

9 Dünyadaki Mevcut Durum (1) Yıllık Artış (TW-saat) Toplam Üretim (TW-saat) 32 ülkede 442 Nükleer reaktör % 64 PWR % 23 BWR % 4 GCR % 4 RBMK MW Dünya elektrik üretiminin % 14 ü 65 reaktör inşaa halinde (toplam MW) TAEK - ADHK 9

10 Dünyadaki Mevcut Durum (2) Dünya da Nükleer Enerjinin Elektrik Üretiminde Payı (2004) TAEK - ADHK 10

11 Nükleer güç santrali bulunan ülkeler (19 Ocak 2011) Ülkeler ABD Fransa Japonya Rusya İngiltere G. Kore Almanya Kanada Hindistan Ukrayna İsveç Dünyadaki Mevcut Durum (3) İşletme Halinde İnşa halindeki Nükleer Güç Santralleri (19 Ocak 2011, UAEA/PRIS) Ülke Çin Halk Cumhuriyeti Rusya Federasyonu Hindistan Japonya Kore Cumhuriyeti (Güney) Bulgaristan Slovak Cumhuriyeti Ukrayna Tayvan Toplam: Ünite TAEK - ADHK * *Finlandiya, Fransa, Pakistan, İran, Arjantin, Brezilya, ABD de 1 er ünite ile birlikte

12 Kurulu Kapasite (GWe) Kurulu Kapasite (GWe) Dünyadaki Mevcut Durum Kurulu Kapasite (GWe) Kurulu Kapasite (GWe) Kuzey Amerika OECD Avrupa Doğu Avrupa ve BDT Asya TAEK - ADHK 12

13 Dünyadaki Mevcut Durum (4) TAEK - ADHK 13

14 Dünyadaki Mevcut Durum (Batı) Almanya - Sonlandırma Finlandiya - Yeni Tesis İsveç - Referandum Fransa Devlet destekli ABD - Lisans Uzatma Fransa da EDF ye ait nükleer santraller rekabet gücünün temelini oluşturmaktadır. Fransa, elektriğinin fazlasını, İtalya, İsviçre ve Almanya ya satarak, ekonomisine gelir sağlamaktadır yılından beri nükleer pek popüler olmasa da Amerika da nükleer elektriğin payı, artan verimlilik nedeniyle 30 yılda % 6 dan % 23 e çıkmıştır. Kapatılmalar nedeniyle oluşacak maliyetin karşılanması problemleri yüzünden, Alman parlamentosunda, nükleer gücün devre dışı bırakılması konusundaki yasal faaliyetlere, 26 Ocak 1999 dan itibaren ara verilmiştir deki oylamada Finlandiya halkı, aynı yıl Parlamentonun onayladığı ve yeni bir nükleer santral kurulmasını öngören kararı, %55 oranında desteklemiştir. İsveç te, parlamento, 12 reaktörün 1995 ten itibaren 2010 yılına kadar kapatılmasını ve yenisinin kurulmamasını kararlaştırdı (1980) de enerji komisyonu bunu ekonomik ve çevresel olarak mümkün olmadığını açıkladı. Aralık 2003 anketinde kapatılmasını isteyenler %14. Kullanılabilirlik Oranları (Dünya Ortalaması-%) Bazı Ülkelerde Yük Faktörü TAEK - ADHK 14

15 Kurulu Kapasite (GWe) Dünyadaki Mevcut Durum (Doğu) Japonya Gelişmiş Reaktörler Çin PWR, CANDU, HTR-10 G. Kore Kendi tasarımı Asya Birincil enerji kaynakları bakımından fakir oluşu, Japonya nın doğrudan nükleer enerji kullanımını gerektirmiştir. Gelişmiş reaktörler kurmaya başlamıştır. (planlanmış 12 ABWR) Çin hem PWR, hem CANDU ile mevcut teknolojiye yatırım yapmakta, hem de HTR-10 çalışmaları ile yenilikçi sistemler üzerine araştırmalar gerçekleştirmektedir Bizden çok sonra N. Teknolojiye giren G. Kore planlı ve endüstri ile tümleşik bir çalışmayla kendi santrallarını tasarlar ve kurar haldedir. Tayvan adasında 6 adet santral kurulmuştur (~% 23) TAEK - ADHK 15

16 Dünyadaki Mevcut Durum(5) Her ülke kendi ihtiyacına göre planlama yapmaktadır. Gelişmiş ülkelerde, enerji yatırımları azalmaktadır. Nüfus Sıfıra yakın nüfus artışı düşük enerji talebi Üretim Bilgi-yoğun üretim yapısı (iletişim ve bilişim teknolojisi) enerji yoğun üretim yok Teknoloji Daha az enerji tüketen teknolojilerin kullanımı Hızlı bir sanayileşme sürecindeki ülkelerde enerji talebi artmakta ve buna bağlı olarak çeşitli üretim seçenekleri değerlendirilmektedir. Hızlı sanayileşme süreci çok daha yüksek bir enerji talebi TAEK - ADHK 16

17 T e r m i k Rüzgar Jeotermal Türkiye - Birincil Enerji Kaynakları Toplam Hidrolik toplam Birincil kaynaklar Fuel-oil Motorin Taşkömürü İthal kömür Linyit Doğal gaz Nafta Yenilenebilir+atık+diğerleri Barajlı Doğal göl ve akarsu Türkiye üretim toplamı Üretim GWh 7.208,6 266, , , , ,4 219, ,2 846,5 162, , , , , TAEK - ADHK 17 43,6 Üretime Katkı (%) 3,6 0,1 1,7 6,3 21,0 49,5 0,0 0,1 82,4 0,4 0,1 15,3 1,4 16,7 100

18 Türkiye- Kurulu Güç Elektrik Enerjisi Kurulu Gücü Santral Sayısı Kurulu Güç (MW) Toplam Güç (MW) Oran (%) Üretilen Enerji (%) Termik ,2 66,5 82,7 Hidrolik Jeotermal ,4 77, ,30 32,2 0,2 16,8 0,1 Rüzgar ,6 1,1 0, TAEK - ADHK 18

19 Türkiye- Birincil Enerji Kaynakları Hidrolik Kapasite : MWe 2008 de % 40 Linyit + Kömür Kapasite : MWe 2008 de % 50 Doğalgaz İTHAL 2008 de elektrik üretiminin % 49,5 i (AB de % 26) TAEK - ADHK 19

20 Türkiye için Nükleer Santral Gerekli mi? Sürdürülebilir kalkınma anlayışı içinde; Dışa bağımlılığımızı azaltmak, Güvenilir baz-yük enerji sağlamak, CO 2 emisyonunu azaltmak, Nükleer teknolojiyi ülkeye kazandırmak için, Nükleer enerji, diğer üretim türleriyle beraber, elektrik enerjisi üretim kompozisyonumuzda yer alabilecek bir seçenektir TAEK - ADHK 20

21 Değerlendirme Enerjiden vazgeçilemez ancak üretim seçenekleri farklılık gösterebilir Yerli kaynak potansiyeli Enerji kaynağının devamlılığı (süreklilik) Ekonomiklik Kaynak çeşitliliği Dünyada elektriğin % 14 ü nükleerden elde edilmektedir. Dünya nüfusunun 2/3 kadarı, nükleer santrallerin elektrik üretimi ve sanayi altyapısının önemli bir parçası olduğu ülkelerde yaşamaktadır Dünyadaki insanların yarısı, yeni nükleer enerji reaktörleri yapılması planlanan veya yapılmakta olan ülkelerde yaşıyor. Dünyada nükleer teknoloji alanında çalışmalar devam etmektedir (INPRO, GIF) TAEK - ADHK 21

22 Değerlendirme Türkiye gelişmekte olan bir ülkedir ve enerji talebi gelişen ekonomiye paralel olarak hızla artacaktır. Türkiye hidrolik potansiyel açısından zengindir. Önümüzdeki onlu yıllar için mevcut tüm potansiyelin kullanılmış olması planlanmıştır. Türkiye kömür, petrol ve gaz ithal eden bir ülkedir. Bu dışa bağımlılığı azaltacak alternatifler düşünülmek zorundadır. Halihazırda birincil enerji kaynaklarındaki dışa bağımlılık % 65 oranındadır. İthalata bu kadar dayanan bir sistemde, kaynak çeşitliliği ön planda tutulmalıdır. Nükleer enerji diğer seçenekler içinde kararlı ve güvenilir bir kaynaktır TAEK - ADHK 22

23 TR-1 (1 MW, ÇNAEM, ) TR-2 (5 MW, ÇNAEM 1981) Yakıt Pilot Tesisi (ÇNAEM, Lisans) TRIGA (250 kw, İTÜ, 1979) Ülkemizde Nükleer Teknoloji Radyoizotop üretimi Nötron Aktivasyon Analizi Nötron Radyografisi Malzeme yapısının incelenmesi Jeokronoloji Dönüştürme Etkisi Malzeme ve Cihaz Testi Eğitim TR-2 TR TAEK - ADHK 23

24 Uranyum Köprübaşı : % U 3 O 8 ortalama tenörlü, 2852 ton Fakılı : % 0.05 U 3 O 8 ortalama tenörlü, 490 ton Küçükçavdar : % 0.05 U 3 O 8 ortalama tenörlü, 208 ton Demirtepe : % 0.08 U 3 O 8 ortalama tenörlü, 1729 ton Sorgun : % 0.1 U 3 O 8 ortalama tenörlü, 3850 ton Toryum Eskişehir-Sivrihisar-Kızılcaören : % 0.2 ortalama tenörlü, ton TAEK - ADHK 24

25 teşekkürler sorularınız? TAEK - ADHK 25