Page name: ARRSProjekti / 2020 / Stabilnost jedrskih reaktorjev pri obratovanju v načinu sledenja bremenu

Stabilnost jedrskih reaktorjev pri obratovanju v načinu sledenja bremenu

Nazaj na seznam za leto 2020


Oznaka in naziv projekta

L2-2612 Stabilnost jedrskih reaktorjev pri obratovanju v načinu sledenja bremenu
L2-2612 Stability of nuclear reactors in load follow mode of operation

Logotipi ARRS in drugih sofinancerjev

© Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije © GEN skupina

Projektna skupina

Vodja projekta: izr. prof. dr. Luka Snoj

Raziskovalci:

Tehnični sodelavci:

  • Bojan Žefran
  • Slavko Slavič

Vsebinski opis projekta

Evropski energetski načrt za razogljičenje vključuje visoke deleže obnovljivih virov, skupaj z znatnim deležem jedrske energije. Zaradi naraščajočim deležem elektrike proizvedene iz vetrnih in sončnih električnih sistemov je pričakovati tako v Sloveniji, kot tudi v Evropi, povečano zanašanje na prekinitvene vire energije. Posledično bodo morale že obstoječe, ali bolj verjetno prihodnje slovenske in evropske jedrske elektrarne, namesto načina obratovanja v pasu, obratovati v načinu sledenja bremenu, pri proizvodnji električne energije.

Spremembe moči reaktorske sredice med obratovanjem v načinu sledenja bremenu lahko privedejo pri neugodnih razmerah v reaktorski sredici do ksenonskih oscilacij. Te oscilacije imajo periodo približno 15-30 ur in lahko predvsem preko perturbacije v vertikalni porazdelitvi moči, privedejo do nedovoljenih koničnih faktorjev moči. Medtem, ko obstajajo avtomatski sistemi za ohranjanje reaktorske moči, pa je kontrola vertikalne porazdelitve moči ročno opravilo, ki zahteva od operaterja globoko razumevanje procesa in ustrezno ukrepanje.

Glavni cilj predlagane raziskave je preučiti omejitve pri obratovanju jedrskih elektrarn v načinu sledenja bremenu, iz jedrskega vidika na reaktorsko sredico in gorivo ter zagotoviti učinkovite rešitve operaterjem za optimizacijo obratovanja elektrarne.

Razvili bomo metodologijo modeliranja v znižanem redu (ROM) za simulacije obratovanja reaktorja v realnem času, s poudarkom na podpori obratovanja v načinu sledenja bremenu. ROM bo povezan z razvitim paketom za podrobno analizo sredice (ICM), ki bo zagotavljal potrebne podatke za reaktivnost sistema in porazdelitev moči gorivnih palic. Metodologijo bomo uporabili za analizo celotnega faznega prostora obratovanja v načinu sledenja bremenu, primer je fazni prostor vhodnih parametrov, kot je potek bremena, kot tudi fazni prostor stanja reaktorja. Razvili bomo optimalne strategije obratovanja reaktorja. Poleg tega bomo določili omejitve obratovanja v načinu sledenja bremenu, ki bodo držala fizikalne parametre reaktorja, kot so konični faktorji moči, rezerva ustavitve, itd. znotraj omejitvenih kriterijev.

Zaradi kompleksnosti problema bomo uporabili algoritme strojnega učenja, da raziščemo nekonvencionalna stanja obratovanja in za ukrepanje za ublažitev ksenonskih oscilacij ter združitvi ROM z vremensko napovedjo preko povratne zanke. Ocenili bomo vse negotovosti s poudarkom na negotovostih pri izračunih zaradi negotovosti v jedrskih podatkih.

V zadnjem delu projekta bomo identificirali in predlagali oblikovne lastnosti reaktorja, ki bi bil primernejši za obratovanje v načinu sledenja bremenu od obstoječega reaktorja. To bi bilo v veliko korist pri postavljanju specifikacij in zahtev za bodoče jedrske elektrarne.

Osnovni podatki sofinanciranja so dostopni na spletni strani SICRIS.

Faze projekta in opis njihove realizacije

Delovni paket 1 - Razvoj metodologije in računskih orodij

Delovni paket 2 - Analiza obratovanja v načinu sledenja bremenu

Delovni paket 3 - Občutljivostna analiza negotovosti

Delovni paket 4 - Identifikacija projektnih značilnosti možnih reaktorjev za obratovanje v načinu sledenja bremenu

Reference


Nazaj na seznam projektov po letih