Kärnkraft - väderberoende vattenkylning

Vilken vattentemperatur ska kylvattnet vara på för att kärnkraftverk ska kunna använda vatten till kylning? Bortse då från politiska/biologiska gränser för utsläppsvattnets temperatur, men diskutera gärna även det om ni vill.

I debatter framförs ofta att
"De stora värmeböljorna på senare år har minskat tillgången till kallt kylvatten för kärnkraftverk på kontinenten. I år har Frankrike, Belgien och Schweiz tvingats minska sin elproduktion helt eller delvis, fortsätter han.
Att tala om kärnkraften som ”väderoberoende” blir därmed ”djupt missvisande”."
https://omni.se/professor-karnkrafte...oende/a/34WGvL


Där låter det som att gränsen redan är nådd på kontinenten.

Dummaste jag någonsin hört, det enda man gör är att trycker vatten genom kärnan, att den skulle vara väderberoende är fullständigt hjärndött och strikt felaktigt.

Väldigt odetaljerad artikel. Framgår inte om det är tillgång till kallt vatten som är problemet eller tillgång till vatten överhuvudtaget. Som i torka. Vet inte vart de byggt kärnkraftverk på kontinenten men det är väl inte omöjligt att landlåsta nationer byggt kraftverk vid floder i brist kust där vi byggt våra kraftverk. Och sjunker vattenståndet i en flod eller sjö pga torka så är det ju problematiskt. Men har man bara massor av vatten och det är något varmare så är det bara att använda mer vatten. Allt man behöver är att få ner ångan i reaktorn till en temperatur som är bara några grader lägre.

Citat från DN debatt som länkas till i artikeln från Omni:

Det finns flera underliggande delförklaringar till denna oroväckande trend. En viktig dimension är stigande havsvattentemperatur. För de svenska kärnkraftverken gäller, enligt en Vattenfallrapport, att om temperaturen i havet – från vilket våra reaktorer hämtar sitt kylvatten – stiger över 20 grader måste produktionen minskas.

Under värmeböljan 2018 tvingades Ringhals 2 till och med stängas helt eftersom havstemperaturen närmade sig 25 grader. Denna typ av oplanerade produktionsbortfall kommer av allt att döma bli vanligare i framtiden. Det är visserligen tekniskt möjligt för kärnkraft att fortsätta producera på max även vid höga havstemperaturer, men det skulle öka risken för olyckor.

Kylvattentemperaturen är avgörande för effektuttaget från blocket (anläggningen, i vardagligt tal kallat ”reaktorn”).
Detta då kylvattentemperaturen avgör trycket i kondensorn i enlighet med allmänna gaslagen och vattnets tillståndsdiagram.

Tillgång till kylvatten med lägre temperatur möjliggör därför ett större totaltryckfall över turbinen före kondensorn och därmed ett större effektuttag.

I Sverige är blocken designade för kylvattentemperaturer som råder vid vinterförhållanden. Under sommarhalvåret går kylvattnets temperatur upp och det möjliga effektuttaget minskar.
Som exempel kan nämnas att R2 (Ringhals 2) normalt gick ned till ca 95 % (om jag minns rätt) levererad effekt sommartid på grund av högre kylvattentemperaturer.

Det är helt normalt och något man tar med sig i designen.
Det är även en av anledningarna till att kärnkraftverk och alla övriga kondenskraftverk vill ha tillgång till så lågtempererat kylvatten som möjligt.
Ofta löses detta via djuphavsintag. Man slipper då även problem med ex. maneter, drivved och Tyska kanotister i intagsgallren.

Svenska kärnkraftverk är kylda via havsvatten och här finns stabil tillgång på låg temperatur.
Kärnkraftverk på kontinenten är oftast kylda via kyltorn och med vatten från floder; här kan problem med tillgång på vatten och högre temperaturer förekomma.

Har man tillgång till havet som värmesänka (källa till kyla) så kan man utan problem hävda att Kärnkraften är väderoberoende.
Har man inte det kan man hävda att det föreligger vissa risker och lägre förutsägbara effekter med säsongerna, dock ej med det kortsiktiga vädret.

Nu behövs ju kärnkraften som mest när det är kallt ute...

Och varmt är det bara en kort period.

Ringhals saknar djupvattenintag.
Sådant kan byggas men kostar pengar.

Man minskar inte produktionen till följd av höjda havsvattentemperaturer; det är en fysisk konsekvens.

Vad ”ökad risk för olyckor” av att köra kärnkraftverk vid högre havsvattentemperaturer skulle vara vill jag gärna veta.

Beror väl på hur vattenflödena är dimensionerade. Ju högre kylvatten temp desto större flöde för att kyla ned processen. Går inte det får de sänka några styrstavar och kyla härden genom att minska effekt uttaget. Värre var det i de ryska verken.. Då elsäkerhetsverket och vattenfall var på besök i några ryska verk så låg styrstavarna utanför på marken.

Skulle något ha hänt skulle det aldrig gå att stoppa en smälta..

Finns troligen en hel del sådana kärnkraftverk kvar i östblocket där man kör "pelle i botten" 24/7 och aldrig ens använder styrstavar för att reglera.

Glöm inte att använda havs/flod-vatten också är en billig lösning. Man får helt enkelt bygga kyltorn, färg vattnet kyls genom avdunstning.
Kyltorn är förvisso effektiva men stora och dyra.

Så kallt som möjligt utan att vattnet fryser. Kolla carnot-processen. Blir intagsvattnet för varmt får man helt enkelt ut lägre effekt. Detta problem kommer man runt med djupvattenintag där det är möjligt.

Det finns också en biologisk aspekt. Tar man redan varmt flodvatten och värmer det än mer som kylvatten och sen släpper ut det igen i floden så dödar man floden en lång sträcka nedströms när en hel massa arter inte klarar av temperaturen.

Tydligen har kärnkraftverk olika beroenden av kylvattnets temperatur. Beror mycket på hur man valt att konstruera.
Flodbaserade vattenintag tycks okänsliga för vattentempen tekniskt men utflödet kritiskt.

Lägre temp ger bättre kylning men kan kompenseras med mer flöde ibland.


https://www.analys.se/karnkraft-och-varmeboljor/
"Reaktorer som ligger vid havet och kyls med havsvatten har väsentligen samma förutsättningar som de svenska. Om de ligger vid ett varmt hav är de givetvis dimensionerade för högre havsvattentemperaturer från början. Men begränsningar i kylvattentemperaturen finns överallt.

Reaktorer som kyls med flodvatten har helt andra förutsättningar. Driften av de här reaktorerna styrs av miljödomar som reglerar hur mycket de får värma upp floden. Om kylvattnet som släpps ut närmar sig det legala gränsvärdet måste effekten sänkas för att inte floden ska bli varmare än vad som är tillåtet. I det fallet är nedstyrningen alltså inte kopplad till att reaktorn ska kunna drivas säkert. I stället är reaktorns påverkan på den lokala miljön (floden) som sätter gränsen."






http://www.diva-portal.se/smash/get/...FULLTEXT01.pdf
"Att sänka temperaturen på kylvattnet med en grad innebär en verkningsgradsförbättring på 0,444 % vilket är utrett i rapporten. En sådan förbättring innebär att Forsmarks reaktor 3 ökar sin nettoeffekt
med 5,25 MW. Att sänka kylvattentemperaturen kan göras på många sätt och i denna rapport ansågs det vara relevant att undersöka lösningar som lyfter upp bottenvatten eller blandar om vattnet ifrån olika nivåer i havet."


https://www.energinyheter.se/2019080...inellt-problem
"När kylvatten leds ut i havet höjs vattentemperaturen, sker närapå det samma som på många ställen längs Islands kuster där hett vatten rinner från gejsrar och varma källor in i havet."
Dags begränsa Islands varma gejsrar?


https://rib.msb.se/filer/pdf/27298.pdf
"Generellt gäller att en för hög vattentemperatur kan kompenseras av ett högre vattenintag, men under en värmebölja kan både temperaturen hos vattnet och kvantiteten vara ett problem "

https://www.hbl.fi/artikel/e765d58e-...e-b2943689eba4
"Enligt expertis vid kärnkraftverket i Olkiluoto är den kritiska havstemperaturgränsen för bolagets reaktorer 25-27 grader."



Stämmer med vad jag hittat.


Stämmer med vad jag hittat.


Stämmer med vad jag hittat.

Stämmer med vad jag hittat. Dödar så mycket vet jag dock inte.



"I instruktionerna i kontrollrummet i varje reaktor finns ett diagram som beskriver vilken som är den högsta tillåtna reaktoreffekten vid olika havsvattentemperaturer. Det ser olika ut för olika reaktorer, men vid någon temperatur strax över 20 grader börjar reaktoroperatören trappa ner reaktorns effekt."

Är svenska verk känsligast för vatten tempen?


"Ett problem som finns vid kärnkraftsanläggningen i Forsmark är fisk som fastnar i intaget för kylvatten. Under 2010 fastnade 31 300 000 fiskar och dessa hade en totalvikt på 62600 kg. under 2011 var det 27 300 000 fiskar som vägde 38 500 kg totalt. Drygt 1000 av dessa fiskar är utrotningshotade ålar"

"Dock finns det inget sätt att återföra fisk tillbaka till havet. Ett sådant system finns vid kärnkraftsanläggningen i Ringhals "