Produkcja energii i ciepła – elektrownie i ciepłownie jądrowe
Jak można wykorzystać energię z reaktorów jądrowych? Jej głównym praktycznym zastosowaniem jest wytwarzanie energii elektrycznej. W tym wypadku elektrownia jądrowa przewyższa konwencjonalne elektrownie na kilka sposobów. Elektrownia konwencjonalna wykorzystuje węgiel do produkcji pary, natomiast elektrownia jądrowa wykorzystuje energię uwolnioną w wyniku rozszczepienia jąder uranu-235. Oznacza to, że konwencjonalna elektrownia zawsze musi być budowana w pobliżu zagłębia węglowego lub miejsca, do którego można dostarczać duże ilości węgla, aby można było łatwo uzupełnić zapasy paliwa. Elektrownia jądrowa może zostać zbudowana w dowolnym miejscu, w którym dostępna jest wystarczająca ilość wody chłodzącej. Ale produkcja energii elektrycznej to nie jest jedyne możliwe zastosowanie dużych energetycznych reaktorów jądrowych.
![](https://nukleo.pl/wp-content/uploads/2023/01/pexels-patrycja-grobelny-12034871-Sredni.jpg)
Elektrociepłownie jądrowe
Okazuje się, że energia jądrowa jest konkurencyjna także w zastosowaniach ciepłowniczych (np. do ogrzewania miast). Można wykorzystywać także ciepło do celów przemysłowych, np. w zakładach chemicznych czy do produkcji wodoru. Według Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej 43 reaktory jądrowe – głównie w Europie Wschodniej i Rosji – oprócz wytwarzania energii elektrycznej dostarczają (lub dostarczały) ciepło sieciowe. Układy kogeneracyjne (tzn. jednocześnie produkujące energię elektryczną i cieplną) są bardziej atrakcyjne dla nowo projektowanych reaktorów jądrowych o małej i średniej mocy, ponieważ ich projekty zawierają ulepszone funkcje bezpieczeństwa, są mniejszą inwestycją, a tym samym stwarzają mniejsze ryzyko finansowe i mogą być łatwiejsze do zlokalizowania bliżej użytkowników końcowych.
Ciepłownictwo oparte na energii jądrowej wydaje się obiecujące dla obszarów miejskich, szczególnie tam, gdzie występują problemy związane z zanieczyszczonym powietrzem i emisją gazów cieplarnianych uwalnianych ze spalania paliw kopalnych. Korzyści z dostarczania ciepła z elektrociepłowni jądrowej to oszczędność paliwa, poprawa stanu środowiska i redukcja ciepła odprowadzanego do atmosfery. Warto wiedzieć, że prawie dwie trzecie ciepła wytwarzanego w konwencjonalnej elektrowni jądrowej jest uwalniane do środowiska. Dobrze zaprojektowana elektrociepłownia jądrowa (gdzie produkowane są energia elektryczna i ciepło) może zwiększyć efektywność energetyczną z około 33%, dla elektrowni jądrowej bez kogeneracji, do 80%.
Ciekawostka
Elektrociepłownia jądrowa Beznau w Szwajcarii, posiadająca dwa bloki jądrowe o mocy 365 MWe każdy, od 1984 roku z powodzeniem, oprócz energii elektrycznej, dostarcza ciepło sieciowe. EJ Beznau dostarcza 80 MWth ciepła do domów i przemysłu przez 80-kilometrową sieć obsługującą 11 miast! Zmniejsza to wpływ elektrowni na temperaturę wody w rzece Aar i zapewnia jedenastu okolicznym gminom do 150 GWh bezemisyjnego ciepła rocznie.
Wartość energetyczna średnio 142 GWh rocznie dostarczonego ciepła z EJ Beznau jest mniej więcej równoważna spaleniu 14 200 000 m3 gazu ziemnego, co daje średnio ponad 5800 m3 rocznej oszczędności zużycia gazu ziemnego dla każdego z ponad 2400 podłączonych domów i klientów!
Warto zapamiętać termin - kogeneracja!
Kogeneracja oznacza jednoczesne produkowanie energii elektrycznej i ciepła z jednego źródła. Ciepło, które jest generowane jako produkt uboczny wytwarzania energii elektrycznej, jest odzyskiwane i wykorzystywane do ogrzewania pomieszczeń, podgrzewania wody lub innych procesów przemysłowych. Kogeneracja może zwiększyć ogólną efektywność wykorzystania energii i zmniejszyć emisję gazów cieplarnianych.