Onko pienet ydinvoimalat turvallisempia ja halvempia?

Nykyiset ydinvoimalat ovat jo hyvin turvallisia. Vakavan onnettomuuden todennäköisyyden puolittaminen on kovin vaikeaa. Kun sitten rakennetaan kaksi tällaista "pienvoimalaa", niin kokonaisriski on sama kuin yhdellä isommalla.

Tiukat turvallisuusvaatimukset ovat nostaneet ydinvoiman hinnan korkealle. Tuulivoima on jo selvästi halvempaa. Aina ei kuitenkaan tuule.

Anonyymi kirjoitti:

Tiukat turvallisuusvaatimukset ovat nostaneet ydinvoiman hinnan korkealle. Tuulivoima on jo selvästi halvempaa. Aina ei kuitenkaan tuule.

Sähköntuotanossa ydinvoiman polttoainekustannus jätteen loppusijoitus mukaan lukien jää alle 10 e/MWh. Jos tuotettaisiin pelkkää lämpöä pienreaktorilla kaukolämpöverkkoon, niin polttoainekustannus olisi luokkaa 4 e/MWh.

Anonyymi kirjoitti:

Sähköntuotanossa ydinvoiman polttoainekustannus jätteen loppusijoitus mukaan lukien jää alle 10 e/MWh. Jos tuotettaisiin pelkkää lämpöä pienreaktorilla kaukolämpöverkkoon, niin polttoainekustannus olisi luokkaa 4 e/MWh.

Lue lisää

Miksi polttoainekustannukset sähkön ja lämmöntuotantoja verrattaessa olisivat noin lähellä toisiaan, kun sähkön tuotanto on noin 30% lämmöntuotannosta samalla reaktorilla?

Väittämästäsi seurannee että pienen voimalan polttoainehyötysuhde lämmöntuotannossa on vain 75% ison voimalan lämmöntuotannon hyötysuhteesta. Mihin tuo perustuu?

Ongelman ydin on, että reaktorin lämmöntuotto ei heti lopu, vaikka ketjureaktio sammutetaan. Esimerkiksi pian käynnistettävän OL-3 reaktorin lämpöteho on luokkaa 40 MW vielä kolme tuntia sammutuksen jälkeen. Jos jäähdytys ei toimi, niin sitten on huonot housussa. Näin kävi Fukushimassa, kun tsunami rampautti kolmen reaktorin jäähdytysjärjestelmät.

Aika harva reaktori on "posahtanut paskaksi", mikä tarkoittaisi INES 7 onnettomuutta.

https://en.wikipedia.org/wiki/Lists_of_nuclear_disasters_and_radioactive_incidents

Tuon mukaan vuoden 2011 tsunami rikkoi Japanissa Fukushiman reaktorit (INES 7), vuonna 1986 epäturvalliseksi tiedetty grafiittihidasteinen reaktori Tshernobylissä tuhottiin käytännössä tahallaan (INES 7) ja vuonna 1979 Three Mile Island reaktorin ydin suli mutta aiheutti hyvin pienen säteilypäästön (INES 5).

Terveyshaittojen kannalta katsottuna ydinvoima on tuotettua energiamäärää kohti ehkä vähiten kuolemantapauksia aiheuttava.

https://www.forbes.com/sites/jamesconca/2012/06/10/energys-deathprint-a-price-always-paid/

Kyseessä on eräänlainen ydinparisto.
Paremman vertailukohdan saisi ydinsukellusveneiden tai - jäämurtajien reaktoreista.

Ja varsinkin silloin jos siinä ei esiinny fissiota eikä fuusiota lainkaan, vaan kyse on pelkästään radioaktiivisesta hajoamisesta. Edellisiähän ei tuossa käytössä tarvita mihinkään.
Siis isompien laitosten käytettyä polttoainetta pienen laitoksen vesialtaassa, josta lämpö siirretään hyötykäyttöön.
Suomessa käytetty polttoaine onkuitenkin lakisääteisesti haudattava syvälle kallion uumeniin loppusijoitettuna, josta sitä lämpöä ei järkevästi ja kustannustehokkaasti saada lämmityskohteeseen siirrettyä.

Yksinkertaisuutensa vuoksi ydinlämpövoimala voisi olla hyvä ratkaisu.
Kun aletaan tahkoamaan sähköä on laitteet jo paljon monimutkaisempia ja lienee taloudelliseti kannattavampaa isoissa laitoksissa.
Sellaisten sijoittaminen isojen asutuskeskusten lähelle taas ei ole ollut kovin haluttua.

Anonyymi kirjoitti:

Yksinkertaisuutensa vuoksi ydinlämpövoimala voisi olla hyvä ratkaisu.
Kun aletaan tahkoamaan sähköä on laitteet jo paljon monimutkaisempia ja lienee taloudelliseti kannattavampaa isoissa laitoksissa.
Sellaisten sijoittaminen isojen asutuskeskusten lähelle taas ei ole ollut kovin haluttua.

Lue lisää

Nykyiset sähköä tuottavat voimalat ovat täysin riittävän turvallisia. Ne voidaan sijoittaa silti hieman kauemmas taajaan asutuista keskuksista. Kun kaukolämpöä ei tuoteta, niin sähköä saadaan enemmän. Tämä sähkö voidaan kuljettaa helposti taajamiin, joissa sillä käytetään lämpöpumppuja. Ydinvoimala voi tuottaa sähköä hyvällä hyötysuhteella myös silloin, kun lämpöä ei tarvita. Sähköllä voidaan tehdä mm. vetyä, josta voidaan jalostaa vaikkapa nestepolttoaineita polttomoorrotiautoille.

Anonyymi kirjoitti:

Nykyiset sähköä tuottavat voimalat ovat täysin riittävän turvallisia. Ne voidaan sijoittaa silti hieman kauemmas taajaan asutuista keskuksista. Kun kaukolämpöä ei tuoteta, niin sähköä saadaan enemmän. Tämä sähkö voidaan kuljettaa helposti taajamiin, joissa sillä käytetään lämpöpumppuja. Ydinvoimala voi tuottaa sähköä hyvällä hyötysuhteella myös silloin, kun lämpöä ei tarvita. Sähköllä voidaan tehdä mm. vetyä, josta voidaan jalostaa vaikkapa nestepolttoaineita polttomoorrotiautoille.

Lue lisää

Kirjoitit: "Ydinvoimala voi tuottaa sähköä hyvällä hyötysuhteella myös silloin, kun lämpöä ei tarvita."

Valitettavasti tuo ei pidä paikkaansa. Turvallisuussyistä ydinvoimaloiden höyrykierron suurin lämpötila on huomattavasti pienempi kuin polttamiseen perustuvien voimaloiden palokaasuilla, ja siten jo teoreettisen maksimihyötysuhteen antava Carnot hyötysuhde on ydinvoimaloissa paljon huonompi.
Teoriassa toki ydinvomaloiden ensiökierrossa voitaisiin käyttää vaikka sulaa natriumia paljonkin korkeammalla lämpötilalla, ja siirtää siitä lämpö johonkin paljon suuremmalla lämpötilalla toimivaan kaasuun (vesihöyryn sijasta) muttei sellaisille Suomessa saa käyttölupaa. Eikä suuren mittakaavan laitoksissa ole moisia käytössä missään muuallakaan. Paljon pienemmässä teholuokassa niitä saattaapi olla esim ydinsukellusveneissä.

Anonyymi kirjoitti:

Kirjoitit: "Ydinvoimala voi tuottaa sähköä hyvällä hyötysuhteella myös silloin, kun lämpöä ei tarvita."

Valitettavasti tuo ei pidä paikkaansa. Turvallisuussyistä ydinvoimaloiden höyrykierron suurin lämpötila on huomattavasti pienempi kuin polttamiseen perustuvien voimaloiden palokaasuilla, ja siten jo teoreettisen maksimihyötysuhteen antava Carnot hyötysuhde on ydinvoimaloissa paljon huonompi.
Teoriassa toki ydinvomaloiden ensiökierrossa voitaisiin käyttää vaikka sulaa natriumia paljonkin korkeammalla lämpötilalla, ja siirtää siitä lämpö johonkin paljon suuremmalla lämpötilalla toimivaan kaasuun (vesihöyryn sijasta) muttei sellaisille Suomessa saa käyttölupaa. Eikä suuren mittakaavan laitoksissa ole moisia käytössä missään muuallakaan. Paljon pienemmässä teholuokassa niitä saattaapi olla esim ydinsukellusveneissä.

Lue lisää

Tarkoitin siihen verrattuna, että tuotetaan myös kaukolämpöä. Pelkässä sähköntuotannossa hyötysuhde on 37 % luokkaa.

Anonyymi kirjoitti:

Tarkoitin siihen verrattuna, että tuotetaan myös kaukolämpöä. Pelkässä sähköntuotannossa hyötysuhde on 37 % luokkaa.

Eipä taida onnistua.
Teoreettisella Carnot hyötysuhteellakin (1 - 300 K / 400K) jää hyötysuhde noin 25 prosenttiin.
Yli 400 Kelvinin ei ainakana painevesireaktoreissa päästä, eikä kiehutuslaitoksissakaan ainakana paljoa sen päälle.
Kesällä kylmin puoli ei varmasti pysy 300 K kylmemmällä puolella, joten tuota 25% hyötysuhdettakaan ei todellisella Carnot hyötysuhteesta huonommalla saavuteta.

Jos älynväläyksillä voitaisiin tuottaa sähköä niin mitään ydinvoimaloita ei tarvittaisi.

Energia vapautuu fissiossa pääosin kolmella tavalla:
1) Fissiotuotteiden liike-energiana
2) Neutronien liike-energiana
3) Sähkömagneettisenasäteilynä (gamma, röntgen)

Kun fissiokelpoinen materiaali kuitenkin on osana polttoainesauvaa ja kiinteässä muodossa, ensimmäisen ja toinen kohdan energia muuttuu törmäyksissä lämmöksi lähes välittömästi.

Jos tuotatkin fissioreaktion yksittäisille fissiokelpoisille ytimille hiukkaskiihdyttimessä, on tilanne toinen. Silloin sähköisesti varautunut fissiotuote voidaan teoriassa pysäyttää sähkömagneettisella kentällä, ja saada liike-energia talteen ennen sen muuttumista lämmöksi. Käytännössä olisi aika hankalaa, kun ei etukäteen ole mitenkään mahdollista tietää eikä määrätä mihin suuntaan fissiotuotteet lähtevät. Lisäksi hiukkaskiihdytin kuluttaa merkittävästi energiaa jokaisen kiihdytettävän ytimen osalta, eikä silloin esiinny ketjureaktiota neutronien avulla, kuten ydinvoimaloiden polttoainesauvoissa tapahtuu.

Ei sitä generaattoria tarvitse välttämättä pyörittää turbiinilla. Muitakin lämpövoimakoneita on, kuten mäntä-höyrykone tai stirlingmoottori.

Ydinvoimalaa ei kannata rakentaa pelkästään veden lämmittimeksi, jota tarvitaan vain osan aikaa vuodesta.

Tuulivoimalla voidaan pyörittää lämpöpumppuja. Kuumaa kaukolämpövettä voidaan varastoida luoliin ja näin tasata tuulivoiman tehovaihteluita.

-Fortum kertoo käynnistävänsä yhdessä Helsingin energiayhtiön Helenin kanssa hankkeen tuulivoimapuistojen rakentamiseksi Närpiöön ja Kristiinankaupunkiin Pohjanmaalle. Tarkoitus on rakentaa 56 tuulivoimalaa, joiden yhteisteho on 380 megawattia.

Anonyymi kirjoitti:

-Fortum kertoo käynnistävänsä yhdessä Helsingin energiayhtiön Helenin kanssa hankkeen tuulivoimapuistojen rakentamiseksi Närpiöön ja Kristiinankaupunkiin Pohjanmaalle. Tarkoitus on rakentaa 56 tuulivoimalaa, joiden yhteisteho on 380 megawattia.

Lue lisää

Yhden tuulivoimalan nimellisteho on 6.8 MW. Olettaen 30 % käyttökerroin se vastaa 2 MW jatkuvaa tehoa. Näin ollen voimalan vuotuinen energiantuotanto vastaa noin 110 MW tehoisen jatkuvasti toimivan voimalalan tuotantoa.

Anonyymi kirjoitti:

Yhden tuulivoimalan nimellisteho on 6.8 MW. Olettaen 30 % käyttökerroin se vastaa 2 MW jatkuvaa tehoa. Näin ollen voimalan vuotuinen energiantuotanto vastaa noin 110 MW tehoisen jatkuvasti toimivan voimalalan tuotantoa.

Lue lisää

Sähkö voidaan muuntaa kaukolämmöksi teollisen mittakaavan lämpöpumpuilla kertoimella ainakin kolme.

Anonyymi kirjoitti:

Sähkö voidaan muuntaa kaukolämmöksi teollisen mittakaavan lämpöpumpuilla kertoimella ainakin kolme.

Tuulisähkön tuotantokustannus on jo painunut alle 50 e/MWh tason.

Anonyymi kirjoitti:

Tuulisähkön tuotantokustannus on jo painunut alle 50 e/MWh tason.

Pientalossa maalämmöllä tuotetun energiaosuuden (2/3) hinnaksi tulee noin 65 e/MWh. Jos sähköä saisi hintaan 50 e/MWh, niin lämmitysenergian hinta olisi noin 60 e/MWh. Tuo karkea hinta-arvio on alle sen, millä Helen nykyään myy kaukolämpöä. Syyskuun alustahan hinta nusi 30 % ja lisää korotuksia on tulollansa.

Anonyymi kirjoitti:

Yhden tuulivoimalan nimellisteho on 6.8 MW. Olettaen 30 % käyttökerroin se vastaa 2 MW jatkuvaa tehoa. Näin ollen voimalan vuotuinen energiantuotanto vastaa noin 110 MW tehoisen jatkuvasti toimivan voimalalan tuotantoa.

Lue lisää

Voihan sitä olettaa kaikenlaista.
Mutta jatkuvaa tehoa ei tuulivoimaloista tule.

Anonyymi kirjoitti:

Voihan sitä olettaa kaikenlaista.
Mutta jatkuvaa tehoa ei tuulivoimaloista tule.

T&T:
-Fortum ja Helen rakentavat 2. suurimman tuulipuiston – 56 tuulivoimalaa ja 1,1 terawattituntia vuodessa.

Eli käyttävät tuotantolaskelmassaan 125 MW tehoa.

Anonyymi kirjoitti:

T&T:
-Fortum ja Helen rakentavat 2. suurimman tuulipuiston – 56 tuulivoimalaa ja 1,1 terawattituntia vuodessa.

Eli käyttävät tuotantolaskelmassaan 125 MW tehoa.

Lue lisää

-Marraskuussa OX2, Kymppivoima, Oulun Energia ja Kuopion Energia kertoivat rakentavansa 1,3 terawattituntia tuottavan tuulipuiston Lestijärvelle.

Anonyymi kirjoitti:

Sähkö voidaan muuntaa kaukolämmöksi teollisen mittakaavan lämpöpumpuilla kertoimella ainakin kolme.

Ei silloin jos tuotetaan 125 asteista kaukolämpövettä 0,1 asteisesta merivedestä. Eikä varsinkaan silloin jos lämmönlähteenä onkin -20 asteinen ilma. Ei teollisenkaan mittakaavan lämpöpumpulla sentään Carnot-prosessiin päästä, saati sitä parempaan prosessiin. Lisäksi pumppujen teho joudutaan mitoittamaan paljon keskitehoa suuremmaksi, jos ne käyvät vain osan aikaa eli silloin kun tuulee. Lisäksi teollisuuskäyttäjä maksaa sähköstä energian hinan lisäksi myös tehokapasiteetista, myös tuulivoiman siirron osalta. Sekin on siis kalliimpaa jos pumppuja käytetän vain osan vuotta silloin kun tuulee.

Jäi myös epäselväksi miten niiden lämpövarastojen energiamäärää on tarkoitus alentaa silloin kun tuulivoima ei tuota tarpeeksi lämpöpumppuja käyttämään. Onko tarkoitus laskea lämpövarastojen lämpötilaa vai niissä olevan kuuman veden määrää?

Jos alennetaan määrää, niin miten alhaisessa lämpötilassa vesi niistä poistuu, ja miten sen matalimmassa lämpötilassaan luovuttama lämpö siirretään kuuimaan kaukolämpöveteen silloin kun tuulivoimaa ei tule lämpoöoumpun käyttämiseen?

Jos taas alennetaan lämpötilaa niin sama kysymys koskien tilannetta jossa koko lämpövaraston lämpötila on alimmillaan.

Vai onko tarkoitus varastoida lämpövarastossa selvästi kuumempaa vettä kuin kaukolämpökierrossa tarvitaan, jolloin lämmönsiirto toimisi aina pelkällä lämmönvaihtimellakin? Silloin ko kuumemman veden tuottaminen pudottaa lämpöpumpun lämpökerrointa vieläkin alemmaksi silloin kun ko vesivarastoa lämmitetään sen ollessa kuumimmillaan.

Taitais tulla edullisemmaksi käyttää ydin lämpölaitosta noiden vesivarastojen yhteydessä, jolloin sen teho voitaisiin mitoittaa vuoden keskitehoksi Taiitseasiassa pienemmäksi kun lisäksi saadaan hukkalämpöä lämpöpumpuilla datakeskuksista, viemärivedestä, ym. Hävikkienergian osuus suuren mittakaavan lämpövarastossa on tosi pieni ja sen voisi aivan hyvin tuottaa fossiilisia polttamallakin. CO2 päästöthän eivät riipu tehosta vaan vuotuisesta fossiilienergian käytöstä. Tehoa siinä voi olla vaikka kymmenkertaisesti tarpeeseen nähden, kunhan käyttömäärä on todella pieni vuositasolla.

Minusta ne osuvat asian ytimeen.

Kuka näitä kaikkia laitoksia valvoisi? No, teoreettista pohdintaa, pienydinvoimaloita ei ole vielä missään siviilipuolen tuotantokäytössä.

Anonyymi kirjoitti:

Kuka näitä kaikkia laitoksia valvoisi? No, teoreettista pohdintaa, pienydinvoimaloita ei ole vielä missään siviilipuolen tuotantokäytössä.

Mitä valvontaa kaipaisit pelkkää lämpöä matalassa paineessa tuottavaan reaktoriin, mikä on sijoitettu syvälle maan alle. Kuka sinne sukeltaa 120 asteisen veden läpi tekemään sabotaasia?
Ainoan huoltokäytävän voi laittaa vaikkapa poliisiaseman alta sen kellariin, niin valvonta hoituu samalla kun hoitavat sieltäkäsin muita tehtäviään.
Tekniseksi valvonnaksi tuollaiseen riittänee tietokoneen hoitamana ilman ihmistäkin. Toki saattaa vaatia ensin järkeviä muutoksia voimassaolevaan lainsäädäntöön.

Anonyymi kirjoitti:

Kuka näitä kaikkia laitoksia valvoisi? No, teoreettista pohdintaa, pienydinvoimaloita ei ole vielä missään siviilipuolen tuotantokäytössä.

Espoon Otaniemessä oli ydinvoimala kymmeniä vuosia. Kuka valvoi?
Nyt se on purettu.