Vi som gillar kärnkraft, vad behövs för att det ska bli

[lars_stefan_axelsson]

Vad pratar vi för behov av uppskalning för att det ska göra någon ordentlig skillnad. 40.000 ton låter ju som en rejäl mängd sten, men jag gissar att det är en piss i Mississippi i sammanhanget, eller?

Ja enligt Heidelberg själva så produceras 2,2 miljoner ton cement i Slitefabriken varje år. Och det skall vara 75% av all cement som tillverkas i Sverige.

Om jag räknar rätt i hastigheten så ger det en total i storleksordningen lite drygt 2,9 miljoner ton per annum i Sverige.

Enligt rise så tillverkas 4,5 miljarder ton cement om året i världen.

Så 40 000 ton är ungefär en lagom tillfredsställande piss i Mississippi. Men inte mer.

 

[tommib]

Ja, det är som sagt en bra fråga. Jag antar att man satsar på el eftersom det inte kräver kärnkraft. Så realistiskt sett så är det nog den här tekniken man kommer att få pga den allmänna tvekan som råder kring kränkraft.

Men var det upp till mig så körde man SMR för värmen direkt. Det kräver dock inte så lite ny forskning och utveckling eftersom man inte får upp de temperaturer som krävs i en handvändning.

Är det inte också så att det är mycket enklare att bygga en (kärn)reaktor som producerar el vid trivsamma och lättarbetade temperaturer (i sammanhanget) än en som producerar såpass mycket värme direkt? Dvs även om konverteringen värme->el->värme har låg verkningsgrad är det ändå enklare att ta den än att konstruera (kärn)reaktorkomponenterna för att tåla sådana driftstemperaturer.

SEALER ska köras vid 400-550* grader och redan det är ju lite besvärligt varmt för många material. Där har man vinsten att man får låga tryck och att blyet är en poäng i sig för strålskydd. Ska man skrämma upp reaktorn till 1000 grader celsius så får man besvär med bränsleelementens konstruktion och själva härden tänker jag. Gas är ju också en rätt dålig värmebärare så man måste ha ett väldigt stort flöde av gas för att hålla de drifttemperaturerna. Den gasen är då potentiellt radioaktiv. Dessutom skulle en olycka med härdbrand ta med sig väldigt mycket mer skit ut från reaktorn än från en konventionell, eller blykyld, reaktor. Jämför Windscalebranden.



* Ja, jag googlade...

 

[Magnus E K]

Enklaste sättet att skapa hög temperatur utan vare sig el, bränsle eller konstruerad kärnreaktor måste väl ändå vara att använda solljuset och ett förstoringsglas.

 

[lars_stefan_axelsson]

Är det inte också så att det är mycket enklare att bygga en (kärn)reaktor som producerar el vid trivsamma och lättarbetade temperaturer (i sammanhanget) än en som producerar såpass mycket värme direkt? Dvs även om konverteringen värme->el->värme har låg verkningsgrad är det ändå enklare att ta den än att konstruera (kärn)reaktorkomponenterna för att tåla sådana driftstemperaturer.

SEALER ska köras vid 400-550* grader och redan det är ju lite besvärligt varmt för många material. Där har man vinsten att man får låga tryck och att blyet är en poäng i sig för strålskydd. Ska man skrämma upp reaktorn till 1000 grader celsius så får man besvär med bränsleelementens konstruktion och själva härden tänker jag. Gas är ju också en rätt dålig värmebärare så man måste ha ett väldigt stort flöde av gas för att hålla de drifttemperaturerna. Den gasen är då potentiellt radioaktiv. Dessutom skulle en olycka med härdbrand ta med sig väldigt mycket mer skit ut från reaktorn än från en konventionell, eller blykyld, reaktor. Jämför Windscalebranden.



* Ja, jag googlade...

Ja. Det var det jag var ute efter lite. Det är ju en av finesserna med den nya superkritiska CO2 kylningen med Brayton cykel som Kineserna bla experimenterar med. Då kommer man upp i 900C och då kan man snacka termodynamisk effektivitet. (Jag sitter dumt till, så jag kan inte pasta länkar enkelt, men googla på ”high temperature nuclear reactor” t ex).

Men det här är ju som du säger inte teknik som är snuten ur näsan direkt. Och vi har fortfarande en del kvar till de temperaturer som är behövliga vid sten-, stål-, osv. processer. Det man siktar på är 1000C (då med TRISO-bränsle som klarar 1600C men man vill som alltid ha material) men då mest för att få termodynamisk effektivitet. Inte för att man skall ha den höga värmen till att göra något direkt.

Då blir som du säger vägen via el en av de få som är kvar. Ja, om man inte skall elda vätgas då och göra vätgasen med högtemperatur-reaktor-stödd elektrolys.

Man skissar på reaktorer med mycket högre temperatur dock. Så högt som 3000K, men då talar vi om reaktorer för rymdbruk som skall kasta ut ”kylmediet” (flytande väte) som drivmassa. Så de går inte att använda här på terra firma på något realistiskt sätt. (Man skal dock ha redan testat reaktorer, eller iaf bränsleelement, till så höga temperaturer som 2600K, men jag har inte läst rapporterna. Det är iaf svårt att tänka sig något sådant i ett slutet system. Blir i vilket fall inte billigt att komprimera vätgasen och kyla den till flytande igen…

 

[pmd]

Och så hetta upp kalkstenen direkt med reaktorvärme istället.

Det skulle bli ramaskrin från alla stråltanter (av bägge kön).

 

[pmd]

Vem vill inte det, dvs vem vill bygga fler raffinaderier och expandera fossilekonomin, jag tycker inte det låter speciellt kontroversiellt?

Det är skillnad mellan att lägga ner raffinaderierna och att expandera fossilekonomin.

 

[pmd]

Många skulle nog tveka att jobba i en industri lokaliserad nära ett kärnkraftverk.
Eller vi i ett hus uppvärmt med kärnenergivärme.

Ja, det blev inget av med fjärrvärme från Forsmark, men det kanske fanns ekonomiska skäl till det också?

 

[djac]

Det är skillnad mellan att lägga ner raffinaderierna och att expandera fossilekonomin.

Ja, men vad menar du att man vill dra ner på det fossila men tror att man ska ha kvar och betala för den stora infrastrukturen man hade på peaken, märkligt resonemang, såklart raffinaderierna kommer lägga ner om vi minskar på det fossila?

 

[lars_stefan_axelsson]

Ja, det blev inget av med fjärrvärme från Forsmark, men det kanske fanns ekonomiska skäl till det också?

Ja, jag tror vi har hänvisningar till beräkningarna tidigare i tråden (men är inte säker), men det stora problemet är att man inte kan, eller ska snarare, generera både fjärrvärme och elektricitet med samma kärnkraftsanläggning. Det gjordes i Ågestaverket och det blev mest en flopp som jag kommer ihåg det.

Man vill använda temperaturdifferensen för att göra så mycket ånga till turbinen som det bara går, och då blir det inte tillräckligt hög temperatur på returen från värmeväxlaren för att det skall gå, eller löna sig, att skicka iväg den långa sträckor som fjärrvärme. Så man får bestämma sig från början; antingen en mindre reaktor mera centralt (Ågesta) som gör fjärrvärme; eller en större, längre bort som gör el. (Det skall ha funnits iaf, mark avsatt även från Ringhals för fjärrvärmeledningar till Göteborg, men det blev inget av dem heller).

Vi har ju motsvarande idé med våra kraftvärmevärk. Jag slog just upp Ryaverket i Göteborg och det genererar 1 del el och 1.8 delar fjärrvärme, men det är ju betydligt mer centralt beläget, och jag antar att elen är mycket mera värd på den öppna marknaden än vad fjärrvärmen är.*) Dessa verk har ju inte heller i närheten av den kaptialkostnad som ett kärnkraftverk har.

Men om någon hittar, eller orkar återskapa beräkningarna, så är jag idel öra.

*) El går ju att sälja vitt och brett; vi drar oss ju inte för att skicka el hela Sveriges längd. Fjärrvärmens räckvidd är ju betydligt kortare... Jag vet faktiskt inte vad det längsta är man skickar fjärrvärme från producent till större konsumenter.

 

[pmd]

Ja, men vad menar du att man vill dra ner på det fossila men tror att man ska ha kvar och betala för den stora infrastrukturen man hade på peaken, märkligt resonemang, såklart raffinaderierna kommer lägga ner om vi minskar på det fossila?

Nej, det menar jag inte. Det finns ett mellanläge, kanske? Troligen kommer fossilindustrin att minska med tiden[*], men helt försvinna lär den inte göra.

Dock finns det nog en och annan (ganska många?) som vill bygga fler raffinaderier och expandera fossilekonomin.

[*] Stenåldern tog inte slut pga brist på stenar.

 

[pmd]

Var det inte Uddevalla som ville bygga en SMR insprängd i berg inte långt från stadskärnan?

Idag är folk lite mesiga. 🙂
R1 låg "mitt i" Stockholm.

 

[Mikael_L]

Men om någon hittar, eller orkar återskapa beräkningarna, så är jag idel öra.

https://energiforsk.se/rapporter/ky...raft-i-fjarrvarmesystem-etapp-2-systemstudie/

Jag minns att energiforsk även har en rapport över simuleringar där man kikar på detta, och kommer fram till att ett kärnkraftverk som även levererar fjärrvärme visserligen får lägre elproduktion, men samtidigt blir den totala energiproduktionen rätt mycket högre, dvs man får ut mer energi från samma bränsle.

Men det som sen komplicerar detta i nästa steg är dels hur långt denna fjärrvärme måste transporteras, dels vad är varmvatten värt jämfört med elkraft.
Det senare beror enormt på vad alternativen är, i Uppsala t.ex. så tillverkas ju redan all fjärrvärme som behövs genom sopförbränning, så där blir det ju direkt lite svårare att konkurrera med kärnkrafts-fjärrvärme, vad ska man göra med soporna då i så fall.

edit:
Jag har även ett minne av att för att maximera utbytet i en sådan kombinerad kraftproduktion så blir det inte något vidare bra att så enkelt som möjligt konvertera ett befintligt kärnkraftverk, för jag vill minnas att då ska helst åtminstone turbinen bli en ny bättre, men andra arbetspunkter för högtryck, resp lågtrycksturbin.

 

[lars_stefan_axelsson]

Jag kommer inte ihåg att vi noterat att Vattenfall(s bolag) valt leverantör för de nya reaktorerna i Ringhals.

Det blir Rolls-Royce som bygger tre ganska traditionella tryckvattenreaktorer om 470MW per. De är mao i allt väsentligt vanliga stora kärnkraftverk, bara mindre. Så ingen direkt spännande ny SMR-teknik, a la Blykalla, men naturligtvis å andra sidan ett säkrare kort.

Det som blir nytt, som jag förstått det, är att de kommer mera färdiga från fabrik. Dvs de byggs inte på plats från delar pss som traditionella verk, utan större delar kommer färdiga från fabrik.

Och det är ju just det, samt att man fått beställningar på flera reaktorer än från Sverige, som måste rädda ekonomin. Så det är frågan om det kommer att kunna väga upp det faktum att de blir ganska små, med dagens mått mätt. Givet hur vanligt det är med fördröjningar och fördyringar i allmänhet, och i den här branschen i synnerhet, så vill jag inte sätta några pengar på det iaf.

Men ingen blir gladare än jag om det funkar. Rolls-Royce har ju iaf erfarenhet av att bygga kärnreaktorer sedan förut, och det hoppas man ju kan sättas i pluskolumnen.

 

[fribygg]

Hur långt kan man transportera värmeenergi med hög temperatur?

Fjärrvärme funkar mellan Linköping och Mjölby så det borde gå utmärkt att försörja Malmö och Köpenhamn med värme från en ny stor reaktor i Barsebäck

 

[pmd]

större delar kommer färdiga från fabrik.

Det kallas "moduler". 😉