A Duna hőmérséklete nő,
a nukleáris erőművek üzemvitele bonyolultabb
(2025 augusztus)
A klímaváltozás okozta aszályos időszakok és hőhullámok miatt, a folyók vízhozama csökken, hőmérsékletük nő, amik az atomerőművek hűtővíz-ellátását veszélyeztetik. Talán egy fenékküszöb építése segítene (https://www.eduvizig.hu/eszak-dunantuli/vizgazdalkodas-vizszolgaltatas/folyogazdalkodas/dunakiliti-fenekkuszob). A Duna vízállása nyáron több alkalommal is alacsony. A nyári hőhullámok következtében Budapest térségében a lehullott csapadék az átlag 17%-a is lehet, előfordult, ezért csökkent a hőerőművek hűtőkapacitása, és a vízi szállítás is lelassult.
Az alacsony vízállás következtében a teherhajók csak 30-40%-os kapacitással tudnak szállítani. Ilyenkor a szállítási díjak 100%-kal is emelkedhetnek, mivel felárat számítanak fel, ha egy hajó nem teljesen megrakva fut ki. Az alacsony vízállásnak sok negatív hatással van: az ipari folyamatok vízellátása, a mezőgazdaság vízigényének kielégítése, amely az élelmezésbiztonságot veszélyezteti, és az ökoszisztémákat is. A lakosság ellátása és a vízminőség romlása, az erdő- és mezőgazdasági tüzek növekedése komoly problémákat okoz, és befolyásolják az energiatermelés biztonságát is.
A meleg telek is okoznak nehézségeket: a nyári hónapokban gyorsan nő a hűtési energiaigény Budapesten, a lakások 30%-ban már van klíma. A hőhullámok energiapolitikai kihívást is jelentenek a nagyvárosokban. Május és szeptember közötti hűtési foknapok száma nő, különösen a belvárosokban. A HungaroMet székház (Margit körút közelében) mérései alapján a hűtési igény évek óta meghaladja a vidéki állomások adatait, és a különbség nő. A belvárosokban 2-3- fokkal van melegebb, amit a légkondicionálók kültéri egységeinek hőleadása csak fokoz. Magyarországon is átalakulóban van a lakossági energiafelhasználás szerkezete, kevesebbet fűtünk, többet hűtünk. A század végére a téli és nyári energiaigények kiegyenlítődhetnek, sőt, a nyári hűtési igény meghaladhatja a téli fűtési igényt, főként az Alföld délkeleti térségeiben (https://www.penzcentrum.hu/otthon/20250809/eljott-a-fordulopont-tenyleg-osszeomolhat-a-magyar-energiarendszer-a-nyari-hosegben-1183135).
A klímaváltozás energiaszektorra gyakorolt negatív hatása általában a vízerőművek termelésének csökkenését okozza, Magyarországon a Paksi Atomerőmű hűtővízzel kapcsolatos üzemzavarokat okozhat, mert ha dunavíz hőmérséklete magas (26°C fokos, vagy több) nem alkalmas a reaktor hűtésére. Az egyik legsúlyosabb példa 2018-ban történt, amikor a Duna vízhozama annyira lecsökkent, hogy az erőműnek intézkedéseket kellett életbe léptetnie, sőt, kisegítő szivattyúkat is be kellett vetni. Hasonló helyzet állt elő 2019-ben, majd 2022-ben és 2023-ban is, amikor a tartós hőség miatt a folyó vízhőmérséklete átlépte a 25°C-os határértéket, ez a biztonsági protokollok** szerint már kockázatot jelent az erőmű hűtőrendszere szempontjából. A svájci Breznau atomerőművet az Aare folyó hűti. Hőhullámok idején a folyó vízének felmelegedése miatt ott is korlátozni kell az erőmű teljesítményét, vagy le kell állítani.
A Duna vize az 1980-as évekhez képest mára átlagosan 3 °C-kal melegebb. A Paksi Atomerőmű hűtővízére vonatkozó ajánlás tisztázza, milyen feltételekkel lehet túllépni a viszatöltött víz 30 fokos hőmérsékleti határát, a 2024-ben elfogadott szabályozás alapján. A kivételszabály alapján az energiaügyi miniszter akkor engedélyezheti a határérték meghaladását, ha a Fenntartható Atomenergiáért Tanácsadó Testület által meghatározott vízhőmérsékleti és vízhozam-értékek, valamint a MAVIR ellátásbiztonsági értékelése ezt indokolttá tesz, amit évente legfeljebb 15 alkalommal lehet alkalmazni. A hatályos előírások szerint a Duna vizének hőmérséklete a hűtővíz-kibocsátástól számított 500 méteren belül nem haladhatja meg a 30°C-ot, ezért az erőmű már 29,5°C-nál megkezdi teljesítményének fokozatos csökkentését. Ha visszaengedett hűtővízzel együtt a folyami vízhőfok meghaladja a határértéket, akkor az erőmű saját szabályozása szerint 0,1 °C-onként 80 MW-tal kell csökkenteni a teljesítményt. Ha a meteorológiai és vízügyi előrejelzések tartós hőséget és alacsony – a megszokott 2500 helyett mindössze 900 köbméter/másodperces – vízhozamot mutatnak, akkor a Paksi Atomerőmű tehet javaslatot (részletes tájékoztatóban) az eseti eltérésre, amelyet az energiaügyi miniszter felé jeleznek. A visszabocsátott víz legfeljebb 32 °C-os lehet, egyedi engedélyek esetén is. Az ellátásbiztonsági szempontokat figyelembe véve a reaktorok teljesítménye legfeljebb a névleges érték felére csökkenhet, elsődlegesen nukleáris biztonsági okokból. Egy évben legfeljebb tizenöt nap engedélyezhető (https://www.portfolio.hu/gazdasag/20250519/).
Paks II. makett (https://magyarepitok.hu/iparagi-hirek/2024/09/kulonleges-epitmeny-lesz-a-paks-ii-csatornahidja)
Nem mindennapi építészeti megoldást alkalmaz majd a Paks II. Atomerőmű a hűtővíz Dunába való visszavezetésére: a folyóba visszaengedett víz ugyanis egy hídon keresztezi majd a hidegvíz-csatornát. A Paksi Atomerőmű telephelyén az üzemelő és az épülő blokkok ugyanazon a hidegvíz-csatornán fognak osztozni, efölött ível át majd az a hídszerkezet, ami Paks II. a Dunába visszaengedett hűtővizét fogja szállítani. Az építmény jól látszik a Paks II. látványtervein csakúgy, mint a melegvíz-csatorna mentén létesülő ún. csúcshűtőrendszer, amely a Duna hőterhelésének csökkentésére hivatott. A rendszer alkalmazása révén Paks II. a két atomerőmű hat blokkjának egyidejű üzeme alatt is képes lesz teljesíteni a szigorú környezetvédelmi előírásokat.(https://magyarepitok.hu/iparagi-hirek/2024/09/kulonleges-epitmeny-lesz-a-paks-ii-csatornahidja)
(https://magyarepitok.hu/iparagi-hirek/2024/09/kulonleges-epitmeny-lesz-a-paks-ii-csatornahidja)
Három fő veszélyforrás az energiabiztonságra:
A felső vezetékek, transzformátorok és elosztó állomások gyakran sérülnek meg extrém időjárási események következtében.
Termelési zavarok: az atomerőművek – különösen nyáron – a hűtővíz hiánya és hőmérséklete miatt kénytelenek csökkenteni vagy szüneteltetni a termelést.
Kereslet-kínálat egyensúlytalanság: hőhullámok idején megnövekszik a lakossági áramfogyasztás, a termelés is akadozik, ami ellátási nehézséget okoz az energiarendszerben.
Kereslet-kínálat egyensúlytalanság: hőhullámok idején megnövekszik a lakossági áramfogyasztás, a termelés is akadozik, ami ellátási nehézséget okoz az energiarendszerben.
Nemcsak környezeti, de geopolitikai kérdés is: a fosszilis energiahordozók kivezetése, a zöld átállás nemcsak környezeti szempontból fontos, hanem stratégiai ellátási lépés is. A megújuló energiákba* történő beruházás az ország ellátási biztonságát növeli, mert csökkenti a külföldi energiaforrásoktól való függést. Az atomerőművek biztonságos és fenntartható működése érdekében érdemes alkalmazkodni felmelegedés miatti új feltételekhez, különben energiaellátási zavarokra és társadalmi-gazdasági zavarokra számíthatunk.
*Zérus kibocsátás helyett jobb megoldás lenne országonként GDP függő CO2 minimum kibocsátásokat kitűzni, nem feltétlenül lineáris függvény szerint. A megújuló alapanyagokból előállított dízelolaj és fenntartható repülőgép-üzemanyag (Sustainable Aviation Fuel, SAF) bár a megújuló alapanyagokból előállított üzemanyagok, elégetésükkor is keletkezik CO2, de kevesebb. Növényi olajokból, állati zsírokból, éktermékekből és mezőgazdasági terményekből állíthatóak elő. A fenntartható repülőgép-üzemanyag a légi közlekedés szén-dioxid-kibocsátásának csökkentésében játszik szerepet. A SAF előállítása során olyan alapanyagokat használnak, mint a használt sütőolaj és zsiradék, valamint a biomassza, és a SAF esetleg 80%-kal is csökkentheti a hagyományos repülőgép-üzemanyaghoz képest a szén-dioxid kibocsátást. A megújuló alapanyagokból előállított dízel a hagyományos dízelüzemű járművekben is használható.
**Egy atomerőműben "számtalan" olyan részegység van, aminek nincs közvetlen kapcsolata a nukleáris reakcióval, -még a hűtőrendszerben is- , azaz e részegységek meghibásodása nem jelent nukleáris veszélyt, az újságok sajnos a veszélytelen hibákat túlhangsúlyozzák. A valós vészhelyzeteket a megfelelő automatikák kezelnék.
A rendelkezésre állás valószínűsége egy (pl. számítógép) rendszer azon képességét jelzi, hogy adott időpontban működőképes állapotban van. Kifejezhető annak valószínűségével, (https://home.mit.bme.hu/~micskeiz/education/onlab/medgyesi_zoltan/medgyesi-zoltan-diploma.pdf), hogy a rendszer nem hibásodik meg, vagy nem esik ki a működésből, vagyis a rendszer elérhető és használható. Rendelkezésre állás kiszámítása:
A rendelkezésre állás (A) kiszámításának képlete:
A = MTBF / (MTBF + MÜ),
ahol MTBF: Mean Time Between Failures, azaz az átlagos meghibásodások közötti idő.
MÜ: Mean Up Time, azaz az átlagos javítási idő.
MÜ: Mean Up Time, azaz az átlagos javítási idő.
A rendelkezésre állás (https://www.zts.hu/blog/mi-a-kulonbseg-99-9-es-99-99-os-rendelkezesre-allas-kozott-es-mennyit-er-meg-ez-nekunk/): magasabb szintű rendelkezésre állás költségesebb, mint az alacsonyabb szintű rendelkezésre állás. A szükségleteit és a szolgáltatásokat ki kell egyensúlyoznia a rendelkezésre állási megoldások megvalósításának és fenntartásának teljes költségével. kevesebb, mint 90% – állásidő évi 36 nap.
90 - 95% – állásidő évi 438 - 876 óra
95 - 99% – állásidő évi 88 - 438 óra
99.1 - 99.9% – állásidő évi 8,8 - 88 óra
99.99% – állásidő évi kb. 50 perc
99.999% – állásidő évi kb. 5 perc
Az X tengely a költség, Y pedig a költségért kapott rendelkezésre állási minőség
(https://www.zts.hu/blog/mi-a-kulonbseg-99-9-es-99-99-os-rendelkezesre-allas-kozott-es-mennyit-er-meg-ez-nekunk/)
Ha az X tengely a költség, Y pedig a költségért kapott rendelkezésre állási minőség, akkor az ábra szerint egységnyi befektetett pénzzel jobb rendelkezésre állásnál kevesebb javulást érünk el. A rendelkezésre állási fontossága:
Üzleti szempontból: Magas rendelkezésre állású rendszerek csökkentik az üzleti veszteségeket és növelik a termelékenységet.
Technikai szempontból: Magasabb megbízhatóságot és jobb teljesítményt eredményeznek.
Jogi szempontból: Bizonyos esetekben a rendelkezésre állás a munkavállalók kötelezettsége.
Jogi szempontból: Bizonyos esetekben a rendelkezésre állás a munkavállalók kötelezettsége.
Kulcsfontosságú infrastruktúrák, például adatközpontok, közlekedési rendszerek, nagy vegyipari vagy energiatermelő egységek magas rendelkezésre állása követelmény.
Szoftverrendszerek: fontos, hogy a szoftverrendszerek a nap 24 órájában, a hét minden napján elérhetőek legyenek.
A rendelkezésre állás növelése érdekében a rendszerek tervezésekor szempontok: redundancia, a hibatűrés és a gyors javíthatóság.
A rendelkezésre állás növelése érdekében a rendszerek tervezésekor szempontok: redundancia, a hibatűrés és a gyors javíthatóság.
Adatközpontok megbízhatósága: azért, hogy egy elem meghibásodása ne okozza az egész adatközpont kiesését, a rendszer minden elemét megkettőzik, beleértve a tartalékrendszereket is. A kritikus fontosságú szervereket mindkét áramforráshoz csatlakoztatni kell.
Az amerikai szabványügyi hivatal (ANSI) által elfogadott szabvány szerint az adatközpontok elfogadható szolgálatkiesési idejei perc/év egységben adják meg. A dokumentum 4 szintet határoz meg, a legegyszerűbb szint (Tier 1) ta szerverszoba, amely a számítógépes rendszerek telepítésének és üzemeltetésének alapvető irányelveit követi. A legszigorúbb elvárásokat a negyedik szintű (Tier 4) adatközpontok kapták, amely kritikus fontosságú számítógépes rendszereket üzemeltet redundáns alrendszerekkel és zárt biztonsági zónákkal.
A magyar Informatikai, Távközlési és Elektronikai Vállalkozások Szövetség által elfogadott rendelkezésreállasi szintek: a Tier 1 nevű szinthez 99,67%, a Tier 2 szinthez 99,75%, a Tier 3-hoz 99,98% és a Tier 4-hez 99,99% rendelkezésre állást követel meg, azaz például a Tier 4-hez kétszer annyi kiesést engedélyez, mint a Santa Fé-i (USA) Uptime Institute definíciója. Bár a 99,671%, a 99,741%, a 99,982% és a 99,995% látszólag nem sokban térnek el egymástól, lényeges különbséget jelent.
A Santa Fé-i Uptime Institute az alábbiak szerint határozta meg a 4 (nagy) megbízhatósági, meghibásodási szintjét:
|
Szint |
Elvárások |
|---|---|
|
Első szint (Tier 1) |
|
|
Második szint (Tier 2) |
|
|
Harmadik szint (Tier 3) |
|
|
Negyedik szint (Tier 4) |
|
A Santa Fé-i Uptime Institute az alábbi megengedett mennyiségű szolgáltatás kiesést engedélyezi a különböző szintek és egy év (525600 perc) alatt:
-
Az első réteg 99,671% elérhetősége 1729,224 perc (~28 óra 49 perc) szolgáltatáskiesést engedélyez évente
-
A második réteg 99,741% elérhetősége 1361,304 perc (~22 óra 41 perc) kiesést engedélyez
-
A harmadik réteg 99,982% elérhetősége 94,608 perc (~1 óra 34 perc) kiesést engedélyez
-
A negyedik réteg 99,995% elérhetősége 26,28 perc kiesést engedélyez.