22 Nisan 2014
NÜKLEER TEKNOLOJİ ve TRANSFERİ İÇİN
TÜRKİYE DEĞERLENDİRMESİ
Prof.Dr. A. Beril Tuğrul
İstanbul Teknik Üniversitesi – Enerji Enstitüsü Anabilim Dalı Başkanı
Ayazağa Kampüsü – 34469, Maslak -İSTANBUL
KSO - İzmit
NÜKLEER ENERJİ ENDÜSTRİSİNİN YERLİLEŞTİRİLMESİ
Toplantısı
Giriş
“Nükleer Teknoloji” terimi hayli geniş anlamlı bir ifade olmakla beraber, ticari anlamda nükleer teknoloji ile “ nükleer güç kullanımı ve nükleer
uygulamalar için üretilen ve
geliştirilen ekipmanlar, elemanlar,
sistemler ve ilgili hizmet üretimleri ”
kastedilmektedir.
Fisyon
+ Enerji
Büyük kütleli bazı atom çekirdekleri (U
235gibi) karasızdırlar, bazen çok küçük bir enerji ilavesi
ile parçalanabilir ve enerjilerinin bir kısmını (~200 Mev) ortama bırakırlar.
Zincir Reaksiyonu Kontrollu Zincir
Reaksiyonu
3 Varil Petrol
(Her biri 160 litre) 1 ton Kömür
2,5 ton Odun 500 m
3Doğal Gaz 1 Uranyum Palet (Yaklaşık 2 cm
3)
ENERJİ EŞDEĞERİ
veya
veya
Nükleer Fisyon Reaktörü
Şeması
Bu bağlamda,
Nükleer güç üretimi çerçevesinde nükleer teknoloji ifadesi; nükleer fisyon reaksiyonunun kontrollu şekilde
sürdürülmesi sırasında ortaya çıkan
önemli miktardaki enerjinin kullanımına ilişkin tüm faaliyet, ekipman ve
sistemlerin üretilmesi ve hayata
geçirilmesini kapsıyor olmaktadır [1].
DÜNYADA
NÜKLEER TEKNOLOJİ
Nükleer teknolojinin barışçıl kullanımının ortaya çıkmasıyla nükleer reaktörlerin kullanımı önem kazanmıştır.
Özellikle, elektrik üretimi için kurulan nükleer güç santralları, gelişmiş ülkelerde arka arkaya kurulmuştur.
Artan elektrik enerjisi ihtiyacı, daha büyük
güçlü nükleer santralların hayata geçirilmesini
gerektirmiştir.
Dünyada Nükleer Reaktörler
Dünyada nükleer santrallara sahip ve nükleer teknolojiyi kullanan ülkeler, esas itibariyle gelişmiş ülkeler olup halen dünyada (Ocak 2013 itibariyle) 438 nükleer güç santralı 31 ülkede
çalışmaktadır
Nükleer Teknolojiye Giriş
Gelişmeler
Nükleer teknolojinin giderek gelişmesiyle nükleer santral sistemlerinde de önemli gelişmeler olmuştur.
Zaman içinde, meydana gelen nükleer kazalar ve bu olaylardan edinilen
deneyimler çerçevesinde nükleer
teknolojide nükleer güvenliğe verilen
önem biteviye artmıştır.
Dolayısıyla,
Daha ileri nükleer teknoloji
uygulamalarının hayata geçirilmesi durumu ortaya çıkmış bulunmaktadır. Özellikle de nükleer güvenlik sistemlerinde gelişmeler önemli boyutlarda olmuştur.
Bu bağlamda, “Jenerasyon (Generation)”
olarak nitelenen farklı tasarımlar
geliştirilmiştir.
Nükleer Santrallardaki
Teknolojik Gelişim
Gelişen Teknoloji ile,
Nükleer santral maliyetleri de hayli yükselmiştir.
Ancak, nükleer santral dışında konvansiyonel santral olarak nitelenen termik santralların sera gazı salınımlarına karşın geliştirilmeye çalışılan teknolojilerin getirdiği mali yük ve de yakıt
fiyatlarındaki büyük yükselmeler, nükleer
santralların rekabet edebilme şartlarını devam ettirmiştir.
Fazla olarak, nükleer santrallarda sera gazı
salınımının olmaması da nükleer santralların
önemini arttırmıştır.
Günümüzde,
Günümüzde, Jenerasyon III ve Jenerasyon III+
(Generation III ve Generation III+ ) reaktörlerinin kurulumu söz konusudur.
Jenerasyon IV (Generation IV) ise, henüz
ticarileşmemiş, üzerinde farklı yönlerden çalışılan genellikle malzeme sorunlarını henüz çözememiş, geleceğin reaktörleri olarak nitelenmektedir.
2030’lardan sonra ve belki de daha sonraları hayata
geçirileceği düşünülen reaktörleri ifade etmektedir.
Ülkemiz…
Bilindiği üzere, ülkemiz, atom enerjisi konusunda ilk harekete geçen
ülkelerden biri olmasına karşın ve de
birçok kez nükleer santral kurulması
girişimlerinin olmuş olmasına karşın
nükleer santral kurma konusunda
istenen sonuca ulaşılamamıştır.
Türkiye’nin
Nükleer Enerjiye Girişi - Akkuyu
Türkiye, 12 Mayıs 2010 tarihinde Rusya Federasyonu ile Mersin-Akkuyu’da nükleer güç santralinin tesisine ve işletimine dair bir
işbirliği anlaşması imzalamış bulunmaktadır.
Bu antlaşma ülkelerin parlamentolarından da geçmiş bulunmaktadır.
13 Aralık 2010 tarihinde ise konuya ilişkin proje firması kurulmuştur.
Son olarak ta 06 Aralık 2013’te güncellenmiş yer
seçimi raporu kabul edilmiş bulunmaktadır.
Türkiye’de…
Yapılan anlaşmayla ve olabilecek
gelişmelerle Türkiye’nin Jenerasyon III+
(Generation III+) reaktörlerini kurmayı
planladığı anlaşılmaktadır.
Yap-İşlet Modeli
(Built-Own-Operate BOO)
Akkuyu santralının, “Yap İşlet” modeli çerçevesinde yapılacağı kesinleşmiştir.
Sinop’un da benzer bir modelle hayata
geçirilmesi söz konusudur.
Sinop
Sinop’ta Türkiye’nin ikinci grup nükleer
santraların kurulması için Japonya ile ilki Mayıs 2013’te ikincisi 29 Ekim 2013 ’te
olmak üzere niyet anlaşmaları imzalanmış bulunmaktadır.
Son olarak Sinop reaktörü için 8 Ocak 2014’te
imzalanan anlaşmayla Japon-Fransız ortaklığında
yapılacağı anlaşılmaktadır.
3.Santral
Türkiye’nin 3. grup santralının ise Türk
modeli olmasından bahsedilmektedir.
Bir başka deyişle,
Ülkemizin halihazırda, nükleer santral kurmak
konusunda benimsediği “yap-işlet-BOO” modeli ile, aynı zamanda nükleer teknoloji transferi için de farklı bir yol izlemek durumu ile karşı karşıya olmaktadır.
Bir başka deyişle, yap-işlet modeli ile tasarım ve inşaat ile işletmede her aşamadaki sorumluluklar karşı tarafa yüklenmiş olmaktadır.
Bu durumda, klasik nükleer santral kurulumunda
olduğu gibi ana sorumluluk yüklenilmemektedir.
Buna karşın,
Denetleme ve kontrol faaliyetlerinin yanı sıra alt yüklenicilik ile teknoloji transferine katkı verilmesi söz konusu olacaktır.
Burada önemli bir husus; nükleer
teknolojinin bir ileri teknoloji olması ve yüksek kalite standartlarına sahip
olunmasını gerektirmesi ve bu bağlamda
teknoloji transferinin söz konusu olmasıdır.
Nükleer Teknoloji Transfer
Modeli
Nükleer Santral Maliyeti
% 2-3
İşletme Maliyeti (%23-33)
İnşaat Maliyeti (%23-33)
Söküm Maliyeti
Nükleer santrallarda en
büyük maliyet kalemi inşaat ve kurulum, bir başka deyişle ilk yatırım maliyetidir.
Bu aynı zamanda katkı verilecek önemli bölümün kurulumda olduğunu
göstermektedir.
Bir başka deyişle,
önümüzdeki yıllarda katkıyı vermeye başlamamız
gerekmektedir.
Kurulum Sırasındaki Yerli Katkı…
Alt yüklenicilik yoluyla nükleer santrala katkı, özellikle kurulum sırasında önemli olacaktır.
Bu bağlamda, önemli katkının, en büyük paya sahip inşaat ve kurulum
safhasında olması söz konusu olacaktır.
Dolayısıyla,
Yerli katkının bu ilk yatırımda olması önemlidir.
Böyle olması, nükleer teknoloji açısından, hem süreç ve hem de gelişimin içinde
olmak anlamına gelecektir.
Bunun için de, ilk yatırım maliyeti
kalemlerine bakarak genel bir fikir sahibi
olunabilir.
Ülkemizde…
Ülkemizde henüz
nükleer güç santralı olmaması nedeniyle nükleer teknoloji alanında gelişmiş bir altyapımız
bulunmamaktadır.
Bununla beraber, farklı amaçlarla gelişmiş sanayi dallarında kazanılmış deneyimler söz konusudur.
Bunlar içinde örneğin; inşaat sektörü ile çimento
sektörü sayılabilir.
Ancak,
Ancak, “nuclear grade” bir başka deyişle yüksek kaliteli standartlara uygun üretim yapılması gerekmektedir.
Güney Kore’deki nükleer endüstrinin gelişimi bu bakımdan iyi bir örnek oluşturmaktadır.
Güney Kore; ilk nükleer santralinin kurulumu sırasında %2 oranında yerel katkıya
sahipken, günümüzde bu oranı %90’ların
üzerine çıkarabilmiştir.
Türk Şirketleri,
Nükleer güç santralı, yaklaşık 500 binin üzerinde farklı parçadan oluşan bir proje niteliğindedir.
Dolayısıyla da, farklı sanayi ve hizmet sektörlerini ilgilendirmektedir.
Bu bağlamda, NGS inşasında, işletiminde, bakım ve onarımında kendi alanlarında deneyimli Türk şirketlerinin de görev alabileceği öngörülebilir.
Nükleer güç santralarında kullanılan komponentler
çeşitlidir.
Böyle olması, nükleer teknoloji açısından, hem süreç ve hem de gelişimin içinde
olmak anlamına gelecektir.
Bunun için de, ilk yatırım maliyeti
kalemlerine bakarak genel bir fikir sahibi olunabilir.
Kurulum Sırasındaki
Yerli Katkı…
Elemanların
Gruplandırılması
Söz konusu bu elemanları,
4 ana grupta toplamak mümkündür.
Bunlar;
1. “Nükleer Komponent Grubu (Nuclear Island)”,
2. “Türbin Komponent Grubu (Turbine Island)”,
3. “Diğer Santral Komponentleri (Balance of Plant)” ve
4. “Yer Düzenlemesi ve İnşaat (Site
Development & Construction)”olarak sayılabilir.
Bir Nükleer Santrala İlişkin Başlıca Elemanların Yerlerinin Şematik
Gösterimi
Bir Nükleer Santrala İlişkin Başlıca Elemanların Yerlerinin Şematik
Gösterimi
1
2
4
3
Nükleer Komponent (Nuclear Island) Grubu Elemanlar
Reaktör Soğutucu
Sistemi
Birincil Destek Sistemi
Elektrik Ekipmanlar
ı
Mekanik Ekipmanları
Enstrümanta syon &
Control
Ekipmanları
*Reaktör Kabı &
Bağlantıları*
*Yakıt*
*Reaktivite Kontrolu*
*Isı
Değiştirici*
*Basınçlandıe tcı*
*Reaktör Soğ.Pompası
*Güvenlik Vanaları *
*Sağlık Fiziği Ekipmanları ve İlgili El.
*Su Telafi&Su Arıtma Sis.
*Isıtma -
Havalandırma
*Radyasyon Ölçümleme Elemanları
*Rad. Atık Elemanları
*Radyokimyasa l Lab.
elemanları
* Yangından Korunma El.
*Hava kontrol elemanları
*Aydınlatma
*Doğru akım Üreteçleri
*Güç
Kaynakları
*Transforma törler
*Şalterler
* Kablo ve Ankastre kablo olukları
*Kesintisiz GüçKay.
*Tehlike anı Diesel
Jeneratörleri
*Klass 1 Borular
*Klass 2 Borular
*Klass 3 Borular
*Pompalar
*Vanalar
*Vana
Operatörleri
*Tanklar
*Su
depola&drenaj Sis.
*Alt elemanlar ve çeşitli sarf malzemeleri
*Proses
Bilgisayarları
*Simulatörler
*Proses Enst.&
Detektör.
*Monitorler, Control El. &
Alarmlar
*Tesisat elemanları
* İzolasyon Vanaları &
Bağlantı Elemanları
* Alt
elemanlar ve
çeşitli sarf
malzemeleri
Türbin (Turbine Island) Grubu Elemanlar
Türbin
Grubu Destek
Sistemleri Buhar
Sistemi Elektrik
Aksamı Mekanik
Aksam Enstrümantasy on & Kontrol
Ekip.ları
*Ana Yapı Komponentl eri
*Krenler ve Kaldıraçlar
*Türbin
Binası İç donanımı
*Muhtelif Bina
Malzemeleri
*Isıtma & Hava.
Elemanları
*Radyasyon Monitörleri
*Radyoaktif Atık İşleme Eemanları
*Radyokimyasal Lab. Elemanları
*Yangından Korunma Elemanları
*Yağ Seviye Koruma Sis.
*Genel Saha Aydınlatması
*Ana Türbin
*Jeneratör
*Kondansö r
*Nem Alıcılar
*Isıtıcılar
* Besleme suyu
elemanları
*Besleme Pompaları
*Ayar Vanaları
*Sağlık Fiz.i
Ekipmanla rı &
Malzeme.
*Klas 1E Elektrik Sistemi
Ekipmanları
*Mühendislik Ekip.
*Alternatif Güç El.
*Güç Kaynakları
*Transformatörler
*Şalterler
*Kablo ve Ankastre
kablo olukları
*Kesintisiz Güç Kay.
*Doğru akım üreteçi
*Bateriler
*Bateri Şarj Edicileri
*Dönüştürücüler
*Topraklama Elema.
*Klas 1E dışı Elek.E
*Klass 1 Borular
*Klass 2 Borular
*Klass 3 Borular
*Pompalar
*Dik Isı Eşanjörleri
*Yatay Isı Eşanjörleri
*Valfler
*Çeşitli sarf malzemeleri
*Lokal Kontrol Elemanları
*Lokal Alarm Panelleri
*Proses Alet ve Detektörler
*Monitörler, Kontrol
ve Alarm
Elemanları
*Tesisat elemanları
*İzolasyon Vanaları
& Bağlantı Elemanları
*İletişim Sistemleri
*Kontrol Odası
Cihaz ve Panelleri
Yer Düzenlemesi ve İnşaat
(Site Development & Construction) Komponent Grubu Elemanlar
Saha Hazırlama
& İlgili Yapılar
İnşaat Ekipmanları &
Malzemeleri
İnşaat Destek Servis
Elemanları
İnşaat Malzemele
ri
* Taşıma ve alt yapı elemanları
* İnşaat Ekipmanları
* Beton
Karıştırıcılar
* Bloverler
* Portatif Tanklar ve
Pompalar
* Toprak kaldırma Ekipmanları
* İnşaat destek elemanları
* Beton Dolgu Elemanları
* Farklı beton Çalışmaları
* Güvenlik elemanları
* Sarf malzemeleri
* Saha Lojistik hizmetleri
* Geçici
havalandırma Ekipmanları
* Çeşitli Ekipmanlar
* Jeofizik Hizmetleri
* Kalite Temin
* Taşıma Teçhizat &
Elemanları
* Yükleme Hizmetleri
* Acentalık Hizmetleri
* Finansal kiralama Hiz.
* Taşıma ve Lojistik Hizmetleri
* Geçici Kontrol ve labratuvar
& Mühendislik Hizmetleri
* Diğer hizmetler
*Çimento
•Çeşitli inşaat
malzemeleri
Destek Santral Komponentleri
[Balance of Plant (BOP)] Grubu Elemanlar
Santral Destek Komponentlerinin
Temel Elemanları
Santral Destek Komponentleri için Yardımcı Elemanları
Mekanik Ekipmanları Su Sirkülasyonu Elektrik Ekipmanları
Enstrümantas yon & Kontrol
Ekipmanları
YapıElemanları
Bina içiElemanlar
İç Kanallar
Toprakhafriyatı
DeşarjKanalları Hafriyatı
Krenler ve Kaldıraçlar
Trafolar
Ön gerilmeli beton ve kanallar
Yer altı Kablo döşemeleri
Yer altıboruları
KatodikKoruma Sistemi
YardımcıSistemler Binası
DieselJeneratörler
Bina yapıları
Tehlike anı sistemi binaları
Isı İzleme Elemanları
Donmayıönleyici elemanlar
PrefabrikBinalar
Alt elemanlar ve çeşitli sarf malzemeleri
Isıtma veHavalandırma
YangındanKorunma Elem.
Şalterler
Devre Kesiciler
Yüksek Voltaj izolatörleri
Yüksek Voltaj kesicileri
Çeşitli alaktrik kasicileri
Topraklama Elemanları
Transformatörler
Kontrol Panelleri
Kontrollu Alan Güvenlik elemanları
GüvenlikAlarmları
Yüksek voltaj sigortaları
Ani Basınç Röleleri
Aydınlatma Anahtarları
Fiziksel Güvenlik Sistemleri
Su ArıtmaSistemleri
Atık Kontrol Sistemi
Yağ Besleme Sistemleri
Genel Saha Aydınlatması Nükleer Güvenlik Boruları
Nükleer Güvenlik Pompaları
Genel kullanım Pompaları
Genel kullanım Boruları
Dik ısı eşanjörleri
Yatay ısı eşanjörleri
Valfler
Valf Operatörleri
Tanklar
Basınçlı Gaz
Depolama sistemleri
Drenajlar
Yüksek Voltaj Kesicileri
Şalterler
Topraklama Şalterleri
Transformatörler
Kontrol Panelleri
İletişim Sistemleri
Güvenlik Alarmları
Yüksek voltaj sigortaları
Ani Basınç Röleleri
Aydınlatma Anahtarları
Su Arıtma Sistemleri
Atık Kontrol Sistemi
Yağ Besleme Sistemleri
Genel Saha
Aydınlatması
Gelişkin Isı Alıcıları
Sirkülasyon İzleme Ekranları
Filtreleme Sistemleri
Sirkülasyon Suyu sistemi
Servis Su Sistemi
Yüksek Basınlı Servis Suyu
Tehlike anı Servis Suyu
Tanklar
Soğutma Kuleleri
Deşarj Kanalı
Çevre Monitoring Sistemi
Servis Havası ve Kontrol Sistemleri
Nükleer Güvenlikli Klass 1E
Elektrik Sistemleri*
Mühendislik Ekipmanları
AC Güç
Güç
Kaynakları
Transformatö rler
Şalterler
Kablo ve Ankastre kablo olukları
Kesintisiz Güç Kaynağı
Doğru akım üreteçleri
Bateriler
Bateri Şarj Edicileri
Dönüştürücül er
Topraklama Elemanları
İç Aydınlatma
Dış
Aydınlatma
Klas 1E Dışı Elektrik Ekipmanları
Alt elemanlar ve çeşitli Sarf Malzemeleri
LokalKontrol İstasyonl arı
LokalAlarm Panelleri
ProsesEnstruma ntasyon Detektörl eri
Monitorler, Kontrol elemanla rı ve Alarmlar
Borularve ilgili şebekeler
Izolasyon Valfleri &
Bağlantı elemanla rı
İletişimSistemler i
KontrolOdası Enstruma ntasyon Panellleri
Altelemanla r ve çeşitli sarf malzemel eri
Görüldüğü üzere,
Sadece ana başlıklar ile komponent gruplarını sıralamak isteyince bile önemli boyutta
komponent ve elemanlara gereksinim olacağı anlaşılmaktadır.
Bunlardan özellikle “yer düzenlemesi ve inşaat” kısmı ile “destek santral
komponentleri” alt gruplarında ilk santrallar
için katkı payı sağlanabilir.
Önemli Husus,
Burada önemli bir husus; nükleer
teknolojinin bir ileri teknoloji olması ve yüksek kalite standartlarına sahip
olunmasını gerektirmesi ve bu bağlamda teknoloji transferinin söz konusu olmasıdır.
Ayrıca, denetleme ve kontrol faaliyetleri de
etkin olunacak konular arasındadır.
Bunlardan ayrı olarak,
Alt yapı yatırımına da gereksinim bulunmaktadır.
Burada, hizmet ve reel anlamda alt yapı yapılanması gerekmektedir.
Hizmet anlamında alt yapı, özellikle kalite güvence kavramının her alanda benimsenmiş ve uygulanıyor olmasını gerektirmektedir.
Bu husus, ilgili mevzuat ve standartların geliştirilmesini gerektirmektedir.
Bu konuda bir miktar yol alınmıştır.
Yerli Katkının Yüksek Olmasıİçin…
Yerli katkının olabildiğince yüksek olabilmesi için, öncelikle kurulum aşamasına ilişkin olarak nükleer santral elemanlarından özellikle “yer
düzenlemesi ve inşaat” kısmı ile “diğer komponent” alt gruplarından başlanmalıdır.
Bu gruplara ait tüm komponent gruplarına
verilebilecek yerli katkı özel ve kamu kuruluşlar için cesaretlendirilmeli ve yüksek kalite ile
üretilmelerinin sağlanabilmesi için gerekli teşvik
ve destek lerin verilmesi elzem görünmektedir.
Ayrıca,
Lisanslama ve denetlemeye ilişkin eylemler ve işlemler
sırasında sorgulama ve irdeleme bağlamında olabildiğince bilinçli davranılması gereklidir.
Keza çevre denetleme ve sigorta denetlemeleri için de aynı durum geçerlidir.
Lisanslama ve denetleme başta olmak üzere sigorta denetimleri ve evre denetimleri dört komponent grubu ile ilişkilidir, bir başka deyişle, tüm komponent grupları ile ilgili eylem silsilelerini kapsayan faaliyetlerdir.
Bu faaliyetlerin esas itibariyle ülke içi olması beklenir ve
öyle de olmalıdır.
Eylem Manzumesi Gerekliliği
Nükleer teknolojiye hizmet veren ve bir ileri teknoloji
elemanını yüksek kalite ile imal eden ulusal kuruluşlarda, genel imalat kalitesinin de yükseleceği açıktır.
Bu da genel olarak ülke üretimi için bir kazanım olacaktır.
Bu bağlamda, teknoloji transferi için gerekli;
mevzuatlardan standartlara, lojistikten, hükümet
tarafından uygulanacak teşviklere kadar geniş bir
alanda planlı ve programlı bir eylem manzumesi
gerekli olmaktadır .
SONUÇ
Türkiye için kurulması düşünülen Nükleer güç santrallarının hayata geçirilmesi teknoloji
transferini gündeme getirmektedir.
Bu teknoloji transferi bir süreç alacaktır.
Bu süreci iyi yönetebilmek, nükleer santralların olabilen kısa sürede ve olabilen yüksek yerli katkıyla
gerçekleşmesini sağlayacaktır.
Paralel Atak
İleri aşamalarda yapılabilecelere hemen başlamak önem arz etmektedir.
Eğitim
Sanayi Katkısı Mevzuat
YERLİLEŞME NÜKLEER TEKNOLOJİ TRANSFERİ Üniversiteler
Firmalar
Kamu
Ancak,
Bakış Açısı Farklılığı söz konusu…
KAVRAMSAL BAKIŞ SANAYİ’nin BAKIŞ AÇISI ÜNİVERSİTE’nin BAKIŞ AÇISI
Zaman kavramı “1 günde isterim” “10 günde olur”
Öncelik farklılığı “Mal- Mülk-Kar” Mevki-Makam-Prestij
Mali Bakış “Çok para istiyorlar!” “ Bilgiye kıymet vermiyorlar!”
İş Değerlendirme “Üretimi-işletme pratiğini bilmiyorlar” “Ne yaptıklarını bilmiyorlar”
Uygulama “Kitapta yazıldığı gibi değil” “Bilgi daha önemli”
Yaklaşım Muhafazakar Radikal
Çıktılar Gizli kalsın Yayın olsun