Newsgroup: it.discussioni.energie-alternative
Titolo: Cogenerazione nucleare nella provincia di Shandong

La provincia (piu' una macroregione) di Shandong ha una
superficie la meta' dell'Italia e 100 milioni di abitanti.
 
In Cina e' entrato in funzione l'attivita' di cogenerazione
presso la centrale nucleare di Haiyang. Si tratta di un
progetto pilota che nella fase iniziale sostituisce il
consumo di 23'200 tonnellate di carbone all'anno.
Un chilo di carbone rende circa 6-7 kW*h, percio' si
tratta di 140-160 GW*h(termici) all'anno.
Ad Haiyang ci sono due unita' AP-1000 (progetto Westinghouse)
la cui capacita' termica e' di 3'415 MW(termici) cadauno.
La potenza lorda e' indicata in 1'250 MW(elettrici, questo
e' il valore misurato ai morsetti del generatore elettrico).
Quindi l'efficienza media del gruppo turbina-vapore e'
di 1'250/3'415 = 36,6%. L'energia dissipata vale in potenza
termica 2'165 MW. Nell'ipotesi che il reattore fosse a massima
potenza per l'80% delle ore di un anno, l'energia termica
disponibile massima vale:
 
24 x 365 x 0,80 x 2'165 = 15'172'320 MW*h --> 15'172 GW*h
 
Considerando che la cogenerazione e' utile solo durante i
mesi freddi, consideriamo che solo un quarto di questa
produzione e' sfruttabile: 15'172/4 --> 3'793 GW*h
 
Quindi i 140-160 sono una quantita' risibile dell'energia
termica messa a disposizione dai due reattori (7'586 GW*h).
 
Ma il Haiyang Nuclear Energy Heating Project prevede una
espansione in modo da potere riscaldare tutta la citta' di
Haiyang (circa 658'000 abitanti). Secondo la SDNPC (Shandong
Nuclear Power Company, una filiale della State Power
Investment Corporation - SPIC), le due unita' combinate
possono fornire calore per un fattore di 40 volte maggiore,
quindi siamo tra 5'800 e 6'820 GW*h, che sarebbe un valore
ambizioso se si considerano solo i 7'586 GW*h fornibili
durante la stagione invernale (per avere una temperatura
utile per il teleriscaldamento, non e' possibile recuperare
tutto il  calore di scarto). Non e' chiaro quindi se questo
calore "estratto" e' inteso su base annuale o solo stagionale.
 
SDNPC ha anche pianificato che con la centrale completata
(prevede in tutto sei reattori AP-1000) si potra' fornire
sufficiente calore nel raggio di 100 km dall'impianto da
fare risparmiare 6,62 milioni di tonnellate di carbone
per riscaldamento. Una tonnellate di carbone vale
indicativamente 6,5 MW*h di calore. Quindi 6'620'000 * 6,5
sono 43'030'000 MW*h --> 43'030 GW*h(t) a fronte di una
produzione elettrica netta di almeno 49'140 GW*h(e) dai
6 reattori futuri. Grosso modo e' un tipico valore delle
centrali termoelettriche in cogenerazione, cioe', un terzo
dell'energia primaria va in elettricita', un terzo si
puo' recuperare come calore per teleriscaldamento, ed
il restante terzo e' l'energia residua di scarto.
 
In sostanza, una volta completato il progetto di cogenerazione
e teleriscaldamento su un area di 100 km di semicerchio (la
centrale nucleare e' sulla costa), che sono 15'700 km2, cioe'
poco piu' di un decimo del Shandong, la centrale nucleare
di Haiyang opererebbe con una efficienza in termini di energia
usufruita pari a circa il 66%.
 
Fino ad oggi, paesi che hanno usato il nucleare in cogenerazione
per teleriscaldamento includono la Russia, svariati paesi dell'Est
Europa, la Svizzera e la Svezia. Svariate nazioni hanno usato il
calore nucleare anche come calore di processo in attivita'
industriali.
 
Pare che distanze di 100 km siano fattibili:
 
<
https://reader.elsevier.com/reader/sd/pii/S0306261918302058
?
token=1D640E338610622E1416CBADCA1E766E9CE89CFA084FC43ECD6108C13B5806A80CEB260CE123D522DAF5A3D5F5900E51>
 
"In his case study, a 150 km long main transport line exhibits
losses representing less than 2% of the total transported power."

 usufruita pari a circa il 66%.
 
Quei numeri non mi tornano per quanto ho scritto prima, non si usa certo 
la bassa temperatura di raffreddamento, che d'inverno può scendere anche 
a  20 gradi, inutilizzabile per quasiasi uso.
Invece sempre con il vapore si può fare il fresco d'estate con appositi 
impianti,  una piccola centrale a biomassa dove sono stato forniva 
calore ad un grosso centro commerciale vicino, sia inverno che estate.
O hanno inventato qualche nuova legge della termodinamica, e sono 
rimasto molto indietro?


 inutilizzabile per quasiasi uso.
 
Non direi: anche 20 Celsius, quando fuori ci sono -20 Celsius,
possono diventare interessanti.
Vedi prossima discussione.
 
...snip...

a  20 gradi, inutilizzabile per quasiasi uso.
 
Dipende. Se uno lo usa come termo-stato freddo di una pompa di calore, una
buona massa di materiale a 20 gradi ti può cambiare la vita.
 
Leonardo
-- 
 
"You all presumably know why" :-) :-(

 
 
Vero, ma l'impianto diventa molto più complicato, in quanto alla massa 
un gruppo termoelettrico medio butta fuori oltre dieci metri cubi al 
secondo di acqua di raffreddamento, sulle nostre coste normalmente a più 
di 20  gradi, freddo ma non troppo.
Ma tanto ora sono tutti fermi in attesa della grande sega per farli a 
pezzi, o della dinamite, ciò mi da grande tristezza.

secondo di acqua di raffreddamento
 
Be'. Gli fai fare un giro nel circuito e poi scarichi dove ti pare. Magari, in
inverno ti ritorna a temperatura ambiente e la puoi usare per un altro giro.


 
 
Per lo stesso motivo della portata, difficile fargli fare il giro, ad 
una parte piccola forse, con pompe per alzare la pressione visti i giri 
lunghi con perdite di carico, la quantità di calore è enorme con quelle 
portate, oltre il 50% del combustibile va a finire lì, ma farci qualcosa 
è complicato, non sò se ci abbiano provato, il teleriscaldamento che 
conosco lo fanno con vapore a bassa pressione e scambiatori.
 
Mario