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Desarrollo Tecnológico e Innovación en las Centrales Nucleares Españolas
XXIX Jornadas Nacionales sobre Energía y EducaciónMadrid, 7-8 Septiembre 2012
en las Centrales Nucleares Españolas
Lorenzo FranciaUNESA - Asociación Española de la Industria EléctricaDirección Nuclear
Aspectos técnicos estratégicos de los sistemas eléctricos
Redes inteligentes
Eficiencia energética
Operación a largo plazo
Recursos renovables Reducción de Gestión de
XXIX Jornadas FORO, Sep-12
Recursos renovables y su integración
Reducción de emisiones, ≈0
Gestión de recursos del agua
Retos significativos – Soluciones innovadoras
Cambio– Los sistemas eléctricos del mañana
se prevén diferentes.
Innovación tecnológica– Esencial para cumplir los retos
Retos significativos – Soluciones innovadoras
XXIX Jornadas FORO, Sep-12
– Esencial para cumplir los retos técnicos en Generación, Transporte, distribución y suministro, y Uso de la electricidad.
Se requiere colaboración global
Energía nuclear en España
466 MW 1066 MW Unidad I: 1032 MW
Unidad II: 1027 MW
XXIX Jornadas FORO, Sep-12
Unidad I: 1035 MW
Unidad II: 1045 MW
1092 MW
1087 MW
Indicadores de Funcionamiento en 2011
XXIX Jornadas FORO, Sep-12
Las centrales nucleares (CC.NN.) españolas vienen colaborando en el desarrollo de programas de Desarrollo Tecnológico e Innovación / I+D+icomunes desde su puesta en funcionamiento.
Adicionalmente vienen colaborando con el CSN en el desarrollo de los proyectos de interés común
Desarrollo Tecnológico e Innovación nuclear en el Sector Eléctrico
XXIX Jornadas FORO, Sep-12
desarrollo de los proyectos de interés común (Acuerdo de Colaboración (CSN-UNESA).
En los últimos años se ha hecho una reflexión sobre cómo optimizar los recursos dedicados a I+D+i.
Centrarse en áreas científico-tecnológicas de interés.Obtener productos de aplicación directa a las Centrales.Hacer un uso optimizado de los recursos:– Efectos sinérgicos y multiplicadores asociados a la
coordinación/colaboración con otros promotores de I+D+i:• En España:
Estrategia sectorial de I+D+i nuclear (1/2)
XXIX Jornadas FORO, Sep-12
> Programa Coordinado de Investigación (PCI) CSN-UNESA,
> CEIDEN (Plataforma Tecnológica de I+D de Energía Nuclear).
• A nivel internacional:> Programas de EPRI, INPO, NEI, Grupos de
Propietarios, OIEA, NEA, UE, etc.
Mantenimiento de la capacidad de la Industria española, incluyendo Centros de Investigación y Universidades:
– Potenciando su desarrollo especialmente en áreas en las que ocupa ya una posición de liderazgo, mediante:
* La transferencia tecnológica.
* La promoción de su participación en los programas.
Estrategia sectorial de I+D+i nuclear (2/2)
XXIX Jornadas FORO, Sep-12
* La promoción de su participación en los programas.
Mantenimiento de la capacitación del personal del Sector Eléctrico y preparación de las futuras promociones de profesionales.
Se basa en la participación creciente en programas internacionales y, más concretamente, en los Programas nucleares del “Electric Power ResearchInstitute” (EPRI), dedicando gran parte de los fondos disponibles a financiar estas participaciones.
Con objeto de optimizar la asimilación del gran volumen de información y conocimientos generados en
Modelo sectorial de gestión de la I+D+i nuclear
XXIX Jornadas FORO, Sep-12
volumen de información y conocimientos generados en los proyectos internacionales y potenciar la participación de centros españoles en programas internacionales se ha establecido la figura de Centros de Referencia.
Modelo I+D+i basado en Centros de Referencia
Red de entidades españolas:
Con capacidad científico-técnica en el campo nuclear y voluntad de colaboración en las iniciativas;Promovidas como Centros de Referencia en una serie de áreas de I+D+i, por su liderazgo y capacitación en ellas;Que mantengan, en dichas áreas, capacidad para proporcionar a las CC.NN. y a las EE.EE. el soporte requerido en sus objetivos de:– operación segura, fiable y competitiva;
XXIX Jornadas FORO, Sep-12
– operación segura, fiable y competitiva;– mantener abierta la opción nuclear.Acuerdos firmados entre UNESA y los siguientes Centros de Referencia:– CIEMAT– ENUSA Industrias Avanzadas– Iberdrola Ingeniería y Construcción– Gas Natural Fenosa engineering– TECNATOM– Empresarios Agrupados
Fiabilidad de equipos y gestión de activos
Gestión de Vida
Mejora de las herramientas que apoyan la aplicación de la metodología de gestión de vida y el desarrollo de los planes de gestión de vida en las CC.NN. con vistas a la operación a largo plazo.
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Análisis para renovación de licenciaSistemas de indicadoresAlgoritmos de cálculo de vida útilEnvejecimiento del equipo eléctrico
Fiabilidad de equipos y gestión de activos
Mejora de Disponibilidad de Planta y de Prácticas Operativas
– Apoyo a las actuaciones de modernización de las CC.NN., teniendo en cuenta la vida útil esperada de las mismas.
– Mejora de la disponibilidad y de la eficiencia de las CC.NN.
Gestión de riesgos de indisponibilidad
XXIX Jornadas FORO, Sep-12
Gestión de riesgos de indisponibilidadInstrumentación y ControlMantenimientoOptimización de la gestión de activosQuímicaRobótica
Tecnologías de seguridad y riesgos y sus aplicaciones
Contención y Accidentes Severos
Avanzar en el conocimiento de la fenomenología de los AA.SS. y de la influencia del Sist. de Contención en la liberación de productos radiactivos al exterior, para desarrollo/mejora de herramientas de:
Simulación y predicción de AA.SS.
XXIX Jornadas FORO, Sep-12
Simulación y predicción de AA.SS.
Ayuda a la gestión de AA.SS.
ModelizaciónPredicción y simulaciónElaboración de guías y formaciónTérmino fuente
Tecnologías de seguridad y riesgos y sus aplicaciones
La simulación reproduce el comportamiento de las CC.NN. con la ayuda de modelos, códigos de cálculo y simuladores.
Simulación nuclear
XXIX Jornadas FORO, Sep-12
Los simuladores pueden ser de alcance total (réplica) o parcial (SGI).
Facilitan el aprendizaje en un entorno real.
Tecnologías de seguridad y riesgos y sus aplicaciones
Simulación nuclear
Optimización de los códigos de simulación.Ampliación del rango de operación a accidentes severos. Monitorización en tiempo real.
TY
1
3
YC10
F
809
807
805
801
803
407
811
413415 417 419
RA40
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RL(50%)
RL(40%)
TATW TH XATA
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1 2
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F
TV
433
509
507
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503
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109 111
113115 117 119
RA10
FF BF
127 129 131
RL(50%)
RL(40%)
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125
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3 1 2
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FFB F
227229231
TATW
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YD20
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YA20
YP10
KSG-D3 SIMULATORRCS nodalizationfor TRAC-PWR
4 5 6
YP10
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RL(40%)
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YA10YA20
RZ
35363738
RZ
RZRZ
LEVEL 4
LEVEL 3
LEVEL 2
LEVEL 1
3
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3 4
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7 8
B
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XA
B
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XAB
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XA
RL(50%)RL(40%)
B
706
XA
RL(50%)
YC : REACTOR PRESSURE VESSELYA : REACTOR COOLANT SYSTEMYB : STEAM GENERATORYD : REACTOR COOLANT PUMPYP : PRESSURE CONTROL SYSTEMTA : VOLUME CONTROL SYSTEMTH : RESIDUAL HEAT REMOVAL & EMERGENCY CORE COOLING SYSTEMSTW : ADDITIONAL BORATION SYSTEMTP : GAS SUPPLY SYSTEMTY : DRAIN AND VENTING SYSTEMTV : SAMPLING SYSTEMXA : CONTAINMENTRA : MAIN STEAM SYSTEMRL : MAIN FEEDWATER SYSTEMRS : EMERGENCY FEEDWATER SYSTEMRZ : STEAM GENERATOR LETDOWN
65
TYTVF
51 53 TYTV
55
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F
YA20YA30
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1
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RL(10%)RS
YB20
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RA20
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XXIX Jornadas FORO, Sep-12
Monitorización en tiempo real.Interfase Hombre - Máquina.Diseño de salas de control optimizado (pantalla multifunción)Procedimientos computerizados
409 411
FF BF
427 429 431
TW TH XATA3
1 2
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YA40333
TA
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FB F
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TH F 302
422
THF402
F TA
F TA
Severe Accident Module
(MAAP-4)
Tecnologías de seguridad y riesgos y sus aplicaciones
APS (Análisis Probabilistas de Seguridad)
Utilización de estas herramientas para:
– La correcta valoración de la importancia para la seguridad de los diferentes aspectos de la explotación de las CC.NN.
– La mejora de los procesos reguladores.
XXIX Jornadas FORO, Sep-12
– La mejora de los procesos reguladores.
– El desarrollo de una regulación informada por el riesgo.
Factores Humanos
Mejorar el conocimiento de la influencia de los FF.HH. y organizativos en la seguridad de las CC.NN.
Comportamiento de Materiales
Dar respuesta a los retos tecnológicos que plantean la fenomenología de los procesos y sus materiales constitutivos.
Vasija:– Fragilización neutrónica– Técnicas de inspección, reparación y mitigación
XXIX Jornadas FORO, Sep-12
– Técnicas de inspección, reparación y mitigaciónProcesos de corrosión bajo tensiónFatigaCircuito primario: evaluación condición componenteInternos de vasija/tuberíasEstructuras
Comportamiento de Materiales
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Caracterización de materiales y técnicas de ensayos no destructivos (END)
Técnicas de Inspección mediante END
Técnicas de END,
Sensores de END,
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Sensores de END,
Manipuladores, equipos mecánicos y robots,
Sistemas de adquisición y análisis de datos.
Caracterización de materiales y técnicas de ensayos no destructivos (END)
Inspección: Validación y Simulación de Técnicas de END
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Inspección: Técnicas de END por Ultrasonidos
A-scan accumulated C-scan
Caracterización de materiales y técnicas de ensayos no destructivos (END)
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Cursor coordinates A-scan
Inspección GGVV por corrientes inducidas (Eddy Current)
Caracterización de materiales y técnicas de ensayos no destructivos (END)
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Inspección Vasija del Reactor
Caracterización de materiales y técnicas de ensayos no destructivos (END)
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Eficiencia del Combustible nuclear
Asegurar la operación fiable y segura del combustible ante las nuevas demandas (ciclos más largos, aumento del quemado, incremento de potencia nominal, etc.).
Comportamiento y fiabilidad de combustibleEfecto de la química de refrigerante de centrales BWR en el combustible
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el combustibleEfecto de la química de refrigerante de centrales PWR en el combustibleIngeniería de seguridad de combustibleTecnologías de inspección de combustibleCaracterización de combustible gastado
Eficiencia del Combustible Nuclear
TECNOLOGÍATECNOLOGÍAURANIOURANIO
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OPERACIONOPERACIONFABRICACIÓNFABRICACIÓN
El combustible nuclear es un producto tecnológicoEl combustible nuclear es un producto tecnológico
Demandas al Combustible
EFICIENCIA ENERGÉTICAEFICIENCIA ENERGÉTICA
OPERACIÓN SEGURAOPERACIÓN SEGURA
• Diseños robustos y avanzados.
• Integridad mecánica.
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FABRICACIÓN EFICIENTEFABRICACIÓN EFICIENTE
ALMACENAMIENTO SEGUROALMACENAMIENTO SEGURO
• Mayores quemados de descarga.
• Flexibilidad.
• Márgenes de operación.
Gestión de Combustible usado y de residuos de alta actividad
Caracterización del combustible gastado.Criterios de diseño y seguridad para el almacenamiento y el transporte del combustible gastado.Criterios de aceptación de combustible y residuos especiales de alta actividad.
ENRESA, ENUSA y Sector Eléctrico
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especiales de alta actividad.
Residuos Radiactivos de baja actividad
ENRESA y Sector Eléctrico
General residuos radiactivos de media y baja actividad
Nuevos desarrollos relacionados con:– La caracterización de residuos– La reducción de volumen
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Equipos autómatas para desclasificación de hormigones
Tecnologías para optimización de los desmantelamientos.
Protección Radiológica
PR de las Personas
– Mejorar el conocimiento de los niveles de exposición de los trabajadores de las CC.NN.
– Desarrollo de técnicas de formación y medidas técnicas para reducir lo máximo posible la exposición.
Dosimetría personalEfectos biológicos de la radiaciónProtección radiológica operacional
XXIX Jornadas FORO, Sep-12
Protección radiológica operacional
Evaluación del Impacto Ambiental
– Mejora de la estimación del impacto radiológico de la operación de las CC.NN. sobre su entorno
Reducción del Impacto Radiológico
– Desarrollo de herramientas para reducir dicho impacto al mínimo en situación de accidente
Centrales y reactores avanzados
Evolución de las Centrales Nucleares
XXIX Jornadas FORO, Sep-12
El Desarrollo Tecnológico y la Innovación / I+D+i nuclear requiere:– Visión y compromiso a medio y largo plazo.– Recursos tanto económicos como tecnológicos.– Instalaciones.– Personal experto.– Colaboración internacional.
La I+D+i surge de la necesidad de proporcionar servicios de alta cualificación para el desarrollo de proyectos de instalaciones
Resumen y Conclusiones (1/2)
XXIX Jornadas FORO, Sep-12
cualificación para el desarrollo de proyectos de instalaciones nucleares, puesto que éstas son intensas en tecnología y su diseño, operación y clausura requieren innovación continua.La participación española en proyectos de I+D+i es una garantía para mantener el nivel y la capacidad tecnológicos.En el sector nuclear español el Desarrollo Tecnológico y la Innovación ha sido una constante, lo que contribuye a mantener un alto nivel de seguridad y unos buenos resultados en la operación de nuestras instalaciones nucleares.
Reconocida solvencia en los campos de la innovación tecnológica y de la ingeniería � participación en proyectos internacionales en casi todos los países con programas nucleares.La energía nuclear es una de las pocas candidatas para fuente de energía masiva y sostenible y cumple las condiciones para formar parte de la estructura (mix) energético mundial a medio y largo plazo.
Resumen y Conclusiones (2/2)
XXIX Jornadas FORO, Sep-12
energético mundial a medio y largo plazo.Cualquier país desarrollado / industrializado debe mantener la capacidad y el conocimiento para utilizar y/o desarrollar tecnología de esta fuente de energía.Mientras se operen CC.NN. el Desarrollo Tecnológico y la Innovación / I+D+i deben contribuir a garantizar su seguridad, optimización y minimización del impacto ambiental.