Presentación - Sociedad Nuclear Mexicana

¿Qué es la central nucleoeléctrica
Laguna Verde?
Tema 9
¿Qué es la central nucleoeléctrica
Laguna Verde?
La central Nuclear Laguna
Verde es una instalación
de producción de energía
eléctrica basada en la
fisión nuclear que usa
como combustible óxido
de
uranio
ligeramente
enriquecido y es la única
en México.
Tema 9
¿Qué es la central nucleoeléctrica
Laguna Verde?
Tema 9
¿Qué es la central nucleoeléctrica
Laguna Verde?
Tema 9
¿Qué es la central nucleoeléctrica
Laguna Verde?
Misión
Con máxima prioridad en la seguridad y
una
sólida
cultura
organizacional,
incrementar la generación de electricidad
sustentando la opción nuclear como
altamente viable, así como lograr y
mantener que nuestra Central sea
reconocida con un nivel de excelencia.
Tema 9
¿Qué es la central nucleoeléctrica
Laguna Verde?
La Central Nuclear Laguna Verde es
propiedad de la Comisión Federal de
Electricidad (CFE) y se opera a través
de
la
Gerencia
de
Centrales
Nucleoeléctricas. Además está regulada
y supervisada
por la Comisión
Nacional de Seguridad Nuclear y
Salvaguardas ( CNSNS ) conforme a la
ley reglamentaria del artículo 27
constitucional en materia nuclear.
Tema 9
¿Qué es la central nucleoeléctrica
Laguna Verde?
Así como los acuerdos
internacionales
que
el
Gobierno de México
ha
firmado con el Organismo
Internacional
de
Energía
Atómica
(OIEA),
con
el
objetivo de asegurar que la
central sea operada de forma
segura, cumpliendo con las
regulaciones
nucleares
nacionales e internacionales.
Tema 9
¿Qué es la central nucleoeléctrica
Laguna Verde?
Localización
Golfo
de
México
Laguna Verde se encuentra localizada
sobre la costa del Golfo de México, en
el Km 42.5 de la carretera federal Cd.
Cardel-Nautla, en el municipio de Alto
Lucero, Estado de Veracruz, y cuenta
con un área de 370 hectáreas.
Geográficamente dista 60 Km
al
noreste de la ciudad de Jalapa, 70 km
al noroeste del puerto de Veracruz, y
a 290 Km al noroeste del Distrito
Federal
Tema 9
CARR. CARDEL NAUTLA
JALAPA
PUERTO DE VERACRUZ
DISTRITO FEDERAL
Tema 9
¿Qué es la central nucleoeléctrica
Laguna Verde?
Selección del sitio
Es
de
excepcional
importancia la adecuada
selección del sitio en el que
se localizará una central
nucleoeléctrica. En el caso
de Laguna Verde fueron 4
criterios
básicos
para
elegir el sitio adecuado:
Tema 9
• La relativa cercanía a los
centros
de
consumo.
(especialmente a la Cd. De
México).
• La disponibilidad de agua de
enfriamiento.
• La estabilidad sísmica del lugar.
• Un
tipo
de
suelo
preferentemente rocoso para la
cimentación de la construcción.
• Buenas
comunicaciones,
terrestres y náuticas
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¿Qué es la central nucleoeléctrica
Laguna Verde?
Datos Técnicos Básicos
Numero de unidades: 2
Proveedor de los Sistemas Nucleares de
Suministro de Vapor: General Electric
Tipo de Reactor: Agua Hirviente de ciclo
directo (BWR-5).
Potencia Térmica por Reactor: 2027
MWt.
Edificio de contención: Tipo Mark II
Barras de control: 109 por Unidad
Corte de un reactor BWR-5
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¿Qué es la central nucleoeléctrica
Laguna Verde?
Datos Técnicos Básicos
Carga Inicial de Combustible por Reactor:
444
ensambles;
92
toneladas
de
combustible (UO2) al (1.87%) U235 en
promedio.
Recarga de Combustible: Cada 18 meses,
112 ensambles al 3.9% U235 en promedio.
Poder calorífico del uranio: 4.018 GJ/Kg
Capacidad eléctrica Neta:
650 MW
Capacidad eléctrica Bruta: 682 MW
Tema 9
¿Qué es la central nucleoeléctrica
Laguna Verde?
Datos Técnicos Básicos
Eficiencia bruta: 33.6%
Proveedor de los Turbogeneradores:
Mitsubishi Heavy Industries
Inicio de Operación Comercial:
Unidad 1: 29 de Julio de 1990
Unidad 2: 10 de Abril de 1995
Tema 9
¿Qué es la central nucleoeléctrica
Laguna Verde?
Producción Anual de Energía
Eléctrica al 2009
Producción de
energía total
(incluyendo
Nuclear)
Producción de
energía
Nucleoeléctrica
210588.56
GWh(e)
10108.13 GWh(e)
Fuente: IAEA
PRIS
Tema 9
Ambas
unidades
aportan
aproximadamente el 5%
de la electricidad neta
generada en el sistema
eléctrico nacional.
% Generación eléctrica bruta en México en 2009
Nucleoeléctrica
Geotérmica
Hidroeléctrica
Ciclo combinado
Turbogás
Combustión interna
Eoloeléctrica
Termoeléctrica convencional
Carboeléctrica
2.8%
13.3%
4.6%
10.7%
18.0%
0.1%
0.9%
48.3%
1.3%
Tema 9
Con la certificación del organismo
regulador nuclear mexicano, la
Comisión Nacional de Seguridad
Nuclear y Salvaguardas (CNSNS),
la Secretaría de Energía otorgó las
licencias para operación comercial
a la unidad 1 el 29 de julio de 1990
y a la unidad 2 el 10 de abril de
1995, conforme a lo estipulado a la
Ley Reglamentaria del Articulo 27
Constitucional en materia nuclear.
Tema 9
¿Qué es la central nucleoeléctrica
Laguna Verde?
La unidad 1 consta de 6 edificios principales :
Tema 9
¿Qué es la central nucleoeléctrica
Laguna Verde?
1.- Edificio del reactor: Alberga en
su interior al reactor nuclear, el
edificio de contención primaria,
sus
sistemas
auxiliares
y
dispositivos de seguridad de
emergencia, la plataforma de
recambio de combustible y la
alberca de combustible gastado y
alberca de supresión de vapor.
Edifico del reactor
Tema 9
¿Qué es la central nucleoeléctrica
Laguna Verde?
Alberca de combustible gastado
Plataforma de recambio
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¿Qué es la central nucleoeléctrica
Laguna Verde?
Piso de Recarga y almacenamiento de combustible nuevo y gastado
Tema 9
¿Qué es la central nucleoeléctrica
Laguna Verde?
2.- Edificio del turbogenerador:
Aloja a las turbinas de vapor de
alta presión, recalentadores de
vapor, turbina de baja presión, el
condensador de vapor, los precalentadores
de
agua
de
alimentación,
así como el
generador eléctrico y su excitador.
Edificio del turbogenerador
Turbinas
Tema 9
¿Qué es la central nucleoeléctrica
Laguna Verde?
Turbogenerador
Condensador
Parte Interna del Edificio
Tema 9
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Laguna Verde?
3. Edificio de control:
Contiene al cuarto de control
principal,
computadora
de
proceso, cuarto de cables, los
sistemas de aire acondicionado,
banco de baterías, laboratorios
de radioquímica y el acceso del
personal a la unidad.
Edificio de control
Cuarto de control principal
Tema 9
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Laguna Verde?
4. Edificio
diesel:
Edificio de generadores diesel.
Generador Diesel
Tema 9
de
generadores
Contiene 3 generadores diesel
redundantes que se utilizan
para el suministro de energía
eléctrica a los sistemas de
refrigeración del reactor, en
situación de emergencia.
¿Qué es la central nucleoeléctrica
Laguna Verde?
5. Edificio de tratamientos
de residuos radiactivos
Aloja los sistemas de
tratamiento de residuos
sólidos,
líquidos
y
gaseosos de mediano y
bajo nivel de radiactividad.
Tema 9
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Laguna Verde?
6. Edificio de la planta de
tratamientos de agua.
Contiene la planta de
producción
de
agua
desmineralizada
de
alta
pureza, para uso en el ciclo
de vapor.
Tema 9
UNIDAD 2
UNIDAD 1
Tema 9
La segunda unidad tiene sus
propios edificios del Reactor,
turbogenerador
y
de
generadores diesel. Comparte
con la primera unidad el edificio
de tratamiento de residuos
radioactivos, pero tiene su
propio edificio de purificación
de agua del reactor. También
comparte el edificio de la planta
de tratamiento de agua y del
taller mecánico.
¿Qué es la central nucleoeléctrica
Laguna Verde?
UNIDAD 2
UNIDAD 1
Tema 9
También contiene al Edificio
del
Sistema
Integral
de
Información de Proceso (SIIP),
que es donde se localizan las
computadoras del SIIP, que
proporcionan en tiempo real
los principales parámetros de
planta, mediante reportes,
gráficas y despliegues a color.
¿Qué es la central nucleoeléctrica
Laguna Verde?
Los Edificios Secundarios son:
1.-Obra de Toma: En este
edificio ingresa el agua
proveniente del mar para
enfriamiento
de
los
condensadores principales de
cada unidad y cuenta con 8
bombas de 1250 caballos de
fuerza (937 Kw).
Edificio de obra de toma
Tema 9
¿Qué es la central nucleoeléctrica
Laguna Verde?
Tema 9
¿Qué es la central nucleoeléctrica
Laguna Verde?
2.-Subestación eléctrica: del
generador principal se envía
la energía eléctrica en 22 Kv
de tensión hacia los 3
transformadores de potencia
que aumentan la tensión a
230KV o a 400 KV. checar
Tema 9
¿Qué es la central nucleoeléctrica
Laguna Verde?
Laguna verde tiene 5 líneas de
transmisión que la enlazan
con la red nacional:
 Dos hacia Veracruz a 230 KV
 Dos hacia Puebla a 400kv
 Una hacia Poza Rica a 400kv
Tema 9
Otros edificios secundarios son:
Edificio Técnico Administrativo.
Edificio de almacenamiento de partes de repuesto.
Almacén temporal de residuos de mediano
y bajo nivel de radiactividad
Edificio de control de acceso
Tema 9
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Laguna Verde?
Otros edificios secundarios son:
Edificio de entrenamiento
Edificio del centro de información pública
Tema 9
Tema 9
Distribución de la planta unidades 1 y 2
Tema 9
Vasija del Reactor Nuclear
1. Boquilla de salida del vapor seco.
Tipo BWR
2. Secador de vapor.
3. Separador de vapor.
4. Tubería de entrada
alimentación.
de
agua
de
5. Tubería de agua de recirculación.
6. Ensambles de combustible.
7. Barras de control.
8. Mecanismos de las barras de control.
9. Canales para instrumentación nuclear
de medición del flujo de neutrones.
10. Núcleo del Reactor.
Tema 9
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Laguna Verde?
Combustible
Pastilla Dióxido de Uranio
Tema 9
Ensamble
Ciclo termodinámico del fluido refrigerante
y agua de enfriamiento.
Tema 9
Tema 9
Barreras de contención del material radiactivo en la central
nuclear laguna verde
Tema 9
¿Qué es la central nucleoeléctrica
Laguna Verde?
Barreras de contención
Primera Barrera: Las Pastillas de
Combustible, fabricadas de una
manera especial para soportar altas
temperaturas.
Segunda
Barrera:
Los
tubos
herméticos
de
Zircaloy,
que
encapsulan
las pastillas de
combustible y que no deja pasar los
productos de fisión al líquido que
funge como refrigerante.
Tema 9
¿Qué es la central nucleoeléctrica
Laguna Verde?
Barreras de contención
Tercera Barrera : La vasija
del reactor, que contiene al
combustible
y que está
compuesto principalmente
por
acero
especial
y
paredes de gran espesor.
Tema 9
Barreras de contención
Cuarta Barrera :Contenedor Primario,
edifico hermético que rodea la vasija
del reactor construido de concreto
reforzado de gran espesor. Tiene en
su interior una placa de acero para
asegurar su hermeticidad. En los
reactores soviéticos no existía esta
barrera, lo que habría aminorado las
consecuencias del accidente de
Chernobyl. En la actualidad, esta
barrera se incluye en ese tipo de
centrales y se está procediendo al
cierre de las que no la incluyen.
Tema 9
Barreras de contención
Quinta
Barrera:
Contenedor
Secundario,
también
llamado
edificio del reactor. Está diseñado
para rodear al contenedor primario
y a todos los equipos relacionados
con la operación segura del
reactor. Está provisto de un
sistema de control atmosférico que
mantiene siempre una presión
negativa interior, de tal manera que
los productos radioactivos no
puedan salir al exterior.
Tema 9
¿Qué es la central nucleoeléctrica
Laguna Verde?
Tema 9
Área de Protección Radiológica
Tema 9
Área de Protección Radiológica, áreas de limpieza
Tema 9
Generación mundial de emisiones de CO2
Generación mundial de electricidad y emisiones de
CO2 a la atmósfera, en 2009
energético
primario
carbón
Generación mundial de electricidad y emisiones
de CO2 a la atmósfera, en 2009
energético
primario
hidro
IEA World Energy Outlook 2011, Annex A
Emisiones de
CO2*
Mt CO2/TWh
0
electricidad
generada
TWh
3,252
emisiones
de CO2*
Mt CO2
0
NUCLEAR
0
2,687
0
viento
0
273
0
solar FV
0
273
0
solar csp
0
20
0
geotermia
0
1
0
marina
0
67
0
0
0
total
1 Mt CO2 = 1 millón de toneladas de CO2
Tema 9
IEA World Energy Outlook 2011, Annex A
emisiones de
de CO2*
Mt CO2/TWh
1.055
electricidad
generada
TWh
8,118
emisiones
de CO2*
Mt CO2
8,564
petróleo
0.823
1,027
845
biomasa y
desechos
0.875
288
252
gas
0.547
4,299
2,352
promedio
0.875
13,732
12,013
1 Mt CO2 = 1 millón de toneladas de CO2
total
¿Qué es la central nucleoeléctrica
Laguna Verde?
Características del reactor
Tipo
BWR
Comienzo de
construcción
01 / 08 /1976
Estado
En operación
Conexión a la red
eléctrica
13/ 04/ 1989
Capacidad Neta
650 Mwe
Operación
Comercial
Capacidad Bruta
682 Mwe
Tema 9
29 / 07/1990
Fechas
importantes
EVENTO
UNIDAD1
UNIDAD2
Inicio de Construcción
Oct 1976
Jun 1977
Inicio de Carga de Combustible
Oct 1988
Ago 1994
Primera Criticidad
Nov 1988
Sep 1994
Primera vez, presión y temperatura
nominal
Mar 1989
Oct 1994
Giro Inicial de Turbina principal
Abr 1989
Nov 1994
Primera sincronización a la red
Abr 1989
Nov 1994
Inicio de Operación Comercial
Jul 1990
Abr 1995
Tema 9
La central laguna verde obtiene
Características
del reactor
CERTIFICACIÓN (CR) DEL
SIST. DE GESTIÓNDE
CALIDAD ISO
9001:1994
SEP /1997
PREMIO A LA CALIDAD DE CFE
OCT/1997
MEDALLA ESTATAL DE GARANTÍA DE CALIDAD
ABR/1998
CR GESTIÓN AMBIENTAL ISO14001
ENE/1999
CR SISTEMA ADMON. SEGURIDAD Y SALUD EN EL TRABAJO
NOV/2002
CR ISO 9001:2000
DIC/2003
CR DE INDUSTRIA LIMPIA
JUL/2006
RECONOCIMIENTO POR DESEMPEÑO OPERATIVO DE CLASE
MUNDIAL DURANTE EL 2005 EN UNIDAD 1 Y UNIDAD 2 POR GE
SEP/2006
EXCELENCIA AMBIENTAL
NOV/2007
PREMIO NACIONAL DE CALIDAD
MAYO2008
EMPRESA SOCIALMENTE RESPONSABLE
MARZO/2008
Tema 9
La central laguna verde obtiene
Tema 9
Planes de Emergencia
Es bien sabido que las Centrales
Nucleares, al igual que ocurre en otras
instalaciones industriales que no tienen
su origen en la energía Nuclear, entrañan
riesgos derivados de los procesos que
desarrollan durante su funcionamiento y
que
pueden
repercutir
en
sus
instalaciones, la salud de su personal, y
en caso de un accidente radiológico
sobre la población y el ambiente que las
circunda.
Tema 9
¿Qué es la central nucleoeléctrica
Laguna Verde?
Planes de Emergencia
Por tal motivo, para que cualquier Central
Nucleoeléctrica en el mundo obtenga una
Licencia de Operación, es necesario que
cuente con programas para casos de
emergencia, los cuales deben contener las
acciones y tareas a realizar en caso de que se
presente algún accidente de mayor o menor
riesgo nuclear.
En Laguna Verde se han instrumentado los
dos siguientes planes de emergencia:
Tema 9
Plan de
Emergencia
Interno
(PEI)
Cubre las Emergencias reales o potenciales
radiológicas, que se presenten dentro de la
Central Nuclear. Este Plan consta de
procedimientos por escrito sobre qué hacer,
cómo actuar y quiénes deben participar;
Hay principalmente tres objetivos:
1) Evitar daños a trabajadores de la Central.
2) Tratar de reparar la avería o eliminar la causa
del accidente lo más rápido posible.
3) Notificar y apoyar a las autoridades
responsables,
sobre
las
medidas
conducentes para salvaguardar la salud y
bienes de la población.
Tema 9
Plan de Emergencia Radiológica Externo (PERE)
Cubre las emergencias que pudieran rebasar las
fronteras de la CNLV.
Misión: Prepararse para tener capacidad de
respuesta que permita enfrentar a nivel regional,
cualquier emergencia provocada por algún
accidente en la CNLV, cuya trascendencia rebase
el ámbito de sus instalaciones y que requiera de la
participación conjunta y organizada de diferentes
dependencias, a fin de evitar o minimizar la
exposición por radiación del ecosistema y
principalmente para proteger la salud y los bienes
de la población aledaña.
Tema 9
Aumento de Potencia
La energía generada por la central Laguna Verde /aprox. 10
Twh/anual al 2008) representa un ahorro anual en Gas Natural
en Centrales de Ciclo Combinado de 14.500 millones de metros
cúbicos aprox. anules, cuyo precio es aproximadamente de 5
dólares por millar de metros cúbicos de gas.
El incremento de potencia constituye uno de los medios más
efectivos en cuanto costos unitarios y tiempo de ejecución, de
aumentar la potencia (20%, en este caso) y la producción de
energía eléctrica en Megawatts, así como de mejorar la
eficiencia operativa de las unidades de la Central
Nucleoeléctrica Laguna Verde, sin que represente ningún
riesgo adicional para la población y el medio ambiente.
Tema 9
Aumento de Potencia
Objetivo
El aumento de potencia extendido permitirá la generación de
2317 Mwt, que corresponde al 15% adicional de la potencia
actualmente licenciada de 2027 Mwt. Es decir, se generan 15%
Mwe adicionales por cada una de la unidades de la Central
Laguna Verde.
Adicionalmente, la implantación de esta modificación tiene la
finalidad de reducir los costos de generación eléctrica por
Mwe en la gerencia de centrales nucleoeléctricas, con el
consecuente beneficio económico para nuestro país.
Aumentará la vida útil de la central
Tema 9
¿Qué es la central nucleoeléctrica
Laguna Verde?
Aumento de Potencia
•
Antes
de que iniciarán modificaciones y operar en
condiciones diferentes a la Licencia Actual de Operación
2027Mw, se requirieron realizar todos los análisis de Ingeniería
necesarios para garantizar la seguridad en la operación y por
ende, la salud de la población.
Es importante mencionar que el aumento propuesto se
realizará sin cambiar las condiciones de presión y temperatura
en el reactor.
Tema 9
¿Qué es la central nucleoeléctrica
Laguna Verde?
Aumento de Potencia
¿ Que se actualizará ?
1.- En virtud de que la energía es generada en los ensambles,
es necesario incrementar el numero de ensambles de
Combustible a reemplazar cada recarga. También se puede
incrementar el enriquecimiento de las pastillas de
combustible
2.- Se sustituirá equipo mayor: Turbogenerador y Condensador
Principal, adecuándolos a la nueva Potencia.
Se generarán aproximadamente 250 Mwe adicionales a la
capacidad actual de generación.
Tema 9
Parámetros de núcleo para el ciclo de equilibrio
(Fuente: reportes de estudio de ciclo: fc#bl1rfc15 de octubre
2009 y fc#bl2rfc12 de marzo 2010)
Ciclo en equilibrio
U1
U2
Notas
Potencia Térmica (MWt)
Mwt
2317 2317
EPU
Potencia Eléctrica Neta
Mwe
816
816
EPU
Factor de Planta Anual
%
93.8
93.8
Duración ciclo de irradiación
Días
516
516
Duración periodo de recarga y
mantenimiento
Días
30
30
Tema 9
Parámetros de núcleo para el ciclo de equilibrio
(Fuente: reportes de estudio de ciclo: fc#bl1rfc15 de octubre
2009 y fc#bl2rfc12 de marzo 2010)
# ensambles recargas en
equilibrio
-------
144
140
Peso ensambles de recarga
Kg/Ens
179.9
179.8
Promedio
Enriquecimiento promedio
de recarga
w/o U235 3.83
3.89
Promedio
Quemado a la descarga
Mwd/Mt
45,867
Max
Batch
Tema 9
46,726
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