INTRODUCCIÓN A LA CENTRAL LAGUNA VERDE CFE-CENAPRED INTRODUCCIÓN A LA CENTRAL LAGUNA VERDE

OBJETIVO Conocer de manera general el funcionamiento y generación de energía eléctrica de la Central Laguna Verde

TEMAS A TRATAR Energía Datos técnicos de la Central Laguna Verde Ciclo Termodinámico Fisión Combustible Seguridad Ventajas de la Energía Nuclear

ENERGÍA Es todo aquello capaz de PRODUCIR un TRABAJO  Capacidad para OBRAR, TRANSFORMAR o poner en MOVIMIENTO

ENERGÍA Central Termoeléctrica convencional Genera energía eléctrica a partir de la energía liberada en forma de calor, normalmente mediante la combustión de COMBUSTIBLES FÓSILES (petróleo, gas natural, carbón). DESVENTAJAS: Este tipo de generación eléctrica genera CO2  Elevado impacto ambiental.

ENERGÍA Central Geotérmica Genera energía eléctrica a partir del calor de la tierra, el agua caliente o vapor pueden fluir naturalmente, por bombeo o por impulsos de flujos de agua y vapor (flashing). DESVENTAJAS: Contaminación de aguas próximas con sustancias como arsénico, y amoniaco. Contaminación térmica y solo se encuentra en determinados lugares.

ENERGÍA Central Eoloeléctrica Las turbinas eólicas convierten la energía cinética del viento en electricidad por medio de aspas o hélices que hacen girar un eje central conectado, a través de engranajes a un generador eléctrico. DESVENTAJAS: Su disponibilidad está limitada a pocos lugares.

ENERGÍA NUCLEAR EN EL MUNDO La generación de energía eléctrica por medios nucleares representa mas del16% del total de la electricidad del mundo

TIPOS DE PLANTAS NUCLEARES PWR (Pressurized Water Reactor)

TIPOS DE PLANTAS NUCLEARES PHWR o CANDU (Pressurized Heavy Water Reactor o Canadian Deuterium Uranium) Utiliza uranio natural como combustible y agua pesada como moderador y refrigerante.

ENERGÍA NUCLEAR EN EL MUNDO EEUU reactivó su programa nuclear, se han generado solicitudes para mas de 30 reactores. 20 reactores en construcción en China, 9 en la India, y 6 en Corea.

GENERACIÓN DE ENERGÍA EN MÉXICO

ANTES DE LA OPERACIÓN COMERCIAL Planta Concepto de barreras múltiples Sistemas redundantes de enfriamiento de emergencia Programas Programa de Monitoreo Ambiental Plan de emergencia Adicional Capacitación del personal Actividades realizadas con procedimientos Programas de mantenimiento y sistema de planeación

CRITERIOS DE LA SELECCIÓN DEL SITIO Cercanía con los centros de consumo Disponibilidad de agua de enfriamiento Estabilidad sísmica del lugar Tipo de suelo rocoso para la cimentación de la construcción

FOTOS CONSTRUCCIÓN

DATOS TÉCNICOS Generación Anual 10,800 GWh  mas del 4.5% de la generación eléctrica del país. Localización Laguna Verde, Ver.; a 70 km al NNW de la Cd. de Veracruz. UNIDADES 2 Proveedor Reactor General Electric Tipo de Reactor BWR 5 (Boiling Water Reactor) Potencia Térmica/ Reactor 2027 MWt Proveedor Turbogeneradores Mitsubishi Heavy Industries Líneas de Transmisión Tres de 400 KV: Tecali, Puebla, Poza Rica Dos de 230 KV: Cd. de Veracruz Carga Inicial de Combustible del Reactor 444 ensambles, 92 tons de combustible de UO2 Capacidad original por Unidad 675 MW Capacidad Actual 682 MW

FECHAS IMPORTANTES U1 AÑO ETAPA Octubre 1976 Inicio de construcción Inicio de carga de combustible Primera CRITICIDAD Nov 1988 Primera vez, presión y temperatura nominal Marzo 1989 Primer rodado de turbina principal Abril 1989 Primera sincronización a la red Julio 1990 Inicio de Operación Comercial

FECHAS IMPORTANTES U2 AÑO ETAPA Junio 1977 Inicio de construcción Autorización para carga de combustible Sept 1994 Primera CRITICIDAD Octubre 1994 Primera vez, presión y temperatura nominal Nov 1994 Primer rodado de turbina principal Primera sincronización a la red Abril 1995 Inicio de Operación Comercial

EDIFICIOS PRINCIPALES

EDIFICIOS PRINCIPALES Edificios Principales 1. Edificio del Reactor: 2. Edificio Turbogenerador: 3. Edificio de Control: 4.Edificio de Generadores Diesel: 5. Edificio de Tratamiento de Residuos Radiactivos: 6. Edificio de la Planta de Tratamiento de Agua: 7. Edificio del Sistema Integral de Información de Proceso (SIIP) Edificios Secundarios 8. Obra de toma de agua de enfriamiento para el condensador y los componentes nucleares 9. Subestación eléctrica 10. Técnico administrativo 11. Casa de guardias 12. Almacén de partes de repuesto 13. Estación central de alarmas

EDIFICIOS PRINCIPALES EDIFICIO DEL REACTOR TURBOGENERADOR EDIFICIO DE CONTROL . TRATAMIENTO DE DESECHOS TRATAMIENTO DE AGUA Y TALLER MECANICO GENERADORES DIESEL

ENTRADA DE AGUA DE RECIRCULACIÓN TAPA DE LA VASIJA SECADOR DE VAPOR SALIDA DE VAPOR SEPARADOR DE HUMEDAD ENTRADA AGUA DE ALIMENTACIÓN ENSAMBLES DE COMBUSTIBLE ENTRADA DE AGUA DE RECIRCULACIÓN SALIDA DE AGUA DE RECIRCULACIÓN PEDESTAL DE LA VASIJA ACCIONADOR DE BARRAS DE CONTROL

CICLO TERMODINÁMICO Todo proceso de generación de electricidad por medio de energía nuclear se explica a través del ciclo termodinámico.

CICLO TERMODINÁMICO El ciclo comienza cuando en el núcleo del reactor, que está cubierto de agua, se realiza la FISIÓN

FISIÓN Productos de fisión Núcleo U-235 Energía calorífica Neutrón Neutrones libres Energía calorífica AGUA PURA MODERADOR DE LA VELOCIDAD DE LOS NEUTRONES

CICLO TERMODIÁMICO La FISIÓN genera una gran cantidad de calor que es absorbido por el agua que sirve como refrigerante hasta hervir y convertirse en vapor. El vapor pasa a las turbinas que mueven al generador eléctrico y este produce electricidad que pasa a los transformadores para ser incorporada al Sistema Eléctrico Nacional.

CICLO TERMODINÁMICO Luego de mover las turbinas, el vapor pasa al condensador, enfriándose con agua de mar para convertirse en líquido y volver al reactor.

CICLO TERMODINÁMICO

CICLO TERMODINÁMICO

COMBUSTIBLE NUCLEAR UO2 El calor se obtiene a partir de la FISIÓN del URANIO. En la naturaleza el Uranio se encuentra de forma natural de la siguiente manera: U-234 = 0.0055% U-235 = 0.72%  U-238 = 99.27% Propiedades para fisionarse y liberar energía

COMBUSTIBLE NUCLEAR U02 Para obtener una mayor concentración de Uranio-235, este se ENRIQUECE hasta un 3 ó 4%, disminuyendo la concentración del U-238 entre 96 y 97%. Una vez enriquecido, el combustible se produce en forma de pastillas cilíndricas de 0.94 cm de alto x 0.88 cm de diámetro.

COMBUSTIBLE NUCLEAR U02 Las pastillas se apilan en varillas o tubos metálicos que se agrupan para formar los ensambles de combustible.

COMBUSTIBLE NUCLEAR U02

CICLO DE COMBUSTIBLE Al proceso por el que pasa el combustible desde su extracción en minas hasta su gestión como desecho se le conoce como CICLO DE COMBUSTIBLE.

CICLO DE COMBUSTIBLE

MODERADOR H20 FUNCIÓN MODERADOR: Características Hace posible la FISIÓN nuclear. Disminuir la velocidad de los neutrones (de 20,000 km/s a 2 km/s) Características Peso atómico ligero No debe absorber neutrones

REFRIGERANTE H20 FUNCIÓN DEL REFRIGERANTE CARACTERÍSTICAS Evacuar el calor producido por el combustible CARACTERÍSTICAS No debe capturar neutrones Elevado calor específico No ser corrosivo

109 BARRAS DE CONTROL MATERIAL: FUNCIÓN DE LAS BARRAS Carburo de boro Control de POTENCIA Absorben neutrones para mitigar la reacción en cadena.

ENSAMBLE DE COMBUSTIBLE BARRAS DE CONTROL BARRAS DE CONTROL NEUTRONES FISIONANDO U235

SEGURIDAD Se cuenta con varios sistemas de seguridad que fueron contemplados desde el diseño de los reactores y la construcción de la central.

SEGURIDAD Dos grandes niveles de defensas: Conjunto de CINCO barreras físicas  EVITAN la DISPERSIÓN de material radiactivo al exterior. Sistemas activos de ENFRIAMIENTO del núcleo del reactor para evitar daños al combustible.

SEGURIDAD – BARRERAS FÍSCAS

SEGURIDAD – SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO

SEGURIDAD APS (Análisis Probabilístico de Seguridad), permite conocer la probabilidad de ocurrencia de daño al núcleo del reactor y la de que productos de ese daño sean liberados a la atmósfera.

SEGURIDAD Las probabilidades dependen de los sistemas y estructuras, y su grado de confiabilidad. Probabilidad de daño al núcleo: 2.3E-5  cada 21,740 años por las dos unidades Probabilidad de liberación al ambiente: 3.7E-7  cada 1.35 millones de años por las dos unidades

VENTAJAS DE LA ENERGÍA NUCLEAR Energía limpia y no afecta al medio ambiente. El costo del Uranio es menor respecto al de los hidrocarburos. Abundancia del Uranio No genera gases de efecto invernadero.

VENTAJAS DE LA ENERGÍA NUCLEAR En países con energía nuclear, los desechos radiactivos representan menos del 1% de los desechos tóxicos industriales. Desarrollo de nuevas tecnologías para rescatar material fisionable para producir nuevo combustible (sustentabilidad). Su funcionamiento no depende de las condiciones climatológicas.

VENTAJAS DE LA ENERGÍA NUCLEAR Generan mas fuentes de empleo respecto a las plantas convencionales. Vida útil de 40 a 60 años.

Desde cualquier perspectiva, la energía nuclear constituye una estrategia energética competitiva, con gran beneficio para la sociedad y mínima afectación al medio ambiente.

Eneas Herrera Ricaño Coordinación del PERE Gerencia de Centrales Nucleoeléctricas E-mail: eneas.herrera@cfe.gob.mx Tel. 229 989 90 90, Ext. 4376