Volta-oszlop, az akkumulátor elődje 

Az atomerőművekre vonatkozó jogszabályi és műszaki biztonsági követelmények teljesítését – számításokkal és tesztekkel igazolt módon – csak a jól bevált, savas elektrolitú ólom alapú akkumulátorok tudják biztosítani.

A Paks II. Atomerőmű akkumulátorai kapcsán két tekintetben is párhuzamot vonhatunk a Neoton Família közismert „220 felett…” című dal címével.

Egyrészt az akkumulátor feltalálását éppen idén datáljuk 221 évvel ezelőttre, amikor is a német kémikus Johann Wilhelm Ritter 1803-ban mutatta be az első újratölthető galván alapú energiatároló elemet, azaz az akkumulátort. 

Az akkumulátortelep mint villamosenergiát tároló berendezés töltéskor a bevezetett villamos energiát kémiai energiává alakítja át, és azt ionos kötések formájában hosszú ideig képes tárolni. Használatkor viszont a kémiai energiát alakítja vissza elektromos energiává. Az elektromos akkumulátor töltése és „kisütése” alapvetően az akkumulátor pólusaira kapcsolt feszültség nagyságával változtatható. Az akkumulátorra villamos fogyasztót kapcsolva („kisütéskor”) az akkumulátor úgy működik, mint egy galvánelem: a töltésszétválasztó folyamat közben elektródáinak anyaga átalakul. Amikor ez a folyamat teljesen végbement, az akkumulátor „kisütött” (lemerült) állapotba kerül, a cella póluskapcsai közti kezdeti feszültségértéke jelentősen lecsökken. A feltöltés során viszont, a kapcsaira adott nagyobb feszültség hatására ellentétes irányú töltőáram alakul ki (ilyenkor az akkumulátor mint fogyasztó energiát vesz fel), melynek hatására az előbb leírt kémiai folyamat fordított irányban megy végbe, és az elektródák anyaga eredeti állapotukba alakul vissza. A folyamat végén, amikor az akkumulátor teljesen feltöltődött, a póluskapcsai közti feszültség megnövekedése jelzi, hogy ismét teljes kapacitással képes villamos energiát szolgáltatni.

Másik párhuzam a dal címével, hogy az atomerőmű szünetmentes egyenáramú energiaellátó-rendszereinek feszültsége 220 „volt” (jele: V) feletti, mivel ennyi a teljesen feltöltött állapotú – 110 db sorosan kapcsolt 2,05 V-os cellából álló –, akkumulátortelepeken lévő feszültség.

Mennyi villamosenergiát lesznek képesek ezek tárolni?

Mivel az új atomerőműben számos szünetmentes energiaellátást igénylő berendezést alkalmaznak, több mint 50 db, egymástól független, nagykapacitású akkumulátortelep lesz. Ezek összkapacitása nagyságrendileg 136.000 amperóra, ami 220 V-os feszültségszinten megfelel 30 MWh energiatároló kapacitásnak. Ennyi energia képes lenne Paks város átlagos villamosenergia-fogyasztását több mint 1 órán keresztül fedezni.

Az akkumulátortelepek méretük, tömegük és hőmérsékletre való érzékenységük miatt – a fenti ábrán megjelölt – üzemi épületek akkumulátorhelyiségeiben kerülnek elhelyezésre. A megnevezett épületek klimatizált helyiségeiben – például a biztonsági villamos energiaellátó-rendszer szünetmentes rendszerrész akkumulátortelepei hozzávetőleg 20 tonnás tömegükkel –kerülnek elhelyezésre a berendezések. A villamos berendezés – tartószerkezetével és csatlakozásaival együtt – földrengésálló módon kerül kialakításra, ahogy az alábbi szemléltető ábra is mutatja.

A reaktorépület, a turbinagépház, a blokkok közös üzemi létesítményeinek, illetve egyéb nukleáris biztonsági technológiai rendszereket villamos energiával ellátó szünetmentes rendszerek akkumulátorainak élettartama minimum 20 év lesz. Az öregedéssel természetes módon együtt járó energiatárolókapacitás-csökkenés minimalizálásához – savas ólom-akkumulátor esetén – célszerű teljesen feltöltött állapotban tartani, amely követelmény épp a megbízható és folyamatos szünetmentes energiaforrás rendelkezésre-állását jelenti.

A fentiek alapján látható, hogy az akkumulátorok nemcsak a hétköznapi életünk nélkülözhetetlen berendezései (gépjárművekben, telefonokban, elektromos készülékekben), hanem a Paks II. Atomerőműben is kulcsfontosságú szerepet töltenek majd be a szünetmentes energiaellátás terén.

Villamos Osztály