ATOM SANTRALLARININ ENERJİ İSTİHSAL MALİYETİ VE BUNUN POLİTİKAMIZ BAKIMINDAN DEĞERİ

Atom Santrallarının Enerji istihsal Maliyeti ve Bunun Enerji Politikamız Bakımından Değeri

Son on seneye ait rakamlar gözden geçiri lirse, memleketimizdeki enerji istihlâkinin sür*atle arttığı müşahede edilir. Bu artışın önümüzdeki senelerde aynı hızla devam ede ceğini kabul eder ve meselâ 1980 senesinde durumun ne olacağını araştınrsak; istihlâk olarak takriben 22 X 109 kWh ve puvant takat olarak da 5200 MW buluruz. Bu netice bize halen mevcut veya inşa halinde olan tesisleri mizle, 1965 senesine kadar yapılması derpiş edilmiş bulunan santrallara ilâveten 1980 se nesine kadar daha en aşağı 3500 MW gibi bü yük bir kurulu gücün ilâvesinin icap ettiğini göstermektedir. Bir fikir edinmek bakımın dan; memleketimizde şimdiye kadar yapılmış olan büyük tesislerin ilk tesis masraflannı esas alarak böyle bir ilâvenin malî portresini takribi olarak hesaplarsak 3,2 3,8 milyar T.L. gibi bir netice çıkar. Santrallarm yük merkez lerinden çok uzaklarda bulunması halinde enerji nakil hatlan ve transformatör posta ları ile ilgili masraflarda büyük bir yekûn tu tacaktır. Taknben % 401 döviz olan böyle bir yatırımın 20 senede gerçeklendiğini kabul edersek 1960 senesinden sonra memleketimi zin enerji ihtiyacını karşılayabilmek için her sene 160 190 milyon T.L. sı sarfetmek lâzım gclecektir. Bu rakamlar bize enerji dâvamızın henüz ilk safhalannda bulunduğumuzu gös termektedir. Bilhassa uzun vadeli bir plânla ma bakımından mesele büyük bir ciddiyet ar zetmektedir. Çünkü bugün bildiğimiz hidrolik imkânlar yük merkezlerinden çok uzak nokta lardadır. Dolayısiyle burada üretilecek enerji nin muhtelif yük merkezlerine nakli mevzuu vardır. Diğer taraftan kömür membalanmız mahduttur ve esasen düşük kaliteli kömürle nn enerji istihsalinde kullanılması ve böylece değerlendirilmesi cihetine gidileceği tabiidir. Şimdiki halde büyük bir imkân olarak sadece Seyitomer Santralı bahiskonusudur ve cazip bir proje olarak ele alınmış bulunmaktadır. Ancak meselenin bu yönden halli tamamen mümkün olmadığından diğer enerji kaynakla rına ihtiyacımız vardır. Tabii gaz, akaryakıt, med cezir v.s. den istifade cihetine gidilme si de bugünkü bilgilerimize göre mümkün de ğildir. O halde böyle bir plânlamada başlıca iki mühim unsur rol oynıyacaktır. Hidrolik

Necati TÜRKEBİ

Y Müh Sanayi V.

imkânlar ve atom santrallan. Şimdiye kadar takip edilen enerji politikamızda; genel ola rak muhtelif haklı sebepler dolayısiyle hidro lik santrallara müstesna bir yer verilmişti. Acaba bu alışkanlık bundan sonraki tesisleri mizde de yer alacak mıdır? Büyük çaptaki enerji naklinin ortaya çıkması hidrolik im kânların müstesna mevkiini biraz olsun gölge lemekte ve dolayısiyle çok dikkatle yapılması lâzımgelen bazı hesap ve mukayeselere yol aç maktadır. Diğer taraftan çok yeni bir mevzu olan atom santrallan ise henüz tekâmül saf hasında bulunduğundan ilk tesis masrafları çok yüksektir ve aynca dövizle temini gereken bir yakıt sarfiyatını icabettirmektedir. Ma mafih bu yöndeki çalışmalar sonunda, kısa zamanda o kadar büyük gelişmeler kaydedil miştir ki. bu iki büyük mahzuruna rağmen atçın santrallan çok kuvvetli bir namzet ola rak karşımızda durmaktadır. Bilhassa İstan bul için ayn bir önem taşımaktadır. Bu ba kımdan atom santrallannın enerji istihsali maliyetinde erişmiş olduğu en son rakamlara bir göz atmak yerinde olacaktır. Aşağıdaki rakam ve neticeler son zamanlarda bu mevzu üzerinde büyük hassasiyetle duran İngiltere' den alınmıştır. Mamafih umumî neticeler ba kımından İngiltere ve Amerika tekniğinde çok fark yoktur.

A) İlk Tesis Masrafları ve İlgili

Malî Külfetler:

Santralın büyüklüğüne göre ilk tesis mas raflan £110 145/kW arasındadır (£1 = 7 8 4 kr.). Bu maliyete servis yollan, şantiye ve kontrollük masraflan gibi müteferrik masraf lar dahil olup ilk doldurma masraflan dahil değildir. Bu miktann takriben yansı reaktör, ısı mübeddili ve müteferrik teçhizata, % 30 u reaktör biolojik kabuğu, bina ve sair inşaat masraflarına, geriye kalan % 20 si de mekanik ve elektrik teçhizatına aittir. Santralın bida yetteki yakıt doldurma masrafı £30/kW olup bu yakıt takriben beş sene için kâfidir. Bu du ruma göre ilk doldurma hariç atom santralla nnın ilk tesis masrafı modern bir termik santralınkinin üç mislidir. Her iki tip santra lın tesis müddetleri takriben aynıdır ve ilk

doldurma nazarı itibare alınırsa masraflar bakımından nisbet 3,5 olur.

İngiltere'de termik santrallarda amortis man müddeti olarak makina ve tejhizatta 25 sene, binalar için 40 sene alınmakta ve ma kinalann yenisi ile tebdilinde yine aynı bina dan faydalanılmaktadır. Fakat atom santral lannda durm farklıdır. Çünkü muayyen bazı şartlar ilk reaktörlerdeki buhar sıcaklığını ve tazyiki tahdit etmekte ve dolayısiyle kullanı lan buhar türbinleri bugünkü standarda gö re biraz geri sayılabilecek bir konstrüksiyon arzetmektedir. Pek tabiî olarak reaktör tekni ği ilerledikçe daha yüksek tazyik ve sıcaklık derecelerine geçmek mümkün olacaktır. Ayrı ca gelecekteki reaktörlerin ilk tesis masrafla rının ehemmiyetli surette azalacağı tabiidir. Ancak reaktörün faydalı ömrü sonunda aynı türbinin kullanılabilmesi için reaktörün ye nilenmesi icap etmektedir. Diğer taraftan re aktör tekniğindeki gelişme neticesi ekonomik mülâhazalar bakımından daha yüksek randı manlı buhar türbininin kullanılması bahis ko nusu olabilir. Bu bakımdan santralın amortis man müddeti olarak reaktörün ömrünün na zarı itibare alınması hakikate daha yakın' ola caktır. Bugünkü bilgi ve tecrübelerimize göre reaktörün ömrünü doğru bir şekilde tahmin etmek kolay değildir. 1942 senesinde gerçek leştirilen ilk zencir reaksiyonundan sonra Hanford'da tesis edilen reaktörler faaliyete geceli henüz 14 sene olmuştur ki; bu müddet reaktör için tahmin edilen normal ömrün al tındadır. Bugün kullanılan gaz soğutmalı re aktörlerde konstrüksiyon umumiyetle normal tekniğe dayanmakta ve yeni buluşlara nisbe ten az yer verilmiş bulunmaktadır. Reaktör ömrü başlıca aşağıdaki faktörlere tâbidir:

a) Grafit gövdenin aşınması, • b) Tazyik kabuğunun deforme olması ve aşınması, c) Betondan yapılmış olan biolojik koru ma, kılıfının aşınması.

Bunlardan birincisi termik tesirlerden ve radyasyondan husule gelmekte ve iyice kon trol edilemiyen Wigner reaksiyonu ve CO, te sirlerinin bir neticesi olarak; hızı sıcaklık^ ve radyasyon kesafetine bağlı olmak üzere te şekkül eden C + CO, • 2 CO reaksiyonu nun etkisile grafit miktarı gittikçe azalmak tadır. Dolayısiyle yakıt doldurma ve boşaltma mekanizmalarında bir tutukluk ve zorluk baş göstermektedir. Aynı arızaya (b) de yazılı hu sus ta sebep olmaktadır. Diğer taraftan za manla koruyucu kabuğun kalınlığı azalarak tehlikeli bir duruma girecektir. Bugünkü konstrüksiyon şartlarına göre reaktörlerin

ömrü 20 sene olarak alınmaktadır. Son geliş meler sonunda bir tek reaktörden 400 500 MW istihsal etmek mümkün olmuştur.

B) İşletme Masrafları:

Bugün erişilmiş olan merhalede işletme masrafları takriben modern termik santralla rın aynıdır. Yakıt masraflarını tam olarak tespit etmek biraz güç olmakla beraber aşağı daki faktörlere tâbi olduğunu söyliyebiliriz :

a) Zaman zaman yeniden konulması ica beden yakıta ait masraflar, b) Tatbik edilen yanma çevrimi ve rejimi, " c) Elde edilen radyoaktif külün değeri.

, Zaman zaman reaktöre konulması icap eden yakıt tabiî uranyum olup uranyum ihti va eden cevherlerden klâsik usullerle elde edi lir. Dünya piyasalarında uranyum cevheri için henüz teessüs etmiş bir fiatm bulunmayışı ve ocakların askerî maksatlarla çabuk gelişmesi neticesinde bu cevherin fiatını tahmin etmek pek mümkün değildir. En son rayice göre bir ton uranyum cevherinin fiatı £ 17500 dir. Bir fikir vermek bakımından 500 MW lık bir san tralı nazarı itibare alalım. İlk doldurma için takriben 220 ton cevhere ihtiyaç vardır. O halde ilk doldurma masrafları 17500 X 220 = £ 3 850 000 civarındadır.

_.• Diğer taraftan cevherin reaktörde istimal edilebilmesi için de ayn bir masrafa ihtiyaç .vardır.

Metalurjik sebeplerden dolayı büyüyen ve distorsiyona uğrayan uranyumun muayyen bir müddetten sonra kullanılması mahzurlu dur.

Bugün varılan neticelere göre; beher ton uranyum cevherinden 84 90 milyon kWh den daha fazla enerji istihsali tavsiye edilmekte dir Bilindiği üzere 1 gr. lık Uranyum 235 ten 24 000 kWh lik bir enerji elde edilebilir. Bir ton uranyum cevherinde normal olarak 7 Kgr. Uranyum 235 mevcut olduğuna göre 1 tonluk uranyum cevheri 168 Milyon kWh e tekabül etmektedir. Netice olarak denilebilir ki, ener ji istihsalinde bu miktarın ısı istihsali bakı mından yansından istifade edilmektedir. O halde yakıtın külünde bidayetteki uranyumun hemen hemen yansı bulunduğu gibi bir mik tar da Plütonyum 239 mevcuttur. Tahmin edildiğine göre külde mevcut Uranyum 235 ve Uranyum 238 istikbaldeki reaktörlerde kulla nılabilecektir. Külde Plutonyum'un bulunma sı her nekadar değerini arttırmakta ise de bugün teessüs etmiş bir fiat mevcut değildir.

. Mamafih şunu da belirtmek lâzımdır ki; uranyum cevheri nadir bulunduğundan reka

.M.E..M., 13

bet dolayısiyle fiatin düşmesi pek muhtemel değildir.

İlk doldurma yakıt masraflarını ilk tesis masrafları şeklinde ele almak yerinde olur. Reaktörün 20 senelik normal ömrü içerisinde bu masrafın dört defa tekrarlanması lâzımdır. Normal ömrü sonunda elde edilen külün bir ticarî kıymeti olacağına göre yakıt masrafla rını üç kısımda mütalâa etmek mümkündür.

1. İlk doldurmaya tekabül eden kapita lin faizi,

2. Yakıtın bidayetteki değeri ile nihaî de ğeri arasındaki farkın batan sermaye usulü ile amortismanı,

3. Zaman zaman konulması gereken ya kıta tekabül eden masraflar. •.

İlk iki maddenin toplamı toplam yakıt masraflarının takriben üçte biri kadardır.

Halen inşa halinde bulunan üç tipik san trala ait masraflar 1 No. lu cetvelde gösteril miştir :

CETVEL: 1

Kw. başına maliyet Yük faktörü Santralın ömrü

İlk tesis masraflarından dolayı malî külfet (pence/kwh) . krş/kWh

Yakıt masrafları:

a) İlk doldurmadan mütevellit faiz ve

amortisman

b) Zaman zaman yakıt konulması masrafı

İşletme masrafı

(pence/kWh) krş/kWh

Toplam maliyet

(pençe kWh) krş/kWh

145 75%

125 75% 20 sene

75%

0.42

0.37

0.32

1.31

1.15

0.95

0.07 0.08 0.07 0 08 0.07 0.08 0.22 0.25 0.22 0.25 0.22 0.25

0.67 0.74 0.62 0.69 0.57 0.64 2.086 2 3 1.95 2.2 1.80 2.0

Neticeler:

Atom santrallannuı en mahzurlu tarafı ilk tesis masraflarının yüksek oluşudur. Bu bakımdan üzerinde en çok çalışılan mevzular dan biri budur. İlgililerin ifade ettiğine göre tek reaktörlü, gaz soğutmalı ve tabiî uranyum cevherini istimal eden 500 MW tâkatindeki bir atom santralının maliyeti 3 sene içerisinde £90/kW a kadar düşürülebilecektir. Bu rakama şantiye, servis yollan, mühendislik gibi mü teferrik masraflar da dahildir. İç ödeme ile temini mümkün olan inşaat masrafları genel olarak ilk tesis masraflarının % 27 si nispe tindedir. Bu mertebede kWh maliyeti aşağı daki gibi olacaktır:

% 80 yük faktörü ve % 7 faiz kabul edi lirse :

pence/kWh kr/kWh

gelen külfet

İlk tesis masraflarından Yakıt faiz amortismanı Yakıt işletme masrafı İşletme masrafı

0.27

0.84

0.17

0.57

Külün satışı ile temin edilecek gelir

0.54

1.73

— 0.05 — 0.16

0.49

1.57

Yük faktörü 0.40 olursa maliyet iki mis li artar. Görülüyor ki bu safhada atom san tralları eh modem termik santrallarla reka bet edebilecektir. Bundan sonrası için birçok ihtimaller bahis konusu olabilir. Üzerinde en çok çalışılan mevzulardan biri de yakıtın sa tıh/hacim oranını arttırmak ve böylece 1 ton dan daha fâzla enerji almaktır. Yüksek sı caklıklara gidebilmek için de mineralden gay rı uranyum bileşenlerinin yakıt olarak kulla nılmasını sağlamak lâzımdır ve üzerinde çalı şılmaktadır.

Bu problemlerin çözülmesile önümüzdeki senelerde istihsal maliyetinin düşeceği tabii dir. Bugünkü vaziyeti ile atom santrallan ter mik santrallarla sadece yük faktörünün çok yüksek olduğu hallerde kabili mukayesedir. Hattâ denilebilir ki, yük faktörü asgarî 0.75 olan yük merkezlerinde atom santrallan dü şünülebilir. Yük faktörünün artmâsile ma İiyet süfatle düşer. Meselâ yük faktörü 0.85 olursa maliyet % 7,5 nisbetinde azalır. Bu bakımdan atom santrallannın bulunduğu sistemlerde bazı tedbirlerle yük faktörünü

arttırmak lazımdır. Bilhassa stratejik nokta lara pompaj istasyonları yerleştirerek yükün dişük olduğu saatlerde bunları çalıştırmak suretiyle su basmak ve böylece sistemdeki atom santrallannın yükünü arttırmak iyi netice vermektedir. Atom santrallan termik santrallara nisbetle'1.5 misli faz1 a su sarfe derler. Soğutma suyu tesislerine yapılan masraf ortalama fi 4 5/kW olup bazen £ 10/kW kadar yükselmektedir.

Bütün dünya memleketlerinde umumi yetle kömür membalannm ve rântabl hidro lik imkânlann mahdut olması dolayısiyle atom santrallan üzerindeki çalışmalar son sür'atle artmaktadır. Birçok memleketlerin bu mevzuda hazırladıktan programlar halen tatbik safhasındadır.

Hattâ çok bol hidrolik imkânlara sahip bulunan İsveç bile bu memleketler arasına katılmıştır. İsveç'te biri 1960 senesinde, di ğeri de 1963 senesinde servise girecek olan sırasile 75 MW ve 100 MW lık iki atom san tralının inşasına geçen aylarda başlanmıştır.

Elektrik Mühendisi Alınacaktır

Karabük Demir ve Çeliş İşletmelerinde kadrolan münhal olan aşağıdaki vazifelere Elek trik Mühendisi alınacaktır.

Kuvvet Santralı Müdürlüğünde: a) İşletme Şefi (Elektrik veya Makina Y. Mühendisi veya Mühendis) b) Mühendis (Elektrik veya Makina. Y. Mühendisi veya Mühendis)

Kadro TL.

750 625

Elektrik Bakım Müdürlüğünde:

Bakım Şefi (Elektrik Y. Mühendisi veya Mühendis; tecrübesi olanlar

tercih olunur.)

Yukanda zikri geçen vazifeleri deruhte edeceklere hizalannda gösterilen kadro öde neklerini aşmamak üzere, barem dışı aylık ücret verilecektir. Ayncâ aylıklarının % 25 ine kadar rasyonel çalışma primi, % 20 sine kadar mâden işleme yeri tazminatı ve yılda dört aylıklan tutannda ikramiye ve tahsisat ödenecek, pek cüz'î bir bakım masrafi karşılığında ikametgâh (vazife evi veya apartman dairesi) tahsis olunacaktır.

İsteklilerin tahsil, geçmiş ve halihazıdaki hizmet durumlannı belirtir ve kendilerince açıklanmasında fayda mülâhaza edilen sair bilgileri ihtiva edecek dilekçeleri üe Umum

Müdürlüğe müracaatlan rica olunur.

M.E.M. .13