Simulacija zagona NEK

V multimedijskem centru Svet energije si pri vodenju obiskovalcev nenehno prizadevajo različnim starostnim skupinam čim bolj razumljivo in zanimivo približati kompleksne tehnične vsebine. V ta namen so sami razvili nekaj interaktivnih eksponatov, ki so se v praksi pokazali kot zelo učinkoviti. Ena od teh je simulacija zagona in prikaz delovanja jedrske elektrarne Krško.

V prostorih družbe GEN energija se obiskovalci Sveta energije, ki podaja celovite strokovne informacije o energetskih temah, poglabljajo v raziskovanje pomena energije in njene rabe v vsakdanjem življenju ter v tehnologije za proizvodnjo električne energije, njene gospodarske, družbene in okoljske vidike. V Svetu energije imajo pozitivne izkušnje z razvojem novih eksponatov in s sodelovanjem z lokalnim okoljem, pa naj so to strokovnjaki iz skupine GEN ali iz šolskih centrov, s katerimi sodelujejo, zlasti Šolskim centrom Krško-Sevnica. V okviru programa Tehnogenij že vrsto let usmerjajo mentorje in dijake k razvoju različnih eksponatov in simulacij, ki so našli svoje mesto v Svetu energije. Tako so do zdaj razvili simulacijo delovanja hidroelektrarn na spodnji Savi, pa interaktivne modele regulacijskih palic, turbinsko-generatorskega sklopa HE Arto-Blanca in model hladilnega stolpa Nuklearne elektrarne Krško (NEK).

Predavatelji v Svetu energije, šest jih je, so želeli obiskovalcem kompleksne sisteme v jedrski elektrarni približati na poenostavljen način. Kot je povedal Garsia Kosinac, nekdanji profesor fizike in tehnike ter strokovni sodelavec Sveta energije, je simulacija delovanja NEK nastala kot strokovna podpora projektu Mladi genialci. Ta poteka od leta 2012 med posavsko osnovnošolsko populacijo (8. in 9. razredi) ter vsake dve leti na nacionalni ravni za dijake 3. in 4. letnikov tehniških gimnazij, štiriletnega elektro programa in programa strojnih tehnikov. »Dijaki se morajo med tekmovanjem poglobiti in razumeti tudi delovanje Nuklearne elektrarne Krško v okviru fizikalnih zakonitostih, kot jim omogoča predznanje pri predmetih fizika in energetika. Upoštevajoč učni program fizike v gimnazijah in srednjih strokovnih šolah smo v sodelovanju s strokovnjaki iz NEK razvili računalniško simulacijo delovanja NEK, pri kateri je glavni poudarek na prikazu delovanja jedrske elektrarne kot termodinamičnega stroja. Dijaki, ki so postavljeni v vlogo operaterja jedrske elektrarne, spreminjajo toplotno moč reaktorja z upravljanjem kontrolnih palic. S tem povzročijo spremembe tlaka in temperature vode v primarnem sistemu, sprožijo nastajanje pare v uparjalniku, sledijo prenosu pare na turbine ter pretvorbi mehanske energije v električno v generatorju, sinhronizaciji generatorja na omrežje ter vplivu temperature in pretoka reke Save na delovanje in izkoristek NEK. Simulacijo zagona NEK v vlogah operaterjev v paru izvajata po dva obiskovalca. Po kratkih začetnih napotkih o delovanju simulacije so obiskovalci visoko motivirani, da ob navodilih na ukazni vrstici simulacije pripeljejo NEK iz začetnega stanja (po remontu) do 100 odstotkov električne moči,« je razložil Kosinac.

Ideja sega v začetek 2016, ko so pripravili elaborat in zasnovali prvi prototip. V živo so simulacijo prvič predstavili januarja 2017. Na podlagi pripravljenih tehničnih specifikacij je sledilo programiranje odzivov in oblikovanje grafične podobe. Sledila je faza testiranja in popravkov prve delujoče različice. Po nekaj iteracijah je nastal simulator zagona NEK, s katerim NEK predstavijo kot toplotni stroj, pri tem pa dosledno upoštevajo vse osnovne postopke in procese, ki se izvedejo med zagonom in kasnejšim delovanjem na polni moči.

Prednost simulacije je, da predznanje ni potrebno. »Obiskovalcem simulacijo običajno predstavimo ob koncu ogleda. Najprej jih popeljemo skozi celotno razstavo, kjer si pozorno ogledajo maketo NEK, predstavimo, kako je videti jedrsko gorivo, pokažemo vse druge vrste elektrarn, obravnavamo problematiko globalnega segrevanja in izpuste CO₂ ter kakovost zraka, pa tudi izzive zanesljive oskrbe elektroenergetskega sistema iz različnih virov,« pravi Jazbinšek, inženir specialist iz Razvojnega centra energetike ZEL-EN. Poleg simulacije v Svetu energije v Krškem imajo tudi mobilno različico, ki jo selijo na oglede po vsej Sloveniji. Pred kratkim so simulacijo pokazali na konferenci hrvaškega Nuklearnega društva v Zadru ter na mednarodni konferenci Nuclear energy for New Europe v Portorožu, konec septembra pa je bila tudi del programa, s katerim se je Svet energije v okviru projekta Noč raziskovalcev 2018 predstavil v centru Ljubljane.

Zagon jedrske elektrarne krško smo želeli predstaviti na preprost, a dinamičen način. Večina obstoječih simulatorjev je narejenih za ljudi z veliko predznanja, po drugi strani pa so na spletu dostopne simulacije, ki so preveč poenostavljene. Skupaj s strokovnjaki iz NEK smo se odločili, katere sisteme jedrske elektrarne je nujno vključiti v simulacijo, da je razumljiva, a vseeno tehnično korektna in kljub poenostavitvam odraža vse ključne korake in prikazuje prave vrednosti parametrov, kot jih ima NEK med zagonom. »Obiskovalca-operaterja« upravljata deset stikal, s katerimi aktivirata ustrezne sisteme.

Jure Jazbinšek