Energi panas di dalam nuklir pembangkit listrik dapat dihasilkan melalui reaksi nuklir atau fisi nuklir. Unsur berat fisi nuklir adalah Uranium / Thorium yang dilakukan di dalam perangkat khusus yang disebut reaktor nuklir. Sejumlah besar energi dapat dihasilkan karena fisi nuklir. Bagian selebihnya di dalam nuklir, serta pembangkit termal konvensional, adalah sama. Pembelahan 1 Kg Uranium menghasilkan energi panas yang setara dengan energi yang dihasilkan melalui 4500 ton batubara bermutu tinggi. Ini secara signifikan mengurangi biaya transportasi bahan bakar, jadi ini adalah keuntungan utama dari pembangkit ini. Di seluruh dunia, terdapat simpanan bahan bakar yang sangat besar sehingga pembangkit listrik ini dapat memasok energi listrik terus menerus selama ratusan tahun. Pembangkit listrik tenaga nuklir menghasilkan 10% listrik dari seluruh listrik di dunia
Apa itu Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir?
Definisi: Pembangkit listrik yang digunakan untuk menghangatkan air untuk menghasilkan uap , maka uap ini dapat digunakan untuk memutar turbin besar untuk menghasilkan listrik. Tanaman ini menggunakan panas untuk menghangatkan air yang dihasilkan oleh fisi nuklir. Jadi atom dalam fisi nuklir akan terpecah menjadi atom yang lebih kecil untuk menghasilkan energi. Itu diagram pembangkit listrik tenaga nuklir ditampilkan di bawah.
Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir
Di pembangkit listrik, fisi berlangsung di reaktor dan bagian tengah reaktor dikenal sebagai inti yang mengandung bahan bakar uranium, dan ini dapat dibentuk menjadi pelet keramik . Setiap pelet menghasilkan 150 galon energi minyak. Total energi yang dihasilkan dari pelet ditumpuk di batang bahan bakar logam. Sekelompok batang ini dikenal sebagai rakitan bahan bakar dan inti reaktor mencakup beberapa rakitan bahan bakar.
Selama fisi nuklir, panas dapat dihasilkan di dalam inti reaktor. Panas ini dapat digunakan untuk menghangatkan air menjadi uap sehingga bilah turbin dapat diaktifkan. Setelah bilah turbin diaktifkan maka mereka menggerakkan generator untuk membuat listrik. Di pembangkit listrik, menara pendingin tersedia untuk mendinginkan uap ke dalam air jika tidak mereka menggunakan air dari sumber yang berbeda. Akhirnya, air yang telah didinginkan dapat digunakan kembali untuk menghasilkan uap.
Diagram Blok Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir
Komponen Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir
Pada diagram blok pembangkit listrik tenaga nuklir di atas, terdapat berbagai komponen yang meliputi berikut ini.
Reaktor nuklir
Dalam suatu pembangkit listrik, reaktor nuklir merupakan komponen esensial seperti sumber panas yang meliputi bahan bakar & reaksinya dalam rantai nuklir termasuk produk limbah nuklir. Bahan bakar nuklir yang digunakan dalam reaktor nuklir adalah Uranium & reaksinya adalah panas yang dihasilkan dalam reaktor. Kemudian, panas ini dapat ditransfer ke pendingin reaktor untuk menghasilkan panas ke seluruh bagian di pembangkit listrik.
Ada berbagai jenis reaktor nuklir yang digunakan dalam pembuatan plutonium, kapal, satelit & pesawat terbang untuk penelitian serta keperluan medis. Pembangkit listrik tidak hanya mencakup reaktor dan juga termasuk turbin, generator, menara pendingin, berbagai sistem keselamatan.
Pembangkit Uap
Di semua pembangkit listrik, produksi uap bersifat umum namun cara pembangkitannya akan berubah. Sebagian besar pabrik menggunakan reaktor air dengan menggunakan dua putaran air berputar untuk menghasilkan uap. Loop utama membawa air yang sangat panas untuk memanaskan pertukaran setelah air pada tekanan rendah diedarkan, kemudian memanaskan air untuk menghasilkan uap untuk disalurkan ke bagian turbin.
Generator & Turbin
Setelah uap dihasilkan, uap tersebut bergerak dengan tekanan tinggi untuk mempercepat turbin. Putaran turbin dapat digunakan untuk memutar sebuah generator listrik untuk menghasilkan listrik yang disalurkan ke jaringan listrik.
Menara pendingin
Pada pembangkit listrik tenaga nuklir, bagian terpenting adalah menara pendingin yang digunakan untuk meredam panas air. Silakan merujuk ke tautan ini untuk mengetahui lebih lanjut apa itu menara pendingin - komponen, konstruksi & aplikasi
Pekerjaan Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir
Unsur-unsur seperti Uranium atau Thorium digugat sebagai reaksi fisi nuklir dari reaktor nuklir. Karena fisi ini, sejumlah besar energi panas dapat dihasilkan dan dikirim ke reaktor pendingin. Di sini, pendingin tidak lain adalah air, logam cair, atau gas. Air yang dipanaskan dialirkan dalam heat exchanger sehingga berubah menjadi steam yang bersuhu tinggi. Kemudian uap yang dihasilkan diijinkan untuk membuat a turbin uap Lari. Sekali lagi uap dapat diubah kembali menjadi pendingin & didaur ulang untuk digunakan sebagai penukar panas. Jadi turbin dan alternator dihubungkan untuk menghasilkan listrik. Dengan menggunakan trafo maka listrik yang dihasilkan dapat ditingkatkan untuk digunakan dalam komunikasi jarak jauh.
Efisiensi Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir
Efisiensi pembangkit listrik tenaga nuklir dapat ditentukan sama dengan mesin kalor lainnya karena secara teknis pembangkit tersebut merupakan mesin kalor yang besar. Jumlah daya listrik yang dihasilkan untuk setiap unit tenaga panas akan menghasilkan efisiensi termal & karena hukum kedua termodinamika, ada batas yang lebih tinggi untuk seberapa efisien pembangkit listrik ini.
Pembangkit listrik tenaga nuklir biasa mencapai efisiensi sekitar 33 hingga 37%, setara dengan pembangkit berbahan bakar fosil. Temperatur tinggi & desain yang lebih terkini seperti reaktor Generasi IV dapat memperoleh efisiensi di atas 45%.
Jenis Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir
Ada dua jenis pembangkit listrik tenaga nuklir yaitu reaktor air bertekanan dan reaktor air mendidih.
Reaktor Air Bertekanan
Dalam reaktor semacam ini, air biasa digunakan sebagai pendingin. Ini disimpan pada kekuatan yang sangat tinggi sehingga tidak mendidih. Penukar kalor dalam reaktor ini mentransfer air panas di mana air dari lingkaran pendingin sekunder diubah menjadi uap. Oleh karena itu, loop ini benar-benar bebas dari bahan radioaktif. Di reaktor ini, air pendingin bekerja sebagai moderator. Karena manfaat ini, reaktor ini paling sering digunakan.
Reaktor Air Mendidih
Dalam reaktor jenis ini, satu loop pendingin hanya tersedia. Air diperbolehkan untuk dipanaskan di dalam reaktor. Uap dihasilkan dari reaktor saat keluar dari reaktor & uap akan mengalir ke seluruh turbin uap. Kelemahan utama dari reaktor ini adalah, air pendingin mendekati batang bahan bakar & turbin. Jadi, bahan radioaktif dapat ditemukan di atas turbin.
Pemilihan Lokasi untuk Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir
Pemilihan lokasi untuk PowerPoint nuklir dapat dilakukan dengan mempertimbangkan persyaratan teknis. Penataan dan cara kerja pembangkit listrik tenaga nuklir terutama bergantung pada karakteristik situs.
Saat merancang pabrik, risiko dari lokasi harus dipertimbangkan. Desain pabrik harus menangani kejadian alam yang luar biasa & tindakan yang disebabkan oleh manusia, tanpa merusak keamanan operasional pabrik.
Setiap lokasi harus memberikan kebutuhan yang diperlukan seperti heat sink yang dibuang dan rusak, ketersediaan catu daya, komunikasi yang sangat baik dan manajemen krisis yang efisien, dll. Untuk pembangkit listrik, perkiraan lokasi biasanya menempati tahapan yang berbeda seperti pemilihan, karakterisasi, pra-operasional, dan operasional.
Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir di India
Ada tujuh pembangkit listrik tenaga nuklir di India yang meliputi berikut ini.
- Kudankulam Nuclear Power Plant, terletak di Tamil Nadu
- Tarapur Nuclear Reactor, terletak di Maharashtra
- Rajasthan Atomic Power Plant, terletak di Rajasthan
- Kaiga Atomic Power Plant, terletak di Karnataka
- Kalapakkam Nuclear Power Plant, terletak di Tamil Nadu
- Narora Nuclear Reactor, terletak di Uttar Pradesh
- Pembangkit Listrik Tenaga Atom Kakarapar, terletak di Gujarat
Keuntungan
Itu keuntungan pembangkit listrik tenaga nuklir termasuk yang berikut ini.
- Ini menggunakan lebih sedikit ruang dibandingkan dengan pembangkit listrik lainnya
- Ini sangat ekonomis dan menghasilkan tenaga listrik yang besar.
- Pembangkit ini terletak di dekat pusat beban karena tidak membutuhkan bahan bakar yang besar.
- Ini menghasilkan sejumlah besar tenaga dalam proses setiap fisi nuklir
- Ini menggunakan lebih sedikit bahan bakar untuk menghasilkan energi yang sangat besar
- Pengoperasiannya dapat diandalkan
- Jika dibandingkan dengan pembangkit listrik tenaga uap, sangat bersih dan rapi
- Biaya operasinya kecil
- Itu tidak menghasilkan gas yang mencemari
Kekurangan
Itu kerugian dari pembangkit listrik tenaga nuklir termasuk yang berikut ini.
- Biaya pemasangan primer sangat tinggi jika dibandingkan dengan pembangkit listrik lainnya.
- Bahan bakar nuklir itu mahal sehingga sulit untuk pulih
- Biaya modal yang tinggi dibandingkan dengan pembangkit listrik lainnya
- Pengetahuan teknis diperlukan untuk mengoperasikan plat ini. Jadi pemeliharaan, serta gaji, akan tinggi.
- Ada kemungkinan polusi radioaktif
- Responnya tidak efisien
- Kebutuhan air pendingin berlipat ganda dibandingkan dengan pembangkit listrik tenaga uap.
Aplikasi
Itu aplikasi pembangkit listrik tenaga nuklir termasuk yang berikut ini.
Energi nuklir digunakan di berbagai industri di seluruh dunia untuk desalinasi air laut, produksi hidrogen, pendinginan / pemanasan distrik, penghilangan sumber daya minyak tersier & digunakan dalam aplikasi proses panas seperti kogenerasi, konversi batu bara menjadi cairan & bantuan dalam sintesis bahan baku kimia.
FAQ
1). Apa itu pembangkit listrik tenaga nuklir?
Ini adalah pembangkit listrik tenaga termal yang menggunakan reaktor nuklir sebagai sumber panasnya. Panas yang dihasilkan dapat digunakan untuk menggerakkan turbin yang dihubungkan ke generator untuk menghasilkan listrik.
2), Di India, ada berapa pembangkit nuklir?
Ada tujuh pembangkit nuklir yang tersedia di India
3). Negara bagian manakah di AS yang memiliki lebih banyak pembangkit listrik?
Pennsylvania
4). Apa pembangkit listrik terbesar di dunia?
Saat ini, 'pembangkit listrik Kashiwazaki-Kariwa' di Jepang adalah pembangkit listrik terbesar di dunia.
5). Apa desain paling aman untuk reaktor nuklir?
SMR (reaktor modular kecil) adalah desain yang paling aman.
6). Apa jenis pembangkit listrik tenaga nuklir yang umum?
Ini tersedia dalam dua jenis yaitu air bertekanan & reaktor air mendidih
7). Apa saja komponen yang digunakan dalam pembangkit listrik tenaga nuklir?
Mereka adalah reaktor nuklir, pembangkit uap, menara pendingin, turbin, generator, dll.
Jadi, ini semua tentang gambaran umum tentang pembangkit listrik tenaga nuklir . Di India, pembangkit listrik tenaga nuklir menghasilkan energi 6,7GW dengan menyumbang 2% listrik di negara itu. Pengendalian pembangkit ini di India dapat dilakukan melalui NPCIL - Nuclear Power Corporation of India. Ini pertanyaan untuk Anda, apa pembangkit listrik tenaga nuklir yang terkenal di India?
