Във връзка с продължаващото понижение на р. Дунав, на 6 октомври 2026 г. превантивно ще бъде намалена общата мощност на двата блока на АЕЦ „Козлодуй” с около 90 МВт. Мярката се изпълнява с решение на Работната група, която управлява дейностите за осигуряване на безопасната и надеждна експлоатация на ядрените мощности при продължително понижаване на речните нива. Прогнозите сочат продължаващ спад на река Дунав, при което, съгласно процедурите, би могло да се наложи привеждане в изпълнение на допълнителни мерки. Всички действия на атомната централа се предприемат съобразно хидроложката обстановка и се координират с Министерството на енергетиката и Електроенергийния системен оператор.

REMIT
06.10.2026 ЯЕБ №6 Намаляване на мощността на ЯЕБ 6 поради критично ниското ниво на река Дунав. Считано от 13:00 (CET+1) на 06/10/2026 ЯЕБ 6 ще работи на понижена мощност поради критично ниското ниво на река Дунав.
———————
Б.Р. Тук са необходими някои пояснения защо е необходимо намаляване на мощността и с какво помага това за работата на хидротехническите съоръжения на АЕЦ „Козлодуй“. Предупреждавам предварително, че ще са „много букви“. Който желае, може да се ограничи само с картинката.

При намаляване на мощността на ядрения енергоблок намалява не само електрическата му мощност. Намалява и топлинният поток, който след извършването на работа в турбината трябва да бъде отведен от кондензатора към крайния охладител. Именно тази зависимост създава възможност за намаляване на необходимия дебит на охлаждащата вода при работа с частично натоварване.

В конвенционалния паротурбинен цикъл топлината от реактора се предава към работния флуид, образува се пара, парата се разширява в турбината и след последното стъпало постъпва в кондензатора. Там остатъчната топлина се предава на охлаждащата вода, а кондензираната пара се връща обратно в цикъла.

Енергийният баланс може опростено да се представи като:

Qreactor = Pe + Qcond + Qother

където Qreactor е топлинната мощност на реактора, Pe е електрическата мощност, Qcond е топлината, отведена през кондензатора, а Qother включва останалите топлинни потоци и загуби.

За кондензационен енергоблок Qcond представлява много голяма част от топлината, която не се превръща в електрическа енергия. Следователно при намаляване на мощността на реактора и съответното намаляване на парния поток намалява и топлинният товар на кондензатора. IAEA посочва именно топлината, отхвърляна от процеса на преобразуване на енергия, като основния фактор, определящ потреблението на охлаждаща вода при експлоатацията на атомната електроцентрала. При частично натоварване необходимостта от охлаждаща вода намалява.

В най-простото приближение, ако ефективността на турбинния цикъл се приеме за приблизително постоянна, топлинният товар на кондензатора се изменя приблизително пропорционално на мощността. Това обаче е само първо приближение. При частично натоварване се променят параметрите на парата, разходът на пара, налягането в кондензатора, ефективността на турбината и други величини. Реалният топлинен товар трябва да бъде определен от характеристиките на конкретния енергоблок.

От страна на охлаждащата вода зависимостта се описва с основното уравнение на топлинния баланс:

Qcond = ṁcw · cp · ΔT

където ṁcw е масовият дебит на охлаждащата вода, cp е нейният специфичен топлинен капацитет, а ΔT е повишението на температурата на водата между входа и изхода на кондензатора.

Ако топлинният товар на кондензатора намалее и се запази приблизително същото температурно повишение на охлаждащата вода, необходимият дебит може да бъде намален. Например, ако кондензаторът при номинален режим трябва да отвежда 1800 MW топлина и охлаждащата вода се загрява с 10 °C, необходимият масов дебит е приблизително:

ṁ = 1 800 000 kW / (4,18 kJ/kg·K × 10 K)

или около 43 000 kg/s, което съответства приблизително на 155 000 m³/h.

Ако топлинният товар бъде намален до 70% от номиналния и останалите условия се приемат за непроменени, теоретично необходимият дебит би спаднал приблизително до 109 000 m³/h.

Точно тази зависимост има значение при атомни електроцентрали с директно охлаждане от река или море. При тях охлаждащата вода се взема от водния обект, преминава през кондензатора и се връща обратно. Ако природният воден дебит намалее, операторът може да попадне в ситуация, при която номиналната мощност вече не може да бъде поддържана без превишаване на ограниченията върху водочерпене или върху температурата на връщаната вода.

В такъв случай намаляването на електрическата мощност може да се използва като средство за адаптиране на топлинния товар към наличния воден ресурс. По-ниската мощност означава по-малък парен поток, по-малък топлинен товар на кондензатора и съответно възможност за работа с по-малък дебит на охлаждащата вода. IAEA разглежда именно използването на регулируеми обороти на охлаждащите помпи при частично натоварване като средство за намаляване на водочерпeнето.

Това обаче не означава, че дебитът на охлаждащата вода може механично да бъде намален със същия процент, с който е намалена електрическата мощност.

Кондензаторът е топлообменник с определена топлообменна повърхност, хидравлично съпротивление и коефициент на топлопредаване. При намаляване на скоростта на водата през тръбите се променят условията на топлообмен. Следователно способността на кондензатора да отвежда даден топлинен поток също се изменя.

Температурата на входящата охлаждаща вода е друг критичен фактор. При нисък речен дебит често съществува едновременно и повишена температура на водата. По-високата входяща температура намалява температурната разлика между кондензиращата пара и охлаждащата вода и влошава условията за кондензация. За поддържане на необходимия вакуум в кондензатора може да се наложи определен минимален дебит дори при значително намалена мощност.

Следователно реалната граница се определя от съвместното действие на няколко ограничения: топлинния товар на кондензатора, температурата на охлаждащата вода, допустимото температурно повишение, минималния допустим дебит през кондензатора, характеристиките на охлаждащите помпи, необходимия вакуум на турбината и ограниченията върху водовземането и топлинното въздействие върху водния обект.

Има и важно разграничение между нормалното охлаждане на турбинно-кондензаторния тракт и системите, свързани с ядрената безопасност. Намаляването на електрическата мощност може съществено да намали топлинния товар на кондензатора, но не означава пропорционално намаляване на всички охлаждащи потребности на площадката. Съществуват системи за охлаждане на спомагателно оборудване, системи за безопасност и други топлинни товари, които имат различна зависимост от мощността. При аварийни режими отвеждането на остатъчната топлина се разглежда по съвсем различна инженерна схема.

Същото разграничение е необходимо и при сравняване на различните видове охладителни системи. При директно охлаждане голямо количество речна или морска вода преминава еднократно през кондензатора. При затворен цикъл водата циркулира многократно, а външното водочерпене компенсира основно изпарението и продухването. IAEA дава като пример за 1000 MW електрически блок при затворен цикъл около 46 m³/s рециркулираща вода за кондензатора при температурно повишение 10 °C, докато прясната вода за компенсация на загубите е приблизително 1,03 m³/s.

Това показва защо една и съща намалена електрическа мощност може да има различен ефект върху водочерпенето в зависимост от конструкцията на охлаждащата система.

При директно охлаждане ограничението може да бъде именно количеството вода, което може да бъде взето от реката в даден момент. При затворена система ограничението е по-силно свързано с топлоотдаването в охладителните кули, температурата и влажността на въздуха и необходимото количество вода за компенсация на загубите.

Следователно инженерният механизъм може да бъде формулиран точно така: намаляването на мощността намалява топлинния поток към кондензатора; намаляването на топлинния поток намалява количеството топлина, което трябва да бъде предадено на охлаждащата вода; при подходящо температурно условие това позволява намаляване на водния дебит; а при системи с регулируеми помпи намаляването на дебита може да бъде реализирано непосредствено чрез промяна на работната точка на помпите. IAEA изрично разглежда този режим при частично натоварване като възможност за намаляване на водочерпенето.

Това е реален инструмент за експлоатация при ограничен воден ресурс, но не е решение на самия хидрологичен проблем. Намаляването на мощността не увеличава дебита на реката. То само намалява количеството топлина, което енергоблокът трябва да предаде на наличната вода.

При конкретен енергоблок допустимата мощност при даден речен дебит трябва да бъде определена от реалните характеристики на реакторната и турбинната система, кондензатора, охлаждащите помпи, водовземното съоръжение и водния обект. Следователно въпросът не е просто колко процента е намалена мощността, а какъв топлинен товар остава в кондензатора и дали този товар може да бъде отвеждан при наличния дебит, температура и допустимо температурно повишение на охлаждащата вода.

Точно поради това ограничаването на мощността може да позволи на един ядрен енергоблок временно да продължи работа при условия, при които номиналната мощност вече е невъзможна. То представлява адаптиране на топлинния товар към физическия ресурс, а не премахване на зависимостта на централата от охлаждащата система.

Намаляването на дебита на охлаждащата вода има още едно последствие, което при конкретна схема на водоснабдяване може да се окаже по-важно от самото намаляване на необходимото количество вода. То променя хидравличните условия, при които работят бреговите помпени агрегати.

За разглежданата схема ще приемем условно, че бреговите помпи са осови, или витлови, и са проектирани за напор около 12 m при номиналния разход. Тази стойност трябва да се разбира като характеристика на работната точка, а не като абсолютна физическа граница, над която помпата престава да изпомпва вода. Реалната граница се определя от съвместното действие на характеристиката на помпата, характеристиката на водопроводната система, двигателя, вала, работното колело и допустимите механични и хидравлични режими.

Помпата създава прираст на пълния напор между входното и изходното сечение. При система с открити водни повърхности налягането върху двете повърхности е приблизително атмосферно и необходимият напор може да се разглежда основно като сума от геодезичната разлика във водните нива и хидравличните загуби по трасето, като към тях при необходимост се добавят разликите в скоростните напори.

Следователно необходимият напор не е константа. Той зависи от конкретната хидравлична система и от разхода през нея. Системната характеристика обикновено има статична част, определена от разликата във височините, и динамична част, която нараства с увеличаването на разхода. При тръбопроводни системи загубите от триене и местните съпротивления в първо приближение нарастват приблизително с квадрата на разхода. Работната точка на помпата се получава именно от пресичането на характеристиката на помпата H(Q) с характеристиката на системата Hsys(Q).

При разглежданата система след бреговите помпи има открит канал с трапецовиден профил и плоско дъно. В края на канала трябва да бъде поддържано определено водно ниво, необходимо за нормалното функциониране на следващата част от охладителната система.

При постоянна геометрия на канала и зададено ниво в края неговият необходим начален воден хоризонт зависи от разхода. Причината е, че движението на водата през открития канал изисква определен наклон на водната повърхност, който компенсира загубите от триене. При по-голям разход скоростта е по-висока и необходимият енергиен наклон е по-голям. При по-малък разход необходимият наклон намалява.

Това може да се покаже с обичайната зависимост за равномерно движение в открит канал, например чрез формулата на Manning:

Q = (1/n) · A · R^(2/3) · S^(1/2)

където Q е разходът, A е площта на живото сечение, R е хидравличният радиус, S е хидравличният наклон, а n е коефициентът на грапавина.

При зададена геометрия и определено крайно водно ниво намаляването на Q позволява намаляване на необходимия хидравличен наклон S. Следователно за същото ниво в края на канала може да бъде достатъчно по-ниско ниво в началото му.

Именно тук се появява връзката с бреговите помпи.

Ако помпите подават вода от аванкамерата към началото на канала, необходимият напор на помпата зависи от разликата между нивото в аванкамерата и необходимото ниво при началото на канала, както и от хидравличните загуби между двете точки.

При много ниско ниво в аванкамерата тази разлика може да стане критична. Ако каналът трябва да поддържа същия разход, в началото му трябва да се поддържа сравнително високо водно ниво, за да се осигури необходимият хидравличен наклон до неговия край. Това увеличава статичната част на напора, който трябва да осигурят бреговите помпи.

Ако обаче необходимият разход бъде намален, каналът може да пренесе необходимото количество вода при по-малък наклон на водната повърхност. При същото изисквано ниво в края на канала това означава, че нивото в началото може да бъде по-ниско.

Така се получава верига от зависимости:

намалена мощност на енергоблока → намалена необходима охлаждаща вода → намален разход през канала → по-малък необходим хидравличен наклон → по-ниско необходимо ниво в началото на канала → по-малка необходима разлика между нивата преди и след помпите → по-малък изискуем напор на бреговите помпи.

Това е същественото предимство на намаления разход. Той не само намалява количеството вода, което трябва да бъде доставено до кондензатора. Той може да намали и височината, до която тази вода трябва да бъде повдигната от помпената система.

Тук трябва да се направи още едно важно разграничение относно понятието „напор на помпата“.

Ако приемем условен проектен напор от 12 m, това не означава, че при необходим напор 13 m водата физически няма да бъде повдигната. При конкретната характеристика помпата може да развие и по-голям напор, особено при движение към малък разход. За помпата обаче всяка работна точка се характеризира едновременно с напор, разход, мощност, КПД, хидравлични сили и механични натоварвания. Следователно възможността да се получи по-голям напор не означава, че този режим е допустим за продължителна експлоатация.

При осовите и витловите помпи тази особеност е особено важна. Те са предназначени за големи разходи и сравнително малки напори. При намаляване на разхода характеристиката H(Q) може да доведе до увеличаване на развивания напор, докато характеристиката на мощността на вала се държи по различен начин от тази на радиалните помпи. При пропелерните помпи мощността може да нараства при намаляване на разхода и да достигне максимална стойност близо до режима на нулев разход. Именно затова при този тип помпи не е достатъчно да се каже, че „помпата може да даде необходимия напор“. Трябва да се провери дали конкретната работна точка е допустима за двигателя, вала, работното колело и лагерите.

Следователно действителното ограничение може да бъде не способността на помпата да създаде определен воден стълб, а механичният и електрическият режим, при който тя го създава.

Това е особено важно при много ниско ниво в аванкамерата. Намаляването на нивото от страна на засмукването създава отделен проблем с наличния кавитационен напор NPSH. Когато нивото пред помпата спадне, намалява наличният NPSH. Ако той стане по-малък от необходимия за конкретната работна точка, възниква кавитация и характеристиките на помпата започват да се влошават. Следователно ниското ниво в аванкамерата има две различни последствия: увеличава необходимия геометричен лифт до определено ниво на нагнетяване и едновременно намалява наличния кавитационен запас.

Тъкмо поради това намаляването на необходимия разход може да даде двойна хидравлична полза за разглежданата система. От една страна, намалява необходимият дебит през помпата и канала. От друга страна, намалява нивото, което трябва да бъде поддържано в началото на канала, за да се получи зададеното ниво в неговия край. Това може да намали изискуемия напор на помпата и съответно да премести работната точка към по-подходяща област от характеристиката.

Тук обаче има важна граница. Не може предварително да се приеме, че всяко намаляване на разхода автоматично подобрява режима на осовата помпа. Самата помпа има собствена H-Q характеристика и характеристика на потребяваната мощност. При осова помпа прекомерното намаляване на разхода може да премести работната точка в област с неблагоприятни хидравлични и механични натоварвания. Затова трябва да се търси не минималният възможен разход, а разходът, при който едновременно се изпълняват изискванията към охлаждането, нивото в края на канала, допустимият режим на помпата, мощността на електродвигателя, натоварването на вала и кавитационният запас.

Следователно оптималният режим е резултат от пресичането на три характеристики: характеристиката на помпата, характеристиката на хидравличната система и характеристиката на технологично необходимия разход на охлаждащата система.

Това променя и смисъла на ограничаването на мощността на ядрения блок. То не е само средство за намаляване на топлината, която трябва да бъде отведена от кондензатора. В система с ограничен воден ресурс то може да бъде средство за преместване на цялата хидравлична система към по-благоприятна работна точка. Намаленият топлинен товар позволява по-малък воден разход; по-малкият воден разход намалява необходимия наклон на канала; по-малкият наклон позволява по-ниско ниво в началото на канала; а това намалява необходимия напор на бреговите помпи.

Така ограничението, което първоначално изглежда като проблем на реакторната мощност, всъщност се превръща в задача по съгласуване на топлинната, хидравличната и помпената система. Критичният параметър вече не е само „колко вода има в реката“, а дали наличният воден ресурс позволява едновременно да се осигурят необходимият разход, допустимото ниво в канала, допустимата работна точка на помпите и необходимото топлоотвеждане от кондензатора.