To jako vazne? Prosim zkuste si o tom napred neco precist, pro vas bude uplne stacit to co je na wikipedii. Nez tak ucinite, tak o tomto tematu prosim vubec nic nepiste, jinak budete opet jenom pro smich...

Koukal jsem se ted na video pani Drabove z fyzikalnich ctvrtku na CVUT ­- tam v podstate rika totez. Jinak diky ­(prihlaste se kdo jste ten odkaz dal do fora­) za ten odkaz. Je zde:

https:­/­/www.youtube.com­/watch?v=qfHCW60KVwQ

Ja k tomu jen dodam noticku o stabilite site ­- aby distribucni elektricka sit drzela pozadovanou frekvenci, je potreba aby sit tahly vetsi elektrrarny, ktere se dokazi presne nafazovat a udrzet si frekvenci. Diky tomu, ze generator dodava stridavy proud, je potreba nejdriv dosahnout presne synchronniho chodu generatoru a frekvence site. Pak je potreba ho nabudit spravne tak, aby daval stejne nebo vyssi napeti ­- pak se to pripoji ­(mozna to trosku zajiskri, pri pripojeni v protifazi se ovsem roztrhnou vinuti generatoru diky dynamickym silam pri zkratovych proudech­) a zvysuje se buzeni generatoru tak, aby se dosahlo nominalniho vykonu. S tou prenosovou soustavou dokaze velky generator trochu hybat, takze se muze zacit mirne menit faze napeti a proudu, detaily toho, jak udrzuji presnou frekvenci na tech nejvetsich generatorech vam nereknu. Samotna sit ma sice nominalni frekvenci 50Hz, ale ta se muze mirne menit ­- duvodem jsou prave propojeni ruzne vykonnych zdroju a menici se spotreba.

Kazdy rotujici generator se zacne mirne zpomalovat, kdyz je zatizen. To je dane tim, ze momentova charakteristika napr. turbiny je takova, ze pri zvyseni momentu ­(tedy vlastne odberu mechanicke energie z hridele­) by se lopatky zacly tocit pomaleji bez zvyseni tlaku v turbine. Dorovnava se to pak poustenim pary do turbiny. Rozlozeni vykonu, aby kazda elektrarna davala co ma, nepredbihala se fazove moc, nebo zase nezpozdovala, aby vykon z ni sel v propojene soustave kam ma je veda o ktere nemam dostatecne informace, to by vedel nekdo z CEZu. Ne ze bych nevedel jak to spocitat, jen nevim detaily modelu ktery to ridi. Pisu jen pricipy na kterych funguje nekolik propojenych nejvetsich generatoru.

Samotna jaderna elektrarna se asi 14 dni rozehriva na nominalni vykon, nez se pripoji. Oproti tomu i velka vodni elektrarna jako Orlik nebo Lipno je schopna nabehnout a prifazovat se za 2 minuty. Dalkove ovladana FV elektrarna to bude schopna zvladnout v radu sekund ­- rychlost nabehu bude spis softwarove limitovana aby to nezacloumalo siti prilis rychle.

K tomu se pak pridavaji mensi generatory, jako pulmegawattove vodni elektrarny, FV elektrarny, vetrniky apod. U mensich generatoru neni potreba, aby se nejak presneji ridila jejich frekvence, proste dodavany vykon se ridi napetim naprazdno, ktere to generuje a pak z toho tece do rozvodne soustavy prislusny proud dle ohmova zakona. Mechanicke rotacni generatory si proste najdou spravnou fazi ve ktere dodavaji. Elektrarny s menici tohle nachazeji softwarove ­(pripadne hardwarove­).

Tyto male zderje ale nemaji mandat na to udrzovat frekvenci site. Jen se drzi a dodavaji. Vetsi FV elektrarny potrebuji dalkove ovladani proto, aby se dal regulovat jejich vykon, aby treba rychlym nabehem nerozkmitaly nejakou regulacni smycku jinde. Nebo aby nepretizily nejake vedeni ktere je na hrane sve kapacity ­(CEZ drive provozoval tranzitni spoje asi s 30% rezervou, ted uz jen 20% diky obnovitelnym zdrojum a tranzitu energie mezi staty­). Samozrejme vykon ma fluktuace.

Pametnici mozna pamatuji, jak frekvence site kolisala mezi 47Hz a 53Hz. Na skole jsme meli takove ty krasne retro merice frekvence s ruzne naladenymi jazycky vibrujicimi v rytmu dane frekvence. Dnes uz to drzi velmi presne 50Hz. Ale bez rizeni site by se to zase rozjelo z vyse uvedenych duvodu. Mohlo by take dojit k desynchronizaci site na kontinentu, coz by vedlo k vypnuti pretizenych zdroju a vedeni, rozpadu propojenych generatoru a blackoutu.

Zpet k puvodnimu prispevku na ktery reaguji ­- proste budeme potrebovat velke tahouny nejen z duvodu nocniho generovani el. energie kdyz obnovitelne zdroje nedodavaji, ale take z duvodu udrzeni frekvence a stability site. Ty malinke FV elektrarny by se totiz pres el. vedeni nedokazaly dohodnout, jaka ma byt frekvence a couralo by to. Mozna kdyby byly vsude privedena opticka vlakna s referencni frekvenci by se to dalo teoreticky zvladnout...nebo kdyby alespon menice mely presne oscilatory a elektroniku ktera nedovoli odchylku od nominalni frekvence. Da se to i teoreticky synchronizovat pres GPS, nebo DCF ­( https:­/­/cs.wikipedia.org­/wiki­/DCF77 ­).

Tyto hlavni zdroje ­(uhli, jadro­) zatim nedokazeme plne nahradit. Jeste k cene stepnych reaktoru ­- v porovnani s teoretickou fuzni elektrarnou ­- predstavte si, ze na stejny dodavany vykon do site ­(jako ma jaderka­) treba 1000MW musite u fuzni najednou vyrobit 5* vice energie, mit tam chladici okruhy ktere budou mit vykony v ??? megawattech, prebytecne teplo se take bude muset marit v chladicich vezich nebo do rek­/oceanu ­- bude tam mnohem vice technologie. Myslite ze to bude levnejsi? Ja mam dojem, ze to bude 4­-100* drazsi nez klasicka lehkovodni jaderka. Ale bude to mit palivo za babku. Uz 50 let nam fuzari slibuji ze to bude do 50 let, ted to slibuji do dalsich 50 let.

Opravte me nekdo z CEZu, jak udrzujete tu stabilitu site, prosim. Tak daleko nevidim. Tohle je zjednodusene to nejdulezitejsi, co bych o prenosove soustave laicky rekl.

Jenom bonbonek, CEZ ma nekde jedno vedeni, ktere kdyz spadne, tak to shodi celou prenosovou soustavu ­- rozpadne se.

Sice tomu rozumim jen castecne, ale dekuji za zajimave povidani. Ta zaverecna veticka mne pobavila ­- zni skoro az konspirativne :)

...pokud by jediný problém se stabilitou sítě byl v dodržení frekvence, tak to jsme za vodou :­-­) Bez problémů Vám navrhnu a vyrobím dvě krabičky, které budou generovat synchronních 50Hz na opačných koncích republiky a rozhodně k tomu nebudu potřebovat natahaná optická vlákna.. :­-­) A pokud ode mě těchto jednotek vezmete 10k­-50k­-100k... zulíbám Vás na obě líce :­-­))

Jj, tech problemu je tam spousta

Jinak k tem krabickam, jaky to bude mit fazovy sum ­( https:­/­/en.wikipedia.org­/wiki­/Allan_variance ­) a bude invariantni k nadmorske vysce a mesicnim fazim? Ta gravitace nam trosku clouma s rychlosti casu :­-D

Radioamateri pouzivaji teplotne stabilizovane oscilatory ­(OCXO­) ktere pro udrzeni synchronnosti kombinuji s GPS jako zdrojem stabilnich hodin. Ale na GPS se clovek nemuze vzdy spolehnout ­(pocasi, umyslne chyby vkladane do signalu,...­) Ta opticka vlakna by resila vsechny tyto vlivy ;­-­) vcetne problemu s desynchronizaci pri transportu krabicky do jine lokace, dane rozdilnou rychlosti casu pri nenulovych rychlostech.

Jo optika je v tomto šikovnější. GPS počítá při triangulaci s relativním ubíháním času. Do výpočtu polohy GPS je započítaná tahle korekce, aby to vycházelo s tou přesností jak známe. Bez obecné teorie realtivity by to tak hezky nefungovalo :)

Sama ne což je největší záruka relativní bezpečnosti technologie.Ale umělé udržování je teoreticky možné. Provedení fůze je úspěšně vyzkoušené už desítky let. Bohužel vždy jen pulzy s výrazně zápornou energetickou bilancí.Jedna věc mne ale fascinuje opravdu není ani teoreticky lepší způsob získání el. energie než přes vodní páru? Když někdo říká atomový věk vzpomenu si jen na to jak jsme dřevěné poleno nahradily lopatou uhlí to pak plynem nebo olejem a to pak hroudou radioaktivního kovu ale stále proto abychom uvedli vodu do varu a párou roztočily v principu ty stále stejné turbíny tedy pro mne století páry neskončilo.

Presne tohle s tou parou zde pisi take ­- takovy steampunk :­) Porad mame technologie v podstate primitivni. Vyuziti pary v podobe parniho stroje bylo prevratne, objeveni a vyuziti elektriny naprosto zasadni, ale dal...?

To je proto, ze pro vyrobu elektriny stale uplatnujeme jen nase znalosti z fyziky, chemie, matematiky atd... I kdyz to uz dost lidi zkouselo, cary a kouzla jsou stale nepouzitelna. ;­-)

No teplota je vlastne nejaka energie castic. Castice se pohybuje urcitou rychlosti v prostoru, to ji dava nejakou energii. Dalsi energie je skryta v jeji rotaci, pripadne vice rotacich, pokud je to treba delena molekula ktera je spojena uprostred vazbou, kolem ktere lze rotovat. Jednoduse receno, energie castice je ve vsech smerech v kterych se muze pohybovat a rotovat.

https:­/­/en.wikipedia.org­/wiki­/Temperature#Kinetic_theory_approach

Teplota castic ridkeho plynu tedy bude vypovidat nejvice o jejich rychlosti. Teplota 100 milionu stupnu Celsia tedy nejvice rika neco o tom, ze tyto castice maji obrovske rychlosti ­(a diky srazkam se do kazdeho dalsiho stupne volnosti prenese ekvivalentni mnozstvi energie­).

V tom Tokamaku si lze tedy predstavit, ze castice v tom ohratem prstenci rotuji a letaji nesmirne rychle. Je to logicke, protoze prstenec je stlacovan silnym magnetickym polem kolem ­- prumer prstence se zmensuje se zvysujici se magnetickou indukci ­- silou magnetickeho pole.

Aby se atomy ­-jadra ­- dostaly dostatecne blizko sebe pres odpudive elektrostaticke sily jadra ­(protoze obaly z elektronu se oholi silnymi srazkami­), je potreba je proste necim stlacovat, dat jim dostatecnou energii aby se mohly sblizit a sloucit. Stlacovani prstence je jak jsem psal magnetickym polem ­- nabite castice v magnetickem poli rotuji kolem osy toho prstence. Jinak ­- elektricky nabita castice uhyba pri pohybu v magnetickem poli kolmo k silocaram magnetickeho pole. Jakoby uhyba,

Jadra se odpuzuji, proto je potreba ta pocatecni investice do energie prstence.

Ohrivani prstence z ionizovanych castic plynu je treba indukcni, protoze plazma je vodive. Tak je pak mozne pouzivat tento prstenec jako sekundarni vodic v transformatoru. Jestli mate pajecku ­- trafopajku ­- tak tam je sekundar tvoren z dratu a par zavity v trafu pajecky. Tak si predstavte, ze to je neco podobneho.

Ionizovany prstenec je tedy treba oholit o elektrony ­(aby to byly ionty, mohly tedy v magnetickem poli rotovat­), stlacit, ohrat ­(indukcne­) a kdyz se to povede udrzet, tak se zacnou slucovat a vystreluji neutrony o urcite energii. Pak je treba zachytit tyto neutrony do media a extrahovat teplo, jiz na vyrazne nizsi teplote ­(voda, para­). To zachyceni je take veda, nektere rychlosti neutronu proletajaci skrz materialy, nektere trefi jina jadra atomu ­- vznikaji ruzne nechtene prvky, nektere by teoreticky mohly byt i radioaktivni. Cely reaktor musi byt odstinen aby vyletujici neutrony nezpusobovaly ozareni lidi kolem.

To je tak ve zkratce jak jsem to pochopil ja ­- nejsem studovany jadrnik. Kdo vite presnejsi informace, tak me prosim opravte. Opravdu si nedelam patent na znalosti v oboru, ktery jsem nestudoval, jen me to zajima.

Co se mělo roztavit? Žhavá plasma se v tokamaku ničeho nedotýká, je držena v prostoru silným magnetickým polem.

Mě prostě udivuje ta teplota že to to pole vydrží přeci jenom teplota kolem 100 mil. stupnů není zrovna určeno k opalování že :)

Plazma je také nesmírně řídké. Komoru o objemu pár set m3 ­(pokud ne víc, tohle vypadá velké­) ­"zaplní­" plazma ze zlomku gramu vodíku. Plus se stěny samozřejmě zahřívají, jsou chlazené. ­(což je docela sranda, mít stěnu komory třeba 500c a hned za ní supravodivý magnet, který si musí udržet méně než řekněme ­-260c :­))

No ono se to neroztavi, protoze tato teplota je v uzkem toroidu plazmy , ktery je stlacovan silnym magnetickym polem. POcatecni zahrivani plazmy je indukcni­/odporove. Vse probiha ve vakuu, samozrejme casem se zevnitr na vakuovy toroid kolem napecou ruzne zbytky ktere z toho odletavaji. Nosicem energie by mely byt neutrony ­(jsou tezke a oddeluji se pri fuzi­). Protoze to silne magneticke pole je vytvareno pomoci magnetu se supravodivymi vodici, tak tam musi byt hned za nadobou tato nizka teplota, ktera umoznuje supravodivost. Proti sobe ovsem jdou pozadavky na chlazeni ­(odhadem tak 40­-60K­) na supravodivych civkach magnetu, a naopak ohrivani media ktere ma odnaset energii ­- voda, ta by se mela odparovat a honit nejaky turbogenerator.

Dosahnout stability mezi potrebou chlazeni a odnaseni tepla je asi co jsem pochopil ten nejvetsi problem, hlavne udrzet to dlouho, aby se ustalily teploty a porad fungovalo chlazeni a para odnasela dost energie aby to utahlo jeste to chlazeni a jeste to neco vyrobilo.

Samotna parni turbina miva ucinnost tak 30%, z techto 30% je nutne oddelit energii pro chlazeni. Chlazeni miva ucinnost tak 20% ­- takze se propali spousta vyrobene energie zpet jen na chladici okruhy. Cili vysledna ucinnost se jeste zmensi.

Da se to blbe regulovat, protoze chladici vykon je vicemene potreba konstantni, cili i kdyz to nedava zadnou prebytecnou el. energii do site, tak to porad papa vlastni energii na chlazeni. Teprv kdyz se to trosku ohuli, tak to zacne davat nejaky prebytek ­- a tech 20 sekund je sice rekord, ale prakticky je potreba, aby to bylo 20 sekund za ktere to vyrabi vice energie nez papa.

https:­/­/en.wikipedia.org­/wiki­/Tokamak

Breakeven, Q, and ignition
One of the first goals for any controlled fusion device is to reach breakeven, the point where the energy being released by the fusion reactions is equal to the amount of energy being used to maintain the reaction. The ratio of output to input energy is denoted Q, and breakeven corresponds to a Q of 1. A Q of more than one is needed for the reactor to generate net energy, but for practical reasons, it is desirable for it to be much higher.


https:­/­/www.iter.org­/sci­/PlasmaConfinement

Takze zatim dost o prdu :­( A kde bychom byli bez pary...Takovej jadernej steampunk, kdyby nas nekdy snad navstivili emzaci, tak z nas musi mit desnou srandu :­)

Díky za vysvětlení pro laika. Jinak snaha o vytvoření reaktoru, co dává smysl trvá už dost dlouho. Pochybuji, že se dožijeme ostrého nasazení. Ale o to větší revoluce termojaderná fúze může být pro další generace. Furt pálit uhlí nemůžeme.

Najsmutnejším zistením pre mňa je, že na planéte Zem ­(na ktorej žijeme­) je dominantným zdrojom energie iba a len Slnko.
Výnimku tvorí jadro a možno ešte niečo iné, ale batériu napr. vo forme ropy, nabíjanú milióny rokov si rýchlo vybíjame.
Snáď sa dožijem éry fúznej...doby letov na iné planéty za iným zdrojom energie... no jo, science fiction...

Neni ta vysvetlivka v zavorkach trochu zbytecna?:­) Americani to tady myslim nectou...

Tým chceš povedať, že do diskusie neprispievajú ľudia z budúcnosti, keď je už osídlených viacero planét?

lol

-8 MW ­(spotřebovali 24 aby vyrobili 16­) Až se jednou dostaneme do kladných čísel, tak máme vyřešenou energetiku

dik,myslel som,ze to plati pre ten JET,ale KSTAR bude na tom asi podobne

Ne jenom v kladných číslech, ale hodně v kladných. Protože ten fůzní reaktor je dost drahá sranda a ta se pár megawatama nezaplatí. Pokud nebude čistý výkon alespoň 2000 MWe, celkový tepelný výkon 4500 MWt při nákladech kolem 1700 €­/kWe. Doba stavby 4,5 roku a projektová doba provozu 60 let, tak to stejně bude ztrátové.

"Až se jednou dostaneme do kladných čísel, tak máme vyřešenou energetiku ­"
... a zaděláno na problém globálního oteplování 2.0 , ale to se nebavíme o jednom, či dvou experimentálních zdrojích, nýbrž však o komerčním nasazení.