E. Palonen - Posivan hanke tästä eteenpäin

Posivan hanke tästä eteenpäin
ATS vuosikokous 2015
Projektijohtaja Erkki Palonen
2.3.2015
2.3.2015
Erkki Palonen
1
Ydinjätehuolto Suomessa 1
LUVAT
TEOLLISUUDEN
VOIMA OYJ
FORTUM
POWER & HEAT
Valtioneuvosto
Työ- ja elinkeinoministeriö
VALVONTA
Säteilyturvakeskus (STUK)
POSIVA OY
YDINJÄTEHUOLLON
RAHOITUS
konsultit, tutkimuslaitokset,
urakoitsijat, yliopistot
Valtion ydinjätehuoltorahasto
Työ- ja elinkeinoministeriö
2.3.2015
Erkki Palonen
2
Ydinjätehuolto Suomessa 2
TEOLLISUUDEN VOIMA OYJ
Olkiluodon ydinvoimala
Tulevaisuudessa
Käytetyn polttoaineen
välivarasto
FORTUM POWER AND HEAT OY
Käytetyn polttoaineen
välivarasto
Loviisan ydinvoimala
POSIVA OY
Voimalaitosjätteen
loppusijoitustila
Voimalaitosjätteen
loppusijoitustila
Käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoitus
2.3.2015
Erkki Palonen
3
Olkiluodossa turvallinen loppusijoitus käytetylle
polttoaineelle
• Monialaista tutkimusta 1970-luvulta lähtien
• Posiva on perustettu vuonna 1995
• Toimiala: omistajien käytetyn
ydinpolttoaineen loppusijoitus ja muut
ydinjätehuollon asiantuntijatehtävät
• Kaikki jätehuollon kustannukset jo
rahastoituna
• Omistajat: Teollisuuden Voima Oyj (TVO)
60 %,
Fortum Power and Heat Oy 40 %
• Henkilöstöä noin 100
• Liikevaihto noin 70 M€
2.3.2015
Erkki Palonen
4
ONKALO-alue keväällä 2013
2.3.2015
Erkki Palonen
5
ONKALO-alue 2020-luvulla
2.3.2015
Erkki Palonen
6
Rakentamislupahakemus
Konseptin kehitys
Rakentamislupa
Käyttölupahakemus
2013 - 2015
2017 - 2017
2012 - 2013
2013
2014
Täyden mittakaavan
Kokeen valmistelu Täyttökoe
2015
2016
2017
Loppusijoituslaitoksen rakentaminen
Urakoitsijoiden
valinta
Suunnittelu
ONKALOn viimeistely
2014
2018
2015
2016
Esi suunn.
ja selvitykset
2013
2014
2017
2018
Suunnittelu
2015
2019
2016 - 2018
2015 - 2016
2016
2021
LS-laitoksen Louhinnat, asennukset
viiimeistelyt
Koekäyttö
2020
2021
2022
2020
2021
2022
2020
2021
2022
2018 - 2019
Rakentaminen ja asentaminen Valmistus
Koekäyttöä varten
2017
2018
2019
2016 - 2019
Laitekehitys
Protot
2014
Lopullisten laitteiden
valmistus ja luvitus
2015 - 2016
Jatkokehitys
2015
2016
2017
2018
2019
Kapselointilaitoksen rakentaminen
2015 - 2015
2012 - 2014
2015
2016
Rakentaminen
2017
Kapselointilaitoksen
Asennukset koekäyttö
ja testit
2020
2021
2022
2019 - 2020
2018
2019
2018
2019
MAAN PÄÄLLÄ
2014
2020 - 2021
2015 - 2019
Pohjan louhinta
Suunnittelu
2013
2022
2020 - 2022
2019 - 2020
Tilojen louhinnat ja asennukset
Asennuslaitteiden kehitys
2012 - 2015
2013
2020
2016 - 2019
joulu 2014
Tuotantotavan
valinta
2013 - 2015
Savikomp.
tuotantolaito
s
2019
2016 - 2016
2012 - 2016
2013
2018 - 2019
Koekäytön
valmistelu
2017 - 2018
MAAN ALLA
Komponenttikohtaiset
2015 - 2017
Testien suunnittelu
testit
Loppusijoitus
Kapselointilaitoksen
laitevalmistus
2012 - 2013
Suunnittelu/
Protot
2013
2013 - 2015
2015 - 2019
Yksityiskohtainen suunnittelu
Valmistus
2014
2015
2016
2017
2.3.2015
ONKALO vaihe
2020
2021
2022
Erkki Palonen
Toteutusvaihe
7
Käyttöönotto vaihe
Luvanvarainen laitoskokonaisuuden
toteuttaminen
 Posivan tavoitteena on aloittaa loppusijoitus vuodelta 2003
olevan käytetyn polttoaineen loppusijoituksen valmistelua
koskevan TEM:in päätöksen (KTM 9/815/2003) sekä Posivalle
myönnettyjen periaatepäätösten (VnPAP 2000, 2002 ja 2010)
mukaisesti.
 Niiden mukaan ydinjätehuoltovelvollisten, TVOn ja Fortumin,
tulee joko yhdessä tai erikseen tai Posivan välityksellä
"varautua esittämään vuoden 2012 loppuun mennessä
ydinenergia-asetuksen 32 §:n mukaiset käytetyn
ydinpolttoaineen loppusijoituslaitosta koskevat rakentamislupaa
varten tarvittavat selvitykset ja suunnitelmat, joiden perusteella
loppusijoituslaitos voidaan rakentaa siten, että loppusijoitus on
mahdollista aloittaa noin vuonna 2020.”
 19.6.2013: ”Päätettiin hyväksyä laitosprojektin asettaminen
laitosprojektin asetusmuistion mukaisesti ja myöntää
toimitusjohtajalle valtuudet projektin toteutussuunnitteluvaiheen
aloittamisesta asetusmuistion kuvaamalla tavalla.”
 Laitosprojekti käynnistettiin elokuussa 2013.
2.3.2015
Erkki Palonen
8
LIITTYMÄT
Laitosprojektin vaiheet ja päätöksenteko
-
ONKALO-testit
valmiit
Savikomponenttien
hankinta päätetty
Kapselien
toimitustapa valmis
PÄÄTÖKSENTEKO
Suunnitteluvaihe
-
-
Rakentamisluvaihe
Rakentamislupa saatu
STUK-tarkastukset
tehty
Urakoitsijat kartoitettu
Tarjouspyyntöaineisto
valmis
Kustannusarviot
katselmoitu
Suunnitelma-aineistot
katselmoitu
-
-
ONKALOdemonstraatiot
valmiit
Savikomponenttien
tuotantolaitosinvest
oinnista päätetty
-
Yhteistoimintakoe valmisteltu
Savikomponenttien hankinta
käynnissä
Kapselien hankinta käynnissä
Organisaation osaaminen ja
kompetenssit kunnossa
Asennusvaihe
Rakentaminen
hyväksytty
Turvalliset olosuhteet
varmistettu
Toimittajat tiedossa
Kustannusarviot
katselmoitu
Suunnitelma-aineistoilla
STUK-hyväksyntä
2.3.2015
-
Käyttöönottovaihe
Käyttölupahakemusvalmius
saavutettu
Kelpoistukset valmiit
Erkki Palonen
9
Posivan loppusijoitushanke ja jaottelu
 Laitosprojekti: Käytetyn
ydinpolttoaineen
loppusijoituksen vaatimien
laitosten, laitteiden ja
järjestelmien sekä
rakenteiden toteutusprojekti,
jonka tavoitteena on
rakentaa loppusijoitukseen
hyväksytetty
laitoskokonaisuus.
 Posiva huolehtii aineellisista
edellytyksistä
loppusijoitustoiminnalle
 Kehitysohjelma:
Ydinjätehuollon ohjelmassa
(YJH-2012) kuvatusti
etenevän tuotekehityksen
kehittämät laitteet ja
järjestelmät liitetään projektin
toteutuslaajuuteen vasta
tuotekehitysvaiheen jälkeen.
 Luvitus









2.3.2015
Polttoaine
Kapselit
Täyttömateriaalit ja puskuri
Maanalaiset tilat
Kapselointilaitos
Henkilöstö
Kelpoistukset
Kuljetukset
Käyttölupa
Erkki Palonen
10
Posivan laitoskokonaisuuden toteutus
 Projektin vaiheet
 Toteutussuunnittelu
 Toteutus
Projektin tilaajan kannalta
oleelliset vaiheet, joissa
etenemistä tarkastellaan.
 Rakentaminen
 Asentaminen
 Käyttöönotto (yhteistoimintakokeet)
 Järjestelmäkohtaiset vaiheet – prosessit





Vaatimusmäärittely
Suunnittelu
Valmistus/rakentaminen
Asennus
Käyttöönotto
2.3.2015
Järjestelmän tekemisen
kannalta oleelliset vaiheet,
joilla tekemistä voidaan
ohjata.
Erkki Palonen
11
2014
2015
2016
2017
2018
Toteutus
Toteutussuunnittelu
FSAR
Konfiguraation hallinta
Vaatimustenhallinta
Vaatimusmäärittelyt
Suunnittelu
Projekti
Kehitys
PSAR
Toteutus (valmistus/rakentaminen)
2.3.2015
Erkki Palonen
12
Laitosprojekti, Ohjaavat dokumentit
Posivan johtamisjärjestelmä
Prosessikuvaukset
Laitosprojektin
projektisuunnitelma
Turvallisuussuunnitelma
Ohjeet
Laatusuunnitelma
Riskienhallinta
suunnitelma
Erillisprojektien
projektisuunnitelmat
Kapselointilaitos
projektin
projektisuunnitelma
2.3.2015
Loppusijoituslaitos
projektin
projektisuunnitelma
Erkki Palonen
Resurssi
suunnitelma
13
Laitosprojektin ja linjaorganisaation roolit
turvallisuuden, laadun ja konseptin hallinnassa
Projektin johtaminen
Tilaajan ohjausja valvonta
Tuoteprosessi
Vaatimusmäärittely
Turvallisuuden
varmistaminen
Suunnittelu
Valmistus/
rakentaminen
Laadun
varmistaminen
2.3.2015
Erkki Palonen
Sidosryhmien
hallinta
Dokumentaation ja
tiedon hallinta
Riskienhallinta
Hankintojen hallinta
Resurssien hallinta
Kustannusten
hallinta
Aikataulujen hallinta
Käyttöönotto
Laajuuden hallinta
Laadunhallinta
Projektin
tukiprosessit
Turvallisuuden
hallinta
Konfiguraation
varmistaminen
Laitoskonfiguraation hallinta
Asennus
14
Kapselointilaitos
2.3.2015
Erkki Palonen
15
Loppusijoituslaitos
Maanpintayhteydet: ajotunneli ja pystykuilut
-
henkilö-, kapseli- ja ilmanvaihtokuilut
Kapasiteetti 9000 tU (n. 4500 kapselia)
Tunneliston syvyys - 400-450 m ja laajuus n. 2 km2
Rakentamis- ja käyttöaika n. 100 vuotta
-
luolaston tilavuus noin 2 milj. m3
tunnelipituus noin 60-70 km
2.3.2015
Erkki Palonen
16
Kallioperän tutkimustila ONKALO
Rakennustyöt vuosina 2004-2014
työssä noudatettu ydinlaitosvaatimuksia
Työn aikana
- tutkittu kallioperää yksityiskohtaisesti
- kehitetty kalliorakentamismenetelmiä
2.3.2015
Erkki Palonen
17
ONKALOn ajotunneli on noin viiden kilometrin pituinen
2.3.2015
Erkki Palonen
18
Tarkemittausta ONKALOssa teknisten
tilojen alueella syvyydellä -437 m
2.3.2015
Erkki Palonen
19
Nostinlaiterakennustyömaa 2014 lopulla
2.3.2015
Erkki Palonen
20
Nostinlaiterakennus 2. vaihe, valmistuu
kesällä 2015
2.3.2015
Erkki Palonen
21
Ajankohtaista, meneillään olevat työt
 Rakentamisluvan käsittelyprosessi
 STUK toimitti puoltava lausuntonsa Posvan turvallisuusperustelusta
TEM:lle 12.2.2015
 ONKALO-alue:
 Nostinlaiterakennuksen rakentaminen
 Loppusijoituksen testihalli toiminnassa
 Aluetyöt valmisteluna kapselointilaitoksen rakentamiselle
 Kapselointilaitos ja loppusijoituslaitos:
 Kapselointilaitoksen lay-out jäädytetty ja rakennussuunnittelu aloitettu
 Loppusijoituslaitoksen ARK-, RAK- ja KAT-suunnittelun tarjousvaihe
meneillään
 Kehitysohjelma
 Kuparikapselin vesikorroosion ja vedyn muodostumisen testitulokset
 POPLU-testit (Loppusijoitustunnelin tulppaaminen)
 Loppusijoitustustunnelin täyttömateriaalin asennusajoneuvo
valmistumassa
2.3.2015
Erkki Palonen
22
Kehitysohjelman kytkeytyminen koko
Posivan hankkeeseen
HANKESUUNNITELMA
KONSEPTIN
KEHITYSOHJELMA/
DEMONSTRAATIOOHJELMA
LAITOSPROJEKTISUUNNITELMAT
Suunnitelma turvallisesta
loppusijoituksesta
Johtopäätös: loppusijoitus on turvallista
olettaen, että se toteutetaan
turvallisuusperustelussa käytettyjen
vaatimusten mukaisesti
Ohjelma kuvaa
 miten loppusijoituksen vaatimukset on
suunniteltu täytettävän sekä
 minkälaisia tutkimuksilla, mallinnuksilla ja
testeillä vaatimustenmukaisuus osoitetaan
 mitä valmiuksia tulee hankkia
2.3.2015
Erkki Palonen
23
Teknisten vaatimusten toteutettavuus
 Ovatko nykyiset kriteerit puskurin ja täytön
asentamiselle toteutettavissa todellisissa
olosuhteissa?
 puskurin asennuksen toleranssit nykyisellään vaativat
(mutta niiden väljentäminen johtaisi turvallisuustoimintojen
heikentymiseen)
 tulpan osalta vaatimuksetkin ovat puutteelliset
 täyttötekniikkaa testattu toistaiseksi vain (helpoissa)
keinotekoisissa olosuhteissa
 myös materiaalien hallinta näyttää olevan haasteellista
2.3.2015
Erkki Palonen
24
Vaatimustenmukaisuuden osoittaminen
 Miten osoitetaan, että barriäärit on asennettu
vaatimusten mukaisesti?
 kehitettävä ja testattava tarkastusmenettelyt
 kehitettävä ja testattava instrumentointi, jolla voidaan
seurata asennuksen barriäärien käyttäytymistä asennuksen
jälkeen
 luotava ja testattava samalla ne menettelyt joilla voidaan
monitoroida loppusijoitusjärjestelmän käyttäytymistä pitkällä
aikavälillä (YVL-ohjeen vaatimusten mukaisesti)
2.3.2015
Erkki Palonen
25
Loppusijoituksen turvallisuus
 Turvallisuusperustelun TURVA-2012 johtopäätös:
Mikäli tekniset vapautumisesteet täyttävät niille
asetetut vaatimukset, ei loppusijoitustiloista ole
odotettavissa päästöjä yli 100 000 vuoteen
2.3.2015
Erkki Palonen
26
Konseptin keskeisimmät avoimet
turvallisuuskysymykset
 Kapselin eristystoiminnon loppuminen
 leikkautumisesta kalliosiirrostapauksessa
 kallion käyttäytyminen, tilojen asemointi, puskurin plastisuus,
kapselin kesto leikkausvoiman johdosta)
 puskurin ja täytön eroosion aiheuttamasta kuparin
korrodoitumisesta (kallion rikkonaisuus, pohjavesien
kulkeutuminen, sulavesien tunkeutuminen ja sekoittuminen
matkalla loppusijoitussyvyydelle)
 sulfidin tai muun aiheuttaman korroosion johdosta
 savimateriaalien sulfaattien määrä ja käyttäytyminen, puskurin
ja täytön paisuntapaine, mikrobien (pelkistys)toiminta, kallion
pohjavesi
 korroosio hapettomassa vedessä
2.3.2015
Erkki Palonen
27
Konseptin keskeisimmät avoimet
turvallisuuskysymykset
 Loppusijoitusjärjestelmän alkutilan saavuttaminen
 savikomponenttien paisuntapaineen kehittyminen
(vuotovedet, homogenisoituminen, asennuksen aikainen
eroosio ja kanavoituminen) vettymisen johdosta
 Loppusijoitustilan potentiaalisten kalliotilojen olosuhteiden
määrittäminen ja RSC-kriteerien soveltaminen
loppusijoitustilan paneelien, tunnelien ja sijoitusreikien
valitsemiseksi
 Loppusijoitusjärjestelmän komponenttien täyden
mittakaavan kokeet ja testit, joilla osoitetaan että
suunnittelun ja toimintakykyvaatimusten mukainen alkutila
saavutetaan
2.3.2015
Erkki Palonen
28
Lisää kysymyksiä savibarriäärien
turvallisuustoiminnoista
 Pystytäänkö puskurin (ja täytön) liiallinen eroosio
estämään kaikissa mahdollisissa olosuhteissa?
 tähänastiset kokeet savien eroosiosta on tehty pääosin
laboratoriomittakaavassa ja koetulosten muuntaminen
todellisia oloja vastaavaksi on osoittautunut vaikeaksi
 Riittävätkö nykyiset puskurin vaatimukset estämään
liiallisen mikrobitoiminnan ja suojaamaan kapselia
kalliosiirroksissa?
 tekniset toteutusmarginaalit ovat jo nyt pieniä
2.3.2015
Erkki Palonen
29
Haasteita savibarriäärien kehitykselle:
Vaatimustenmukaisuuden osoittaminen
 Miten osoitetaan, että barriäärit on asennettu
vaatimusten mukaisesti?
 kehitettävä ja testattava tarkastusmenettelyt
 kehitettävä ja testattava instrumentointi, jolla voidaan
seurata asennuksen barriäärien käyttäytymistä asennuksen
jälkeen
 luotava ja testattava samalla ne menettelyt joilla voidaan
monitoroida loppusijoitusjärjestelmän käyttäytymistä pitkällä
aikavälillä (YVL-ohjeen vaatimusten mukaisesti)
2.3.2015
Erkki Palonen
30
Projektit/muut hankkeet
 Asennus- ja siirtolaitteet
 protot ja niiden rakennesuunnitelmat, parannusehdotukset ja
muut testikokemukset
 teknisten toteutus/asennusvaatimusten täyttäminen,
häiriötilanteisiin varautuminen
 Täyttöratkaisun kehitys
 täyttömateriaali
 vuotovesien hallinta asennuksen aikana
 teknisten toteutusvaatimusten täyttäminen, kalliotilojen
vaatimukset?
 Kapselin hankintatapa
 Puskurin ja täytön valmistusmenetelmät ja hankintatapa
 Lähtötiedot laitoksen toteutussuunnittelulle ja käyttötoiminnan
suunnittelu
 Kapselin, puskurin ja täytön rakenne- ja laatusuunnitelmat
 Täyden mittakaavan järjestelmätesti
 Kapselin, puskurin ja täytön tarkastus- ja
valmistusmenetelmien pätevöinnit
2.3.2015
Erkki Palonen
31
Täyden mittakaavan järjestelmätesti
Pellets
Plug
Backfill Blocks
Floor
levelling
Canisters
2.3.2015
Erkki Palonen
32
Testihalli, kapselin testireikä
2.3.2015
Erkki Palonen
33
Kapselin asennuslaite
2.3.2015
Erkki Palonen
34
Bentoniittipuskurin asennuslaite
2.3.2015
Erkki Palonen
35
Loppusijoitustunnelin
täyttömateriaalin
asennusajoneuvon
prototyyppi valmistunut ja
alustavat testit aloitettu.
2.3.2015
Erkki Palonen
36
Loppusijoitustunnelin täyttömateriaalin
asennusajoneuvo
Lastausrobotti
Asennusrobotti
Lohkojen kuljetin
2.3.2015
Erkki Palonen
37
TURVALLISUUS TURVALLISUUSTOIMINNOT
FSAR
TOTEUTUS
KÄYTTÖ
Mallien
varmis-varmis
taminen
2020
2017
Kehitys Kehitysohjelman
tutkimus,
testit ja
mallinnus
2015
2015
Systeemitesti
ONKALOssa-ONKALOssa
FISST
Komponenttitestit
ONKALOssa
OLET
TÄSSÄ
OLET
TÄSSÄ
YT-- KOKEET
YT
Komponenttitest
t testihallissa
Labra - ja
Labrapienen
mittakaavan
testit
PSAR
TKS-2000:
t u r v a l li s u us
k o n s e pt i
j a s i i t ä j o h d e t ut
t u r v a l li s u us
t o i m i nno t
koko
j ä r j e s t e l m ä l le
2.3.2015
Erkki Palonen
LS - konseptin
LSvalinta
YVA / PAP
Al. paikkapaikka 38
tutkimukset
Aloitusvalmius
 Millä valmiustasolla olemme
 vuoden kuluttua
 kuuden vuoden kuluttua?
 Miten paljon valmiustaso muuttuu tällä välillä?
 Mitä muuta valmiustaso kertoo riskitasosta kuin
suunnan?
 Täyttä varmuutta toteutettavuudesta ja siten
toiminnasta ei ole
 ennen kuin YT-kokeet on tehty ja
 niitä ei voida tehdä ennen kuin laitokset on rakennettu
 Riskejä on aina, mutta mikä on siedettävä taso?
2.3.2015
Erkki Palonen
39
Loppusijoitushankeen epävarmuuksien
arviointi osana toteutuspäätösprosessia
 Epävarmuuksien hallinnan tarkoituksena on:
 kehittää epävarmuusanalysointiin, riskienhallintaan, systems
engineeringiin ja vaatimusohjattuun toimintatapaan perustuva arviointitapa ja
 muodostaa arvio loppusijoitushankkeen toteutettavuudesta
ja toteutusvalmiudesta.
 Epävarmuuksien arvioinnilla mahdollistetaan osapuolten
avoimempi riskinotto päätettäessä seuraavaan
vaiheeseen siirtymisestä.
 Tuodaan olemassa olevat loppusijoituskonseptin, sen
toteuttamisen ja laitoskokonaisuuden epävarmuudet esiin ja
arvioida niiden suuruudet asetettuja aika- ja kustannustavoitteita vasten
2.3.2015
Erkki Palonen
40
Toimintakenttä, epävarmuusympäristö
2.3.2015
Erkki Palonen
41
Päätöksenteko loppusijoitushankkeessa
ONKALOn
R
a
k
e
n
t
a
m
i
s
l
u
p
a
rakentaminen
Investointipäätöksen
edellytykset
•Rakentamislupaehdot
•Avoimet kysymykset
•Toteutussuunnitelmat
(laitosprojekti ja konseptin
viimeistely)
•Tekniset suunnitelmat
•Resurssit ja menettelyt
•Jäännösriskit ja niiden
hallinta  Luottamus
I
n
v
e
s
t
o
i
n
t
i
p
ä
ä
t
ö
s
Kapselointi- ja loppusijoituslaitoksen rakentaminen
Loppusijoituskonseptin kehittäminen ja sen vaatimusten mukaisuuden
osoittaminen
Laitoskokonaisuuden tekninen määrittely ja konfiguraation hallinta
Laitoskokonaisuuden (ONKALO + kapselointi- ja loppusijoituslaitos)
toteuttaminen
EBS – komponenttien tuotantovalmiuksien aikaansaaminen
Käyttöönoton ja käyttötoiminnan suunnittelu ja toteutus
2.3.2015
Erkki Palonen
42
K
ä
y
t
t
ö
l
u
p
a
2.3.2015
Erkki Palonen
43
2.3.2015
Erkki Palonen
44
2.3.2015
Erkki Palonen
45
Kiitos
Thank you
2.3.2015
Erkki Palonen
46