Атомная электростанция Карачи (или KANUPP ) — крупная коммерческая атомная электростанция , расположенная в Райской точке в Карачи , Синд , Пакистан . [5]
Официально известный как Атомный энергетический комплекс Карачи , [5] электростанция состоит из трех коммерческих атомных электростанций. [6] К-1 начала работу по обеспечению критичности в 1971 году, тогда как К-2 начала работу в 2021 году с валовой мощностью 1100 МВт . [7] К-3, конструкция которого аналогична К-2, должна быть введена в эксплуатацию и приступила к работе по выводу критичности 21 февраля 2022 года. [7]
Первая атомная электростанция, которая позже была известна как К-1, была введена в эксплуатацию при поддержке Канады, тогда как К-2 и К-3 были поддержаны финансированием и инвестициями, предоставленными Китаем и Международным агентством по атомной энергии (МАГАТЭ). [8] После длительных и сложных переговоров с Канадой , Атомная электростанция Карачи была построена канадскими фирмами в 1965 году, и в августе 1971 года она стала критической из-за меньшего реактора типа CANDU – она обеспечивала энергией и вырабатывала электроэнергию для всего города Карачи. . [8] Объект охраняется и находится под контролем МАГАТЭ , которое также обеспечило финансирование расширения объекта. [8]
Атомная электростанция имеет честь быть первой коммерческой атомной электростанцией в мусульманском мире . [9]
В 1960 году Абдус Салам , тогдашний научный советник администрации Аюба , решительно выступил в поддержку промышленного использования ядерной энергии в своей стране на Генеральной Ассамблее ООН , проложив путь к созданию атомной электростанции. : 32 [10] Несмотря на сильную оппозицию со стороны чиновников в администрации Аюба, именно личными усилиями Абдуса Салама удалось получить финансирование атомной электростанции, одобренное президентом Аюб Ханом . : 32–33 [10] В 1963 году правительство Пакистана поручило Геологической службе Пакистана (GSP) провести исследование атомной электростанции, которая выбрала Парадайз-Пойнт и Хокс-Бей в качестве идеальных мест - GSP выбрала Парадайз-Пойнт. для местоположения. : 79 [11] Переговоры и переговоры состоялись с Канадой по поводу поставки атомной электростанции в Карачи, и контракт был подписан с General Electric Canada в качестве проектировщика и нанял Montreal Engineering Company в качестве своей строительной фирмы в 1965 году . : 141 –142 [5]
Атомная электростанция была спроектирована совместно инженерами Комиссии по атомной энергии Пакистана и канадской General Electric, чтобы обеспечить отличие от индийских ядерных исследовательских реакторов, таких как реакторы CIRUS и Dhruva , в которых используется та же технология CANDU . [12] Фактор принятия решения, который рассматривался при продаже Канадой технологии CANDU Пакистану, рассматривался как поддержание баланса сил между Индией и Пакистаном. : 80 [13] В 1966 году компания Montreal Engineering Co. начала гражданское строительство и строительство, которое завершило строительство в 1971 году. : 143 [5] Атомная электростанция достигла критичности 1 августа 1971 года и приступила к производству полной электроэнергии. 2 октября 1972 г .: 141 [5]
28 ноября 1972 года президент Зульфикар Али Бхутто открыл атомную электростанцию в Карачи, когда она была подключена к энергосистеме K-Electric , принадлежащей инвестору энергоснабжающей компании, базирующейся в Карачи. [14]
Первоначально Канада через своего подрядчика GE Canada поставляла замедлитель из оксида дейтерия и природный уран, но она хотела отказаться от поддержки эксплуатации атомной электростанции после 1974 года, когда Индия взорвала ядерную бомбу , расщепляющийся материал которой первоначально производился в реакторе CIRUS. поставляется Канадой. : 27 [15] [16] В 1975 году компания GE Canada начала взимать с Пакистана 27 долларов за фунт за оксид дейтерия , что было дорого для налогоплательщиков страны. [12]
Из-за отказа Пакистана стать участником Договора о нераспространении ядерного оружия (ДНЯО) GE Canada прекратила продажу импортных запасных частей, природного урана, тяжелой воды и технической поддержки для атомной электростанции, что вызвало опасения, что в Карачи произойдет отключение электроэнергии . фаза в 1976 году. : 141 [5] Поскольку канадские специалисты покинули страну, город подвергся воздействию открытых радиоактивных материалов, хотя предполагалось, что атомная электростанция закроется через шесть месяцев. [12] Несмотря на канадский скептицизм, Комиссия по атомной энергии Пакистана смогла работать над производством оксида дейтерия по более низкой цене и при содействии Университета Карачи открыла механический цех для производства оборудования и инструментов рядом с атомной электростанцией . [12]
Выход Канады из проекта оказался замаскированным благом, поскольку он позволил Комиссии по атомной энергии Пакистана создать собственные механические мастерские, сварочные мощности и учебные центры с помощью Университета Карачи, который оказался ключевым для производства в стране способных машинисты и квалифицированные сварщики, а также технологии ядерного топливного цикла. : 149 [5] С 1979 года оксид дейтерия и тяжелая вода производятся на местном уровне Комиссией по атомной энергии Пакистана на заводе по производству тяжелой воды в Мултане, что сделало возможным и позволило заводу работать в сети. [16]
Многие запасные части и компоненты машин были разработаны на месте, что обеспечивало безопасную эксплуатацию атомной электростанции в сети – полученный ценный опыт был передан китайским чиновникам при разработке протоколов безопасности реактора и в конечном итоге помог запустить АЭС Чашма в 1993 году. . [12]
После интенсивных переговоров и при сотрудничестве МАГАТЭ в мае 1990 года политика Канады в отношении АЭС Карачи была пересмотрена, что позволило ей оказывать помощь в безопасной эксплуатации KANUPP (SOK) через МАГАТЭ и только для предложенных МАГАТЭ мер по исправлению положения. [12]
В 2015 и 2016 годах Китай проявил большую заинтересованность в расширении энергетических мощностей Карачинской АЭС и подписал соглашение о поставке двух АЭС Hualong One с запуском в коммерческую эксплуатацию запланированным на 2021 и 2022 годы соответственно. [8] [17] Реакторные установки будут иметь расчетный срок службы 60 лет и составлять примерно 10% от общей генерирующей мощности страны. [8] По состоянию на 31 декабря 2017 года Атомная электростанция Карачи выработала 14,2 миллиарда кВтч электроэнергии и без каких-либо сбоев питалась тысячами топливных блоков пакистанского производства. [18]
Первый реакторный блок на АЭС Карачи представлял собой одиночный тяжеловодный реактор под давлением (PHWR) типа CANDU с общей валовой энергетической мощностью 137 мегаватт (МВт). : 141 [5] Первоначально он был известен как «КАНУПП», позже классифицированный как К1 в 2010-х годах, в котором использовался замедлитель из оксида дейтерия (D 2 O или тяжелая вода ) с водяным охлаждением, а в качестве топлива служил природный уран . : 141 [5] Завод по производству тяжелой воды в Мултане обеспечивал необходимой тяжелой водой атомную электростанцию Карачи с 1978 года : 141 [5]
KANUPP был отмечен как один из старейших реакторов, использовавших систему PHWR типа CANDU для выработки энергии с 1971 по 2021 год. : 141 [5]
Реактор состоял из трубчатого каландра из аустенитной нержавеющей стали, в котором находились тяжеловодный замедлитель и 208 трубок теплоносителя. Система замедлителя состояла из каландров, охладителей, насосов и системы очистки в контуре тяжелой воды, а также регулирующих клапанов, сливных клапанов и гелиевых нагнетателей в гелиевом контуре. [19] Топливом служил природный уран в виде спеченных таблеток диоксида урана , заключенных в тонкие трубки из циркониевого сплава, образующие твердые топливные элементы длиной около 19,1 дюйма (48,53 см) и диаметром 0,6 дюйма (1,4 см). [19]
В 2010 году к АЭС Карачи был подключен источник процесса многокорпусной дистилляции (MED), который может производить 1600 м 3 / сутки питьевой воды. : 27 [20] Кроме того, к атомной электростанции пристроена установка обратного осмоса , которая производит 454 м 3 /сут воды для использования в реакторе. : 27 [20]
В период с 1970 по 1990-е годы КАНУПП выработало около 7,9 миллиардов единиц электроэнергии со средним коэффициентом готовности за срок службы 55,9%. : 143 [5] Канадские специалисты рассчитали срок эксплуатации станции примерно на 30 лет, и срок ее службы завершился в 2002 году. [21] Управление по ядерному регулированию (NRA), регулирующий орган атомной электростанции, продлило срок ее службы. эксплуатация до 2012 г. (позже до 2021 г.) при сохранении коэффициента мощности 55,7% при общей выработке электроэнергии 137 МВт. [22]
1 августа 2021 года канадский энергоблок K1 был выведен из эксплуатации при выводе его из эксплуатации из национальной энергосистемы, что ознаменовало окончание его 50-летнего периода длительного эксплуатационного обслуживания нации. [4] [23] [24]
С 1973 по 1979 год К1 имел коэффициент эксплуатации 70,1% : 145 [5] , а с 2006 по 2021 год — 55,7%. [25]
В 2015 году китайские энергетические подрядчики заинтересовались АЭС Карачи – в конечном итоге администрация Пакистана и правительство Китая подписали энергетическое соглашение о строительстве двух реакторных блоков Hualong One стоимостью в миллиарды долларов США, каждый из которых будет производить 1100 МВт. [23] [26] [27]
К-2 — это реактор с водой под давлением (PWR), поставляемый Китайской национальной ядерной корпорацией и разработанный совместно инженерами Комиссии по атомной энергии Пакистана. [12] 26 ноября 2013 года премьер-министр Наваз Шариф торжественно заложил начало энергетического проекта на атомной электростанции Карачи по строительству двух реакторных блоков, один из которых представляет собой Hualong One , а другой - ACPR-1000 - оба представляют собой воду под давлением. реактор. [28] [29] Строительство KANUPP-2 начинается 20 августа 2015 года, а строительство KANUPP-3 началось 31 мая 2016 года. [30] Оба энергоблока близки к завершению и, как ожидается, достигнут полную энергетическую мощность в 2021 и 2022 годах соответственно. . [17]
По словам доктора Ансара Перваиза , тогдашнего председателя Комиссии по атомной энергии Пакистана , сообщил, что китайские банки предоставили на этот проект $6,5 млрд в качестве кредитов, а 9 декабря 2019 года начались холодные испытания реакторной системы на KANUPP-2. [ 28] [31] [32] [33] [34] [35] KANUPP-2 была синхронизирована с электросетью 18 марта 2021 года. [36] Китайская инженерная корпорация Zhongyuan (CZEC) в настоящее время оказывает услуги своему консультанту по гражданскому строительству для оба реактора. [37]
2 декабря 2020 года после получения разрешения от Управления ядерного регулирования началась погрузка ядерного топлива . [38] Операция по обеспечению критичности была успешно начата 3 марта 2020 года. [39] 20 марта 2021 года K2 был синхронизирован с национальной электросетевой системой, при этом PAEC назвала эту операцию «подарком нации ко Дню Пакистана». [38] [40]
28 мая 2021 года атомная электростанция была введена в эксплуатацию в энергетической системе страны и открыта премьер-министром Имраном Ханом. [41]
K3 — это первый запланированный ядерный реактор ACP-1000, поставленный Китайской национальной ядерной корпорацией , строительство которого началось 31 мая 2016 года, он строится вместе с KANUPP-2 [42] , а первый паровой двигатель был установлен 28 августа 2018 года. [43]
1 января 2022 года началась загрузка топлива; [44] и атомный реактор был подключен к национальной энергосистеме 4 марта 2022 года. [3]
Представители PAEC заявили, что хотят добавить еще два реактора в Карачи, возможно, блоки APR-1400, каждый мощностью 1400 МВт. [45] В 2023 году Комиссия по атомной энергии Пакистана представила Министерству энергетики новый проект строительства атомной электростанции К4 мощностью 1400 МВт на АЭС Карачи. [46]
Национальная инженерная служба (НЭС) предоставляет консультации по энергоменеджменту атомной электростанции и управляет операциями по передаче электроэнергии путем замены устаревших трансформаторов, трехфазных линий электропередачи , автоматических выключателей и защитного реле двухцепной линии электропередачи 132 кВ. который связывает атомную электростанцию с K-Electric . [47] РЭШ часто тесно сотрудничает с Институтом энергетики Университета Карачи для разработки схемы дискриминационной защиты и ее интеграции в энергосистему атомных электростанций. [47] В 2010 году РЭШ и Энергетический институт провели замену электромеханических силовых реле на элегазовые выключатели и современные цифровые устройства защиты линий . [47]
Атомная электростанция Карачи была спроектирована для производства валовой энергии в размере 137 МВт, при этом соответствующая полезная мощность составляет 125 МВт. [47] С 1972 по 1979 год атомная электростанция работала с относительно высоким коэффициентом готовности до 70% – она обеспечивала электричеством и энергией весь город Карачи. : 143 [5] За период с 1972 по 1992 год АЭС выработала около 7,9 млрд. единиц электроэнергии со средним коэффициентом готовности за весь срок службы 55,9%. : 141 [5] В 1994 году АЭС в исключительных случаях эксплуатировалась с коэффициентом мощности 85,81% – самым высоким показателем с момента ее создания. : 141 [5] В 2002–04 годах атомная электростанция была остановлена из-за проблем с техническим обслуживанием, и в настоящее время ее коэффициент мощности поддерживается на уровне 55,55%, номинально производя 90 МВт электроэнергии. [48]
Ожидается, что после завершения строительства еще двух энергоблоков АЭС будет производить более 2000 МВт электроэнергии при мощности 80–90%. [8] [28]
Атомная электростанция Карачи принадлежит Комиссии по атомной энергии Пакистана, которая управляет эксплуатацией в соответствии с правилами, установленными Управлением по ядерному регулированию (NRA), которое отвечает за лицензирование, проверки и обеспечение процедур безопасности, происходящих во время эксплуатации электростанции. [49]
Подрядчик — Национальная инженерная служба Пакистана (NES) — управляет атомной электростанцией на объекте от имени Управления ядерного регулирования и контролирует общее распределение электроэнергии на атомной электростанции, включая использование трансформаторов и подключение к сети по всему городу. [47] K -Electric поддерживает операции ЯЭС по управлению станцией и передает энергию, обеспечиваемую атомной электростанцией, для подачи через ее цепи. [48] Комиссия по атомной энергии Пакистана, с другой стороны, несет ответственность за управление всей деятельностью атомной электростанции, включая компьютеризированное оборудование, стимуляторы станции и производство топливных пучков, производство топливного цикла, производственные инструменты и использование компьютеры. [50]
Подрядчики энергетических объектов
Атомная электростанция Карачи получила широкую огласку в средствах массовой информации и получила известность, когда она была открыта президентом Зульфикаром Али Бхутто 2 ноября 1972 года в сопровождении ведущих ученых страны и высокопоставленных гражданских чиновников. [14] С 2000 года Атомная электростанция Карачи стала предметом политических дебатов и разногласий между национальными антиядерными державами и активистами, выступающими за ядерную энергетику, из-за ее неоднократного закрытия для выработки энергии для снабжения города. [22] В 2000 году Зия Миан , физик из SDPI в Исламабаде, сравнил производительность и эффективность атомной электростанции с «шестью худшими реакторами в мире». : 5–6 [51]
После ядерной аварии на атомной электростанции Фукусима-дайити в Японии в 2011 году Управление по ядерному регулированию (NRA) Пакистана провело проверку безопасности атомной электростанции. [22] Доктор Первез Худбхой , посетивший атомную электростанцию в рамках инспекции, отрицательно оценил работу станции и очень критически отозвался о мониторинге станции со стороны МАГАТЭ. [22] Без канадской материальной поддержки АЭС несколько раз останавливалась в 1979, 1982, 1993 и 2002 годах. : 144–146 [5] Отключения электроэнергии на АЭС Карачи имели Сообщается, что он высокий по сравнению с другим канадским реактором CANDU, что в основном связано с неисправностью оборудования и регулированием. : 147 [5] В 2002 году было создано Управление по ядерному регулированию для разработки норм регулирования, правил безопасности и положений на основе опыта, полученного при эксплуатации атомной электростанции Карачи. [12]
Об утечках гексафторида урана ( UF6) в паровом цилиндре ядерного оружия неоднократно сообщалось, но эта проблема была устранена, когда Башируддин Махмуд заявил, что изобрел научный прибор для предотвращения дальнейших утечек. [52] 18 октября 2011 г. РЭС (управляющий заводом) объявил семичасовую чрезвычайную ситуацию после обнаружения крупной утечки воды. [53] Утечку удалось взять под контроль, а чрезвычайную ситуацию ликвидировать. [53]
Несмотря на случаи отключения электроэнергии, старшие физики и руководство атомной электростанции отвергли критику в адрес эксплуатации атомной электростанции, утверждая, что электростанция должна была работать без технической и материальной поддержки Канады, а объекты, которые были отсутствие в стране средств для поддержки работы завода. [12] Сварочный цех, производство инструментов и механические цеха рядом с атомной электростанцией Карачи были в конечном итоге созданы Парвезом Баттом ( инженером-механиком ) для поддержки работы атомной электростанции в последующие годы. Батт был удостоен высшей национальной награды. за этот вклад. [12]
Согласно отчету, представленному МАГАТЭ С.Б. Хуссейном, старшим физиком, работавшим на атомной электростанции в Карачи, утверждалось, что эксплуатация атомной электростанции в условиях полного отсутствия Канады была трудной задачей, но оказалась скрытым благом, поскольку обеспечивала Комиссия по атомной энергии предоставила возможность самостоятельно реализовать программы ядерного топливного цикла и самостоятельного производства, что стало ключевым опытом в безопасной эксплуатации и управлении гораздо более крупной атомной электростанцией Чашма в Пенджабе. : 149 [5] [12]
Согласно оценке, проведенной Национальной ядерной корпорацией Китая , строительство АЭС в Карачи способствовало развитию смежных отраслей промышленности в Пакистане, обеспечив более 10 000 рабочих мест в этом районе. [54]
Известный персонал
С 1973 года Комиссия по атомной энергии Пакистана участвовала в совместном образовательном проекте с физическим факультетом Университета Карачи, чтобы спонсировать образовательные программы в области медицинской физики и электронной техники, а также расширяла партнерство с Университетом NED в области электротехники , особенно в области энергетики . [55]
Институт инженерии и прикладных наук в Исламабаде управляет и поддерживает Институт энергетического машиностроения в Карачи, который предлагает учебные программы и курсы по ядерной, электрической и машиностроительной технике на Атомной электростанции Карачи. [56]
См.: §Раздел: 2.2.3. Процесс постоянного отключения и вывода из эксплуатации