Karachi Nuclear Power Complex - Karachi Nuclear Power Complex

Karachi Nuclear Power Plant
Oficiální jméno Karachi Nuclear Power Complex
Země Pákistán
Umístění Paradise Point , Karachi , Sindh
Souřadnice 24 ° 50'55 "N 66 ° 46'55" E / 24,84861 ° N 66,78194 ° E / 24,84861; 66,78194 Souřadnice: 24 ° 50'55 "N 66 ° 46'55" E / 24,84861 ° N 66,78194 ° E / 24,84861; 66,78194
Postavení Provozní
Stavba začala K1: 1. srpna 1966
K2: 20. srpna 2015
K3: 1. května 2016
Datum provize K1: 28. listopadu 1972
Cena konstrukce K1: $ 57,3 Mn (1966),
K2 a K3: $ 9,5 z Bn (2013)
Vlastníci Pákistánská komise pro atomovou energii
Operátor (y) Pákistánská komise pro atomovou energii
Jaderná elektrárna
Reaktory 3
Typ reaktoru K1: PHWR ( CANDU )
K2: PWR ( Hualong One )
K3: PWR ( ACP1000 )
Dodavatel reaktoru GE Canada (do roku 1976)
Nuclear Power Fuel Complex
China Nuclear Power Corp.
Chladicí věže 3
Zdroj chlazení Arabské moře
Výkupní tarif K1: 14,2 miliardy kW-h
Tepelná kapacita 337 MW
Výroba elektřiny
Jednotky v provozu K1: 1 x 137 MWe
Jednotky pod konst. 2 x 1 100 MWe
Kapacita štítku K1: 137 MWe
K2: 1 100 MWe
K3: 1 100 MWe
Faktor kapacity 70,1 % (životnost v letech 1973–79)
55,7 % (2012)
Roční čistý výkon K1: 125 MWe
Kapacita skladu 3,89 GW · h (2019)
externí odkazy
webová stránka Karachi Nuclear Power Plant

Karachi Jaderná elektrárna (nebo KANUPP ) je velký komerční jaderná elektrárna se nachází na Paradise Point v Karáčí , Sindh , Pákistán . Oficiálně známý jako Karachi Nuclear Power Complex , elektrárna se skládá ze tří komerčních jaderných elektráren; K-1, K-2 a K-3. K-1 byl uveden do provozu v roce 1972, zatímco K-2 byl uveden do provozu 21. května 2021 s výkonem 1100 megawattů. Probíhají práce na uvedení jednotky K-3 s podobnou kapacitou do provozu a předpokládá se zahájení provozu v roce 2022. K-1 byl uveden do provozu s podporou Kanady, zatímco K-2 a K-3 byly podpořeny financováním a investicemi poskytovanými Čínou a Mezinárodní agentura pro atomovou energii (IAEA).

Jaderná elektrárna vyniká tím, že je první komerční jadernou elektrárnou v muslimském světě .

Po zdlouhavých a komplikovaných jednáních s Kanadou byla jaderná elektrárna Karáčí postavena kanadskými firmami v roce 1965 a v listopadu 1972 se stala kritickou. Elektrárna je pravidelně monitorována MAAE a prochází expanzí o dvě financované jaderné elektrárny a financované jak MAAE, tak Čínou.

Dějiny

V roce 1960 poskytl Abdus Salam , tehdejší vědecký poradce Ayubovy administrativy , na Valném shromáždění OSN silnou podporu průmyslového využití jaderné energie ve své zemi a připravil cestu pro zřízení jaderné elektrárny. Navzdory silnému odporu představitelů vlády Ayub to bylo osobní úsilí Abduse Salama, kdo nechal financování a financování jaderné elektrárny schválit prezidentem Ayub Khanem . V roce 1963 pověřila pákistánská vláda Geologický průzkum Pákistánu (GSP), aby provedl průzkum jaderné elektrárny, která jako ideální místa vybrala Paradise Point a Hawke's Bay - GSP vybrala pro místo Paradise Point. Jednání a jednání proběhla s Kanadou ohledně dodávek jaderné elektrárny v Karáčí a smlouva byla podepsána s General Electric Canada jako projektantem a v roce 1965 zaměstnávala Montreal Engineering Company jako svoji inženýrskou firmu.

Jaderná elektrárna byla společně navržena inženýry Pákistánské komise pro atomovou energii a kanadské General Electric, aby poskytla rozdíl a odlišnost od indických jaderných výzkumných reaktorů, jako jsou reaktory CIRUS a Dhruva, které používají stejnou technologii CANDU . Rozhodovací faktor, který byl vzat v úvahu při prodeji technologie CANDU Pákistánu Kanadou, byl považován za udržování rovnováhy sil mezi Indií a Pákistánem. V roce 1966 zahájila stavitelství a výstavbu společnost Montreal Engineering Co., která dokončila stavbu v roce 1971. Jaderná elektrárna dosáhla kritičnosti 1. srpna 1971 a zahájila výrobu plné energie 2. října 1972.

Dne 28. listopadu 1972 prezident Zulfiqar Ali Bhutto slavnostně otevřel jadernou elektrárnu Karáčí, když byla propojena se síťovým systémem K-Electric , což je nástroj pro zásobování energií ve vlastnictví investorů se sídlem v Karáčí.

Zpočátku Kanada prostřednictvím svého dodavatele GE Canada dodávala moderátor oxidu deuteria a přírodní uran, ale chtěla se vysunout z podpory provozu jaderné elektrárny po roce 1974, kdy Indie explodovala jadernou bombu, jejíž štěpný materiál byl původně vyroben v reaktoru CIRUS dodává Kanada. V roce 1975 začala společnost GE Canada účtovat Pákistánu 27 USD/lb za oxid deuteria , který byl pro daňové poplatníky země drahý.

Vzhledem k tomu, že Pákistán odmítl stát se stranou Smlouvy o šíření jaderných zbraní (NPT), společnost GE Canada zastavila prodej dovážených náhradních dílů, přírodního uranu, těžké vody a technické podpory pro jadernou elektrárnu, což vyvolalo obavy, že se Karáčí dostane do blackoutu fáze v roce 1976. Kanadští technici opouštějící zemi byli vystaveni otevřeným radioaktivním materiálům a odhadovali, že jaderná elektrárna se do šesti měsíců vypne. Navzdory kanadskému skepticismu byla pákistánská komise pro atomovou energii schopna pracovat na výrobě oxidu deuteria za nižší cenu a za pomoci Univerzity v Karáčí zřídila strojírnu na výrobu svých strojů a nástrojů poblíž jaderné elektrárny .

Berylia (Be 4 ) svazky palivo vyrobené v Pákistánu od roku 1976 poté, co Kanada zastavila dovoz.

Kanadské vyřazení z projektu se ukázalo být skrytým požehnáním, protože umožnilo Pákistánské komisi pro atomovou energii za pomoci Univerzity v Karáčí vytvořit vlastní strojírny, svařovací zařízení a školicí střediska, která se ukázala jako klíčová pro produkci schopných zemí. strojníci a kvalifikovaní svářeči a také technologie jaderného palivového cyklu. Od roku 1979 je oxid deuteria a těžká voda vyráběna místně a domorodě pákistánskou komisí pro atomovou energii, která udržela závod v provozu v rozvodné síti.

Mnoho náhradních dílů a strojních součástí bylo navrženo místně tak, aby jaderná elektrárna provozovala provoz sítě bezpečným způsobem - získané cenné zkušenosti byly sdíleny s čínskými úředníky při navrhování bezpečnostních protokolů reaktorů a nakonec pomohly v roce 1993 provozovat jadernou elektrárnu Chashma .

Po intenzivních jednáních a se spoluprací MAAE v květnu 1990 byla revidována kanadská politika vůči jaderné elektrárně Karáčí, která jí umožňuje poskytovat pomoc pro bezpečný provoz KANUPP (SOK) prostřednictvím MAAE a pouze pro MAAE navrhovaná nápravná opatření.

V letech 2015 a 2016 projevila Čína velký zájem o rozšíření energetické kapacity jaderné elektrárny Karáčí a podepsala dohodu o dodávce dvou jaderných elektráren Hualong One se zahájením komerčního provozu plánovaným na rok 2021, respektive 2022. Reaktorové jednotky budou mít projektovanou životnost 60 let a budou představovat přibližně 10% celkové výrobní kapacity země. K 31. prosinci 2017 vyrobila jaderná elektrárna Karáčí 14,2 miliardy kWh elektrické energie a byla bez problémů poháněna tisíci pákistánskými palivovými balíčky.

Reaktorová technologie

KANUPP-1

Schéma palivového cyklu CANDU. Aktuální palivový cyklus KANUPP je napájen přírodním uranem (žlutá šipka), i když může přijímat různé druhy paliv.

První reaktorovou jednotkou jaderné elektrárny Karáčí je jediný tlakový těžkovodní reaktor typu CANDU (PHWR) s celkovou kapacitou výroby hrubé energie 137 megawattů (MW). KANUPP-1 používá jako palivo palivo vodou chlazený moderátor oxidu deuteria (D 2 O nebo těžké vody ) s přírodním uranem . KANUPP-1 je jedním z nejstarších reaktorů, které stále používají k výrobě energie systém PHWR typu CANDU.

Reaktor se skládá z trubkové calandria nádoby z austenitické nerezové oceli, která obsahuje moderátor těžké vody a 208 chladicích soustav. Moderátorský systém se skládá z calandria, chladičů, čerpadel a čisticího systému v okruhu těžké vody a regulačních ventilů, vypouštěcích ventilů a heliumových ventilátorů v heliovém okruhu. Palivem je přírodní uran ve formě pelet ze slinutého oxidu uraničitého opláštěných tenkými trubičkami ze zirkoniové slitiny za vzniku pevných palivových článků o délce přibližně 19,5 palce (48,53 cm) o průměru 0,6 palce (1,4 cm).

V roce 2010 byl k jaderné elektrárně Karáčí připojen procesní zdroj s víceúčelovou destilací (MED), který dokáže vyrobit 1600 m 3 / d pitné vody. Kromě toho je zařízení na reverzní osmózu také spojeno s jadernou elektrárnou, která produkuje 454 m 3 /d vody pro použití v reaktoru.

V letech 1970–90 generoval KANUPP-1 energii přibližně ~ 7,9 miliardy jednotek elektřiny s průměrným faktorem celoživotní dostupnosti 55,9%. Kanadští technici navrhli životnost provozu elektrárny na ~ 30 let, přičemž její životnost byla dokončena v roce 2002. Úřad pro jadernou regulaci (NRA), vlastník jaderné elektrárny, prodloužil její celoživotní provoz na rok 2012 a v současné době je zachován Faktor kapacity 8,1% s celkovou výrobou energie 90 MW od roku 2020. Očekává se, že KANUPP-1 bude vyřazen z provozu a byl naplánován na blíže v roce 2022, což by znamenalo konec jeho 40 let dlouhých služeb pro národ.

KANUPP-2

Schéma Hualong Při instalaci do KANUPP-2.

V roce 2015 čínské energetické dodavatelé začali zajímat Karáčí Jaderné elektrárny Temelín - nakonec pákistánská správa a čínská vláda podepsala dohodu o energetické postavit dvě Hualong One reaktorových bloků na $ 9,5 Bn se každý reaktor produkuje 1100 MW.

KANUPP-2 je tlakovodní reaktor (PWR) dodávaný společností China National Nuclear Corporation a je společně navržen inženýry pákistánské komise pro atomovou energii. Dne 26. listopadu 2013 předseda vlády Nawaz Sharif slavnostně zlomil půdu pro energetický projekt v jaderné elektrárně Karáčí na výstavbu dvou reaktorových bloků, z nichž jeden sestává z Hualongu a druhého je ACPR-1000 -oba jsou tlakovodní reaktor. Výstavba KANUPP-2 začíná 20. srpna 2015 a stavba KANUPP-3 byla zahájena 31. května 2016. Oba bloky jsou téměř dokončeny a očekává se, že v roce 2021 dosáhnou plné energetické kapacity.

Podle dr. Ansara Pervaize , tehdejšího předsedy pákistánské komise pro atomovou energii , uvedl, že čínské banky poskytly na tento projekt 6,5 miliardy dolarů jako půjčky a 9. prosince 2019 bylo zahájeno studené testování reaktorového systému na KANUPP-2. KANUPP -2 byla synchronizována s elektrickou sítí 18. března 2021. China Zhongyuan Engineering Corporation (CZEC) v současné době slouží svému konzultantovi v oblasti stavebního inženýrství pro oba reaktory.

2. prosince 2020 začalo nakládání jaderného paliva s povolením od Úřadu pro jadernou regulaci . Operace kritičnosti byla úspěšně zahájena 3. března 2020. Dne 20. března 2021 byla K2 synchronizována s národním systémem elektrizační soustavy, přičemž PAEC tuto operaci označil jako „dárek Pákistánského dne“ pro národ.

KANUPP-3

KANUPP-3 je sesterský jaderný reaktor Hualong One dodávaný společností China National Nuclear Corporation, jehož stavba byla zahájena 31. května 2016 a byla postavena společně s KANUPP-2. Podobně jako Hualong One se ACPR-1000 staví také v Karáčí s čínským dohledem a první parní stroj byl nainstalován 28. srpna 2018.

Očekává se, že se KANUPP-3 připojí k národnímu energetickému systému do října 2021.

Energetický management

Připojení k elektrické síti

National Engineering Services (NES) poskytuje poradenství v oblasti energetické řízení jaderné elektrárny a řídí elektrické energie elektrických přenosových operací tím, že nahradí stárnoucí transformátory, třífázové elektrické rozvody elektrické energie , jističe a ochranné relé na 132 kV double obvod přenosového vedení která spojuje jadernou elektrárnu s K-Electric . NES často úzce spolupracuje s Institutem energetického inženýrství Univerzity v Karáčí při navrhování diskriminačního ochranného schématu a jeho integrace do rozvodné sítě jaderných elektráren. V roce 2010 se NES a Institut energetiky zabývaly výměnou elektromechanických výkonových relé za jističe SF 6 a moderní numerická zařízení pro ochranu vedení .

Energetická kapacita a řízení společnosti

Jaderná elektrárna Karáčí byla navržena tak, aby produkovala hrubou energii o 137  MWe s odpovídajícím čistým výkonem 125 MWe. V letech 1972–79 jaderná elektrárna fungovala s relativně vysokými kapacitami disponibilní kapacity až 70% - dodávala elektřinu a energii celému městu Karáčí. V letech 1972–92 vyrobila jaderná elektrárna energii asi 7,9 miliardy jednotek elektřiny s průměrným faktorem kapacity celoživotní dostupnosti 55,9%. V roce 1994 byla jaderná elektrárna výjimečně provozována na 85,81% kapacitního faktoru - nejvyšší od svého vzniku. V letech 2002–04 byla jaderná elektrárna kvůli problémům s údržbou odstavena a nyní je udržována na 55,55% kapacitním faktoru, který nominálně produkuje 90 MW výroby energie.

Po dokončení dvou dalších jednotek, jaderná elektrárna se očekává, že k výrobě více než 2000 MW z elektrické energie při 80-90% své kapacity.

Jadernou elektrárnu Karáčí vlastní Pákistánský úřad pro jadernou regulaci (NRA), který odpovídá za licencování, inspekci a zajišťování bezpečnostních postupů, které probíhají při provozu elektrárny. National Engineering Services (NES), Pákistánu, zhotovitele, spravuje jaderné elektrárny na místě jménem jaderné kontrolní úřad a dohlíží na celkovou distribuci elektřiny z jaderné elektrárny, včetně zaměstnávání transformátorů a síťových přípojek nad městem. K-Electric podporuje NES operace pro správu zařízení a relé na energii poskytované jaderné elektrárny do krmiva prostřednictvím svých obvodech. Pákistánská komise pro atomovou energii má na druhé straně odpovědnost za řízení celkových operací jaderné elektrárny včetně počítačových strojů, stimulátorů rostlin a výroby palivových svazků, výroby palivového cyklu, výrobních nástrojů a používání počítačů.

Recepce

Výpadky proudu, úniky, inženýrství

Jaderná elektrárna Karáčí získala širokou škálu mediální publicity a slávy, když byla slavnostně otevřena prezidentem Zulfikarem Ali Bhuttem dne 2. listopadu 1972 za doprovodu špičkových vědců a vysoce postavených občanských činitelů. Od roku 2000 je jaderná elektrárna Karáčí podrobována politické debatě a kontroverzi mezi národními aktivisty v oblasti protijaderné a pro-jaderné energie kvůli jejímu opakovanému odstavování za účelem výroby energie, která má být poskytována městu. V roce 2000 porovnala Zia Mian , fyzikka z SDPI se sídlem v Islámábádu, výkon a účinnost jaderné elektrárny jako „šest nejhůře fungujících reaktorů na světě“.

V důsledku jaderné havárie v jaderné elektrárně Fukušima Daiiči v Japonsku v roce 2011 provedl pákistánský úřad pro jadernou regulaci (NRA) bezpečnostní inspekci jaderné elektrárny. Dr. Pervez Hoodbhoy, který navštívil jadernou elektrárnu v rámci inspekce, se na výkon elektrárny díval negativně a byl velmi kritický vůči monitorování elektrárny ze strany MAAE. Bez kanadské materiální podpory byla jaderná elektrárna několikrát odstavena v letech 1979, 1982, 1993 a 2002. Výpadky elektřiny v jaderné elektrárně Karáčí jsou ve srovnání s ostatními kanadskými CANDU reaktor, přičítán hlavně selhání zařízení a regulace. V roce 2002 byl zřízen Úřad pro jadernou regulaci, aby stanovil regulační kódy, bezpečnostní předpisy a sochy na základě zkušeností získaných při provozu jaderné elektrárny Karáčí.

Hexafluorid uranu (UF6) úniků v parní válec nukleární bylo často hlášeny vícekrát, ale byla určena, když Bashiruddin Mahmood Celek vymyslet vědecký nástroj, aby se zabránilo další netěsnosti. Dne 18. října 2011 byla ze strany NES (vedoucího závodu) vyhlášena sedm hodinová nouzová situace poté, co byl během rutinní údržby vypnut těžký únik vody z přívodního potrubí do reaktoru. Nouzová situace byla zrušena o sedm hodin později, poté, co byl únik údajně pod kontrolou.

Navzdory incidentům s výpadky elektřiny vedoucí fyzici a vedení jaderné elektrárny odmítli kritiku provozu jaderné elektrárny, která tvrdila, že elektrárna musí být provozována bez technické a materiální podpory Kanady a zařízení, která byla neexistence v zemi na podporu provozu závodu. Parvez Butt ( strojní inženýr ) nakonec zřídil svařovací zařízení, výrobu nástrojů a strojírny poblíž jaderné elektrárny Karáčí na podporu provozu jaderné elektrárny v následujících letech - Butt byl za tento přínos poctěn národem .

Podle zprávy, kterou MAAE předložil SB Hussain, vedoucí fyzik, který pracoval v jaderné elektrárně Karáčí, tvrdil, že provozovat jadernou elektrárnu v prostředí úplné kanadské nepřítomnosti byl obtížný úkol, ale v přestrojení se ukázal jako požehnání, protože poskytoval Komise pro atomovou energii příležitost zapojit se do soběstačnosti při výrobě cyklu jaderného paliva a programů vlastní výroby, což byla klíčová zkušenost s bezpečným provozem a správou mnohem větší jaderné elektrárny Chashma v Paňdžábu.

Podle hodnocení, které sestavila Čínská národní jaderná korporace , stavební práce jaderné elektrárny Karáčí podpořily rozvoj souvisejících průmyslových odvětví v Pákistánu a poskytly více než 10 000 pracovních míst pro místní oblast.

Pozoruhodný personál

Vzdělávací zařízení

Možnosti školení

Od roku 1973 se pákistánská komise pro atomovou energii zapojila do společného vzdělávacího podniku s katedrou fyziky Univerzity Karáčí, aby sponzorovala studijní programy ve zdravotnické fyzice a elektronickém inženýrství, a rozšířila partnerství s NED univerzitou v elektrotechnice , konkrétně v energetice .

Ústav inženýrství a aplikovaných věd v Islámábádu provozuje a udržuje Ústav energetiky v Karáčí, která nabízí vzdělávací programy a kurzy v oblasti jaderné, elektrické a mechanické inženýrství na Karáčí Jaderné elektrárny Temelín.

Viz také

Reference

externí odkazy