Айова штатындағы ядролық электр стансасы

Кіріспе

Айова штатында орналасқан ядролық электр станциясы

Дуэйн Арнольд Энергия орталығы (DAEC) Айованың жалғыз ядролық электр станциясы болды. Ол Седар өзенінің батыс жағалауында, Пало қаласының солтүстік-шығысына қарай 3 шақырым, АҚШ, Айова штатында немесе Седар-Рапидс қаласының солтүстік-батысына қарай 13 шақырым жерде орналасқан. DAEC 1975 жылдың ақпан айында пайдалануға берілді. 2020 жылдың 10 тамызында өсімдік салқындату мұнаралары «дерехо» даулы ауа райы кезінде зақымдалды, ал жөндеу жұмыстары экономикалық тұрғыдан тиімсіз деп танылды, себебі өсімдік 2020 жылдың қазан айында жабылуға жоспарланған болатын. Оператор және басым үлесіне иелік етуші – NextEra Energy Resources (70%). Central Iowa Power Cooperative компаниясына 20% және Corn Belt Power Cooperative компаниясына 10% үлес тиесілі. 2018 жылдың қаңтар айында NextEra Energy компаниясы DAEC 2025 жылдан кейін жұмыс істеуінің ықтимал еместігін мәлімдеді. Өсімдікке 2034 жылға дейін 20 жылдық лицензия ұзарту берілді, бірақ Alliant Energy компаниясы, өсімдіктің электр қуатының 70% -ын сатып алатын компания, оның орнына жел және табиғи газ сияқты субсидияланған көздерден электр қуатын сатып алатынын жариялағаннан кейін жабылу мүмкіндігі қарастырылды. 2018 жылдың шілдесінде жоспарланған жабылу мерзімі 2020 жылдың қазанына өзгертілді. 2020 жылдың 10 тамызында орталық батыстағы «дерехо» даулы ауа райынан келген зақым салдарынан блок электр қуатын тұрақты түрде өндіруді тоқтатты. Ұлттық ядролық қадағалау комиссиясының (NRC) оқиға туралы баяндамасында «тұрақты газды өңдеу жүйесінің екіншілік контурдағы вакуумы техникалық ерекшеліктердің (ТС) шегінен сәл төмен болды» делінген, бұл екіншілік контур жүйесі сынаққа ұшыраған жағдайда толыққанды тиімді болмауы мүмкін екенін көрсетеді. Осылайша, ядролық қауіпсіздік сарапшылары бұл оқиғаны «қиын жағдай» деп бағалады.

Тарих

1960 жылдардың соңында Айова электр жарығы және электр компаниясы (қазіргі Alliant Energy – West), Орталық Айова электр кооперативтері және жүгері белдеуі электр кооперативтері Атом энергиясы жөніндегі комиссияға (AEC) ядролық электр станциясының лицензиясын сұрады. 1970 жылдың 17 маусымында құрылысқа рұқсат беріліп, жұмыс басталды. Бастапқы жоспар бойынша құрылыс 40 айда аяқталып, шамамен 250 миллион доллар жұмсалмақ еді. Энергия орталығы Айова штатының Санборн қаласында өскен Дуэйн Арнольдтың есімімен аталады. Арнольд Гриннелл колледжінде білім алып, 1946 жылы Айова электр жарығы және электр компаниясында жұмыс істеді. 1983 жылы 65 жасында қайтыс болған кезде ол компанияның басқарма төрағасы және бас директоры болды, сондай-ақ бұрынғы төраға Сазерленд Доустың қызы Генриеттаға үйленді. Арнольд осы энергия көзін қоршаған дау-дамайларға қарамастан ядролық энергияны жақтап, 1974 жылы оның есімін алған электр станциясының құрылысын және ашылуын қадағалады. "Менің ойымша, ядролық энергия – болашақта клиенттерімізге энергия беру үшін жасауға болатын ең пайдалы әдіс", - деді Арнольд мырза 1979 жылы Des Moines Register газетіне берген сұхбатында, Три Майл Айленд апатынан бір ай өткен соң. Құрылыс аяқталып, реактор 1974 жылдың 23 наурызында алғашқы сынаққа қол жеткізді. Жобаның құны бюджеттен 50 миллион долларға асып кетті. Коммерциялық жұмыс 1975 жылдың 1 ақпанында басталды. Электр станциясына 1658 МВтт лицензия берілді. Алайда, электр қуатын пайдалану 1985 жылы электр станциясындағы жаңартулар аяқталғанға дейін 1593 МВтт (шамамен 535 МВтэ) деңгейінде шектелді, бұл толық лицензиялық қуатты пайдалануға мүмкіндік берді. 2000 жылдың мамырында NRC DAEC лицензиясын Nuclear Management Company LLC (NMC) компаниясына берді. Электр станциясының меншігі Alliant, Central Iowa Power Cooperative және Corn Belt Power Cooperative-де қалды, бірақ NMC электр станциясының жұмысын басқаратын болды. 2001 жылы NRC электр қуатын 1912 МВтт дейін арттыруға келісім берді. Осы уақыттан бері жоспарланған тоқтатулар электр станциясына осы қуат деңгейін ядролық және өнеркәсіптік қауіпсіздікке қатысты шектеулерсіз немесе қиындықтарсыз сақтауға мүмкіндік беретін өзгерістер енгізді. 2006 жылдың 27 қаңтарында FPL Energy (FPL Group еншілес компаниясы) Alliant Energy Interstate Power and Light компаниясының 70 пайыздық үлесін сату бойынша мәмілені аяқтады. FPL Energy (қазір NextEra Energy Resources) сонымен қатар NMC-ден электр станциясының жұмысын өзіне алды. DAEC 2008 жылы Айовадағы су тасқыны кезінде желіде қалды, ал Седар өзенінің бойындағы басқа электр станциялары жабылды. Электр станциясының радиологиялық төтенше жағдайларға дайындық жаттығулары Линн округінің төтенше жағдайларды басқару агенттігіне су тасқынына тиімдірек жауап беруге мүмкіндік берді. 2010 жылдың желтоқсанында Ядролық реттеу комиссиясы Дуэйн Арнольд электр станциясының лицензиясын 2034 жылға дейін 20 жылға ұзартты, бұл электр станциясының бастапқы 40 жылдық жұмыс істеу рұқсатының мерзімін арттырды. 2018 жылдың шілдесінде NextEra және Alliant Energy электр қуатын сатып алу келісімін Alliant-тен 110 миллион доллар төлем алып бес жылға қысқартуға келісті, бұл электр станциясының 2020 жылы жабылу күнін анықтады.

In the late 1960s, Iowa Electric Light & Power Co. (now Alliant Energy – West), Central Iowa Power Cooperative and Corn Belt Power Cooperative applied for a nuclear plant license with the Atomic Energy Commission (AEC). On June 17, 1970 a construction permit was granted and work began. The original plan was to complete construction in 40 months at an estimated cost of $250 million. The energy center was named after Duane Arnold who grew up in Sanborn, Iowa. Arnold was educated at Grinnell College and went to work for Iowa Electric Light and Power Company in 1946. At the time of his death in 1983, at the age of 65, he was chairman of the board and CEO of that company, marrying along the way the daughter, Henrietta, of the previous chairman Sutherland Dows. Arnold was very committed to nuclear energy despite the controversy surrounding that source of energy, and oversaw the construction and opening in 1974 of the plant that bears his name. “In my opinion, nuclear power is the most beneficial method of anything we could possibly do to provide energy to our customers in the future,” Mr. Arnold stated in a 1979 interview with the Des Moines Register, about a month after the Three Mile Island accident. Construction was completed and the reactor reached initial criticality on March 23, 1974. The cost was $50 million over budget. Commercial operations began on February 1, 1975. The plant was licensed for 1,658 MWt. However, power operations were restricted to 1593MWt (about 535 MWe) until plant modifications were completed in 1985 to utilize the full licensed capacity. In May 2000, the NRC granted a license transfer of the DAEC to Nuclear Management Company LLC (NMC). Ownership of the plant remained with Alliant, Central Iowa Power Cooperative and Corn Belt Power Cooperative, but NMC would manage the operation of the plant. In 2001, a power uprate was approved by the NRC to 1,912 MWt. Scheduled outages since that time have added modifications to the plant that have allowed this power level to be sustained without restrictions or challenges to nuclear or industrial safety. On January 27, 2006, FPL Energy (a subsidiary of FPL Group) closed the sale transaction of 70 percent ownership from Alliant Energy Interstate Power and Light. FPL Energy (now NextEra Energy Resources) also took control of the operations of the plant from NMC. DAEC remained online during the 2008 Iowa Flood, when other power plants along the Cedar River shut down. Practice drills for radiological emergencies from the plant allowed the Linn County Emergency Management Agency to better respond to the flooding. In December 2010, the Nuclear Regulatory Commission granted Duane Arnold a 20 year extension license lasting until 2034, taking the plant beyond the life of its original 40 year operating permit. In July 2018, NextEra and Alliant Energy agreed to shorten their power purchase agreement by five years in return for a $110 million buyout payment from Alliant, making the expected closure date 2020.

Зауыт жабдықтары

DAEC-те Mark I қорғанысы бар бір GE BWR 4 реакторы бар. Жылуды төмендету үшін 24 механикалық желдеткішті салқындату мұнаралары Седар өзенінен жылуды сіңіру үшін суды пайдаланды. Барлық ластанған суды орында өңдеуге мүмкіндіктер бар және DAEC "шығарылымсыз" саясаты бойынша жұмыс істейді, яғни ластанған суды Седар өзеніне қайта жібермейді. Құрылыста барлық қызмет мерзіміне (лицензияны жаңаруды қоса алғанда) пайдаланылған отынды құрғақ сақтауға арналған жабдықтар бар. 2024 жылға қарай 75 МВт / 300 МВт·сағ (4 сағаттық) батареясы бар 200 МВт сыйымдылықтағы күн электр станциясы салынуы жоспарланған. Lazard электр энергиясын ауыстырудың көтерме бағасы 0,04 АҚШ доллары/кВт·сағ болатынын бағалайды, бірақ NextEra компаниясы хабарлаған капитал құнының 11,4% ескеретін шынайырақ баға, операциялық және тоқтату шығындарын ескермей, көтерме бағаны 0,21 АҚШ доллары/кВт·сағ құрайды.

Белгілі проблемалар

Mark I оқшаулауы бастапқы жобада жеткіліксіз көлемде болды; Ядролық реттеу комиссиясының Гарольд Дентон, егер қысымды ұстау жүйесі қатаң апат жағдайында қолданылса, жарылысқа ұшырау ықтималдығы 90% дейін жетеді деп бағалады. Осы жобадағы кемшілік 2011 жылғы цунамидің Фукусима Дайичидегі ядролық апаттағы жарылыстар мен өртке себеп болуы мүмкін.

Апатты талдау

2010 жылы Ядролық реттеу комиссиясы Дуэйн Арнольд реакторының ядросына жер сілкінісінен зақымдалу қаупінің жыл сайын 31 250-ге 1-ге тең екенін бағалаған. 2013 жылы Фукусима Дайичи ядролық апатына жауап ретінде Ядролық реттеу комиссиясы Дуэйн Арнольдқа "ядролық зақым келтіруге дейін және қауіпті жағдайларда, соның ішінде реактор ыдысының балқыған ядро қалдықтарымен бұзылуына дейін жұмыс істейтін, сенімді нығайтылған желдету жүйесін орнатуға" бұйрық берді, себебі реактор конструкциясы ұқсас болды.

Айналадағы халық

Ядролық реттеу комиссиясы ядролық электр станцияларының айналасында екі төтенше жағдайларға дайындық аймағын белгілейді: 16 км радиусы бар, негізінен ауадағы радиоактивті ластануға және оның тыныспен ішке жұтылуына қатысты аймақ, және шамамен 80 км радиустағы жұтылу жолы аймағы, негізінен радиоактивті ластанған тамақ пен суды ішу арқылы жұтылуына қатысты. msnbc.com үшін АҚШ халық санағы деректеріне жасалған талдау бойынша, 2010 жылы Дуэйн Арнольдтың 16 км ішінде АҚШ халқы 107 880 адамды құрады, бұл он жыл ішінде 8,2 пайызға артқан. 2010 жылы 80 км ішіндегі АҚШ халқы 658 634 адамды құрады, бұл 2000 жылдан бері 7,1 пайызға өсті. 80 км аралығында орналасқан қалалардың ішінде Сидар-Рапидс (қала орталығына дейін 16 км) бар.