Кіріспе
Тонопах, Аризона қаласына жақын орналасқан ядролық электр станциясы
Пало-Верде генерациялық станциясы – Аризона штатының батысындағы Тонопах қаласына жақын орналасқан ядролық электр станциясы. Ол Финикс қаласының оңтүстік-батысында орналасқан. Пало-Верде АҚШ-тағы кез келген электр стансасынан жылына ең көп электр энергиясын өндіреді, 2021 жылы таза өндіріс бойынша ең ірі электр стансасы ретінде тіркелді. Пало-Верде сондай-ақ АҚШ-тағы электр стансалары арасында номиналды қуаты бойынша үшінші орында тұр. Бұл Оңтүстік-Батыс үшін маңызды актив, жылына шамамен 32 миллион мегаватт-сағат электр энергиясын өндіреді. Оның электр қуатының орташа өндірісі шамамен 3,3 гигаватт (ГВт) құрайды. APS компаниясына 1-ші блок үшін 2045 жылға, 2-ші блок үшін 2046 жылға және 3-ші блок үшін 2047 жылға дейін жұмыс істеуге лицензияны 20 жылға ұзартуға рұқсат берілді, сонымен қатар ұзартылған жұмыс үшін лицензияны жаңару туралы өтініш беру мүмкіндігі бар. Пало-Верде генерациялық станциясы Аризона шөлінде орналасқан және әлемдегі ірі су қоймасына жақын емес жалғыз ірі ядролық электр станциясы болып табылады. Электр станциясы өзі өндіретін буды салқындату үшін жақын маңдағы бірнеше қалалар мен кенттерден алынған тазартылған канализациялық суды буландырады.
Сипаттама
Пало-Верде электр станциясы құрлықта орналасқан және әрқайсысы 1,27 ГВт электр қуатын өндіруге қабілетті үш қысымды су реакторынан тұрады. Әр реактор 1,4 ГВт электр қуатын өндіре алады. Әдеттегі электр қуатын өндіру қуаты осы шамамен 70-95 пайызды құрайды. Бұл ядролық электр станциясы Оңтүстік Аризона мен Оңтүстік Калифорнияның халық тығыз орналасқан бөліктері үшін электр энергиясының негізгі көзі болып табылады, мысалы, Феникс және Тусон қалалары (Аризона штаты), Лас-Вегас (Невада штаты), Лос-Анджелес және Сан-Диего (Калифорния штаты) мегаполистік аймақтары. Пало-Верде электр станциясы Аризона штатында өндірілетін электр қуатының шамамен 35 пайызын өндіреді. Ол 1988 жылы толыққанды іске қосылды, құрылысы он екі жылға созылды және шамамен 5,9 миллиард долларға бағаланды. Электр стансасында толық жұмыс күнімен 2,055 адам жұмыс істейді. 2015 жылы Пало-Верде электр станциясы электр энергиясын пайдалану шығындарымен (оның ішінде отын және техникалық қызмет көрсету) бір киловатт сағатына 4,3 центтен қамтамасыз етті. 2002 жылы Пало-Верде электр қуатын 1,33 цент/киловатт сағат бағасымен жеткізді. Bechtel Power Corporation бастапқыда Аризона ядролық электр энергиясы жобасының (APS/SRP бірлескен кәсіпорны) бағытымен, кейіннен тек Аризона мемлекеттік қызметімен басқарылатын нысанның сәулетшісі/инженері/құрылысшысы болды. Эдвин Э. Ван Брунт – инженерлік, құрылыс және зауыттың алғашқы операцияларын басқарған APS компаниясының негізгі атқарушы директоры. Уильям Г. Бингем – жобаның бас инженеры. Артур фон Бенигхаузен – Аризона мемлекеттік қызметінің меншік иесінің өкілдерінің бірі. Аризона шөлінде орналасқан Пало-Верде әлемдегі жер асты суының үлкен көлеміне іргелес емес жалғыз ядролық электр станциясы. Құрылыс үшін бірнеше жақын маңдағы муниципалитеттердің тазартылған ағынды суы буландырылады. Жыл сайын 26 миллиард галонға дейін (~100 000 000 м³) тазартылған су буланады. Бұл су Аризона Су ресурстары департаментінің Феникс белсенді басқару аймағының жылдық су тарту мөлшерінің шамамен 25 пайызын құрайды. Ядролық электр станциясының аумағында қалдық сулар одан әрі тазартылып, зауыттың ылғалды салқындату мұнараларында пайдаланылатын резервуарда және резервуарда сақталады. Әрбір блок үшін ядролық жылумен қыздырылған бу жүйесі Combustion Engineering компаниясымен жобаланып, жеткізілді, ол System 80 стандартты дизайны ретінде белгіленді – бұл жаңа стандартты System 80+ дизайнының алдыңғы нұсқасы. Әрбір негізгі жүйе бастапқыда әрбір зауыттың екінші (бу) жағына 3,817 ГВт жылу қуатын жеткізді. Бұл жоба 2 × 4 деп аталады, әрқайсысы төрт негізгі реактор салқындатқыш сорғылары 2 үлкен бу генераторы арқылы минутына 60 000 галлоннан астам бастапқы жақтағы суды айналдырады. Негізгі турбина генераторларын General Electric компаниясы жеткізді. Орнатылған кезде олар әлемдегі ең үлкендері болды, әрқайсысы 1,447 ГВт электр қуатын өндіре алады. Олар 60 Гц жиілікті турбина генераторларының арасында ең үлкені болып қала береді. Көптеген көп агрегатты ядролық электр станцияларынан өзгеше, Пало-Вердедегі әрбір блок – тек бірнеше кіші жүйелерді бөлісетін тәуелсіз электр станциясы. Реакторларды қорғау ғимараттары әлемдегі ең үлкен ғимараттардың бірі болып табылады. Реакторлардың үстіндегі үш қоршау куполы 1 метр қалыңдықтағы бетоннан жасалған. Құрылыстың жобалауына қауіпсіздікті арттыратын ерекшеліктер енгізілді, олар бұрын коммерциялық ядролық реакторлардың жұмысында анықталған мәселелерді шешуге бағытталған. Сонымен қатар, конструкция ішкі жағынан ең кеңістікке ие, ол персоналдың жұмыс істеуіне және техникалық қызмет көрсетуіне ерекше орын береді. Пало-Верде 500 кВ коммутациялық станциясы Батыс штаттардың электр желісінің маңызды нүктесі болып табылады және АҚШ-тың оңтүстік-батысындағы электр энергиясының бағасын белгілеуде эталондық нүкте ретінде қолданылады. Оңтүстік Калифорния Эдисон және Сан-Диего Газ және Электр сияқты компаниялардың көптеген 500 кВ электр желілері зауытта өндірілген электр қуатын 46-шы жол арқылы Лос-Анджелес және Сан-Диего қалаларына жібереді. Сонымен қатар, электр станциясының стратегиялық өзара байланыстары мен генерациялық станцияның үлкен көлеміне байланысты, Батыс электр энергиясын үйлестіру кеңесі 3 бірліктің 2-сінің бір мезгілде жоғалып кетуін жүйелік тұрақтылық үшін ең нашар жағдай деп санайды. 1970 жылдардың соңында иелері қосымша екі блок құрылысына рұқсат сұрады. Бұл блоктар экономикалық тәуекел себептерімен рұқсаттар берілгенге дейін тоқтатылды. Бұл екі қосымша блок үш қолданыстағы блокпен бірдей геометриялық доғада орналасқан болмас еді; оның орнына олар 3-ші блоктан оңтүстікке қарай солтүстік-оңтүстік осі бойында орналастырылар еді. Қазіргі қолданыстағы блоктар – АҚШ-та 100% MOX отын ядролық реакторларында жұмыс істеуге жобаланған жалғыз коммерциялық реакторлар. Ядролық отын АҚШ-та қайта өңделмейтіндіктен, реакторлар әрқашан жаңа UOX отынында жұмыс істейді.
Bechtel Power Corporation was the Architect/Engineer/Constructor for the facility initially under the direction of the Arizona Nuclear Power Project (a joint APS/SRP endeavor), later managed exclusively by Arizona Public Service. Edwin E. Van Brunt was the key APS executive in charge of engineering, construction, and early operations of the plant. William G. Bingham was the Bechtel Chief Engineer for the project. Arthur von Boennighausen was one of the Owner's Representatives for Arizona Public Service. At its location in the Arizona desert, Palo Verde is the only nuclear generating facility in the world that is not located adjacent to a large body of above ground water. The facility evaporates water from the treated sewage of several nearby municipalities to meet its cooling needs. Up to 26 billion US gallons (~100,000,000 m³) of treated water are evaporated each year. This water represents about 25% of the annual overdraft of the Arizona Department of Water Resources Phoenix Active Management Area. At the nuclear plant site, the wastewater is further treated and stored in an reservoir and a reservoir for use in the plant's wet cooling towers. The nuclear power heated steam system for each unit was designed and supplied by Combustion Engineering, designated the System 80 standard design–a predecessor of the newer standard System 80+ design. Each primary system originally supplied 3.817 GW of thermal power to the secondary (steam) side of each plant. The design is a so called 2 × 4, with each of four main reactor coolant pumps circulating more than 60,000 gallons per minute of primary side water through 2 large steam generators. The main turbine generators were supplied by General Electric. When installed, they were the largest in the world, capable of generating 1.447 GW of electricity each. They remain the largest 60 Hz turbine generators. Unlike most multi unit nuclear power plants, each unit at Palo Verde is an independent power plant, sharing only a few minor systems. The reactor containment buildings are some of the largest in the world at about enclosed. The three containment domes over the reactors are made of 4 feet (1 m) thick concrete. The facility's design incorporates features to enhance safety by addressing issues identified earlier in the operation of commercial nuclear reactors. The design is also one of the most spacious internally, providing exceptional room for the conduct of operations and maintenance by the operating staff. The Palo Verde 500 kV switchyard is a key point in the western states' power grid and is used as a reference point in the pricing of electricity across the southwest United States. Many 500 kV power lines from companies like Southern California Edison and San Diego Gas & Electric send power generated at the plant to Los Angeles and San Diego via Path 46, respectively. In addition, due to both the strategic interconnections of the substation and the large size of the generating station, the Western Electricity Coordinating Council considers a simultaneous loss of 2 of the 3 units the worst case contingency for system stability. The owners applied for a construction permit for two additional units in the late 1970s. These units were cancelled for economic risk reasons before the permits were issued. Those two additional units would not have been on the same geometric arc as the three existing units; instead, they would have been arranged south of Unit 3 on a north–south axis. The existing units are the only commercial reactors in use in the United States that were engineered to operate on 100% MOX fuel cores. Because nuclear fuel is not reprocessed in the United States, the reactors have always operated on fresh UOX fuel.
Қауіпсіздік
Пало-Верде стратегиялық маңызы соншалық болды, ол және Феникс суық соғыс кезінде Кеңес Одағының соғыс жоспарларындағы нысаналар ретінде қарастырылған. 2003 жылдың наурыз айында Ирак соғысы басталғанда, террористік шабуылдан қорқу себепті Ұлттық гвардия әскерлері осы нысанды қорғауға жіберілді. Бұл нысан және жақын орналасқан Тонопа қаласы, Аризона штатының ірі қалалары, әскери базалары, шекаралық өткізу пункттері және туристік орындармен бірдей маңызға ие, ішкі қауіпсіздіктің маңызды орталықтары болып табылады. АҚШ-тағы барлық атом электр станцияларындағы сияқты, мұндағы күзетшілер де мылтықпен қаруланған. Олар кіретін көліктерді тексеріп, жеке куәліктерді қарастырады. Реакторларды қорғау үшін рентген аппараттары, жарылғыш заттарды анықтау құрылғылары және арнайы жеке куәліктерді қажет ететін, қатты күзетілген турникеттер сияқты қосымша қауіпсіздік шаралары қолданылады. Нысан "Көңіл аударуға тиіс оқиға" туралы хабарлама жариялады, бұл төтенше жағдай жоспарының төрт деңгейінің ең төменгісі болып табылады. 2019 жылдың 29 және 30 қыркүйек күндері нысан үстіндегі әуе кеңістігіне дрон арқылы еніп кірілді. Бірінші түні, нысанның реакторларының бірі орналасқан 3-ші бөлімше маңында бес-алты дрон ұшып жүргені хабарланды. 30 қыркүйекте болған екінші шабуыл кезінде кем дегенде төрт дрон тіркелді. Осы оқиға бойынша Ядролық реттеу комиссиясы, ФБР, Ішкі қауіпсіздік департаменті, Федералды авиация басқармасы және жергілікті құқық қорғау органдары тергеу жүргізді. Алайда, дрон операторының немесе операторларының кім екені және олардың мақсаты әлі белгісіз.
Қауіпсіздік мәселелері
2007 жылдың 22 ақпанындағы Arizona Republic газетінде Атом электр станцияларын басқару институтының (INPO) Пало-Верде атом электр станциясын 4-санатқа енгізу туралы шешім қабылдағаны хабарланды, бұл оны АҚШ-тағы ең қатаң бақыланатын атом электр станцияларының біріне айналдырды. Бұл шешім INPO 2006 жылдың шілде және қыркүйек айларында дизель генераторындағы электр релелері сынақтар кезінде жұмыс істемейтінін анықтағаннан кейін қабылданды. Palo Verde алдыңғы жылдары қауіпсіздік бойынша бірнеше ескерту алып, бұзушылықтарға жол бергеннен кейін, INPO үшін бұл "соңғы тамшы" болды, ал 2004 жылы станцияның авариялық орталықты салқындату жүйесінде "құрғақ құбыр" табылды. Қауіпсіздік мәселелерін шешу мақсатында станцияның 16 шақырым радиусы ішінде 58 ядролық дабыл орнатылды. Бұл аймақ Төтенше жағдайларды жоспарлау аймағы (EPZ) деп белгіленген. Кез келген ядролық төтенше жағдай туған жағдайда дабылдар үнемі естіледі.
Тарих
Пало-Вердеге арналған жердің таңдалуы даулы болды. Сыншылар бұл жердің бірінші таңдау емес деп санайды, себебі ол шөлдің ортасында орналасқан, сумен қамтамасыз етілуі аз немесе мүлдем болмаған, және батыстан соққан желдер бағытында болды. Бұл, егер ірі апат болған жағдайда, Феникс-Меса қалалық айманын қауіпке ұшыратуы мүмкін еді. Сыншылар бұл жердің басқа нұсқаларға қарағанда таңдалғанын, оның Кит Турлидің туысына тиесілі болғандықтан, ал ол жер үшін шамамен екі миллион доллар алған деді. Кит Турли APS президенті және "Феникс 40" мүшесі болды. 1-ші және 2-ші блоктар 1986 жылы, ал 3-ші блок 1988 жылы коммерциялық пайдалануға енгізілді. 2005 жылдың 18 қарашасында АҚШ Ядролық реттеу комиссиясы Пало-Вердедегі екі реактордың қуатын арттыруға рұқсат бергенін жариялады. NRC баспасөз хабарламасына сәйкес, "Аризона штатының Финикс қаласының жанында орналасқан әрбір блоктағы қуатты арттыру, 1-ші және 3-ші блоктар үшін реакторлардың жалпы қуатын тиісінше 1270-тен 1313 және 1317 мегаватт электр қуатына дейін арттырады". 2011 жылдың 21 сәуірінде NRC Пало-Вердедегі үш реактордың жұмыс істеу лицензиясын жаңартты, осылайша олардың қызмет ету мерзімін қырық жылдан алпыс жылға дейін ұзартты.
Сейсмикалық қауіп
Ядролық реттеу комиссиясының бағалауынша, Пало-Верде атом электр станциясының реакторының активтік аймағына зақым келтіруге жеткілікті күшті жер сілкінісінің жылдық қаупі 1:26316 құрайды. 2010 жылдың тамызында жарияланған NRC зерттеуіне сәйкес, бұл көрсеткіш бойынша елде 18-орында тұр.
Айналадағы халық
Ядролық реттеу комиссиясы ядролық электр станцияларының айналасында екі төтенше жағдайларға дайындық аймағын белгілейді: 10 миль (16 км) радиусы бар, ауадағы радиоактивті ластануға және оның тыныспен ішке жұтылуына қатысты аймақ, және шамамен 50 миль (80 км) радиусы бар жұтылу жолы аймағы, негізінен радиоактивті ластанған тамақ пен суды ішу арқылы жұтылуға қатысты. msnbc.com үшін АҚШ халық санағы деректеріне жасалған талдау бойынша, 2010 жылы Пало-Вердеден 10 миль (16 км) қашықтықтағы АҚШ халқының саны 4255 адамды құрады, бұл он жыл ішінде 132,9 пайызға артқан. 2010 жылы 50 миль (80 км) радиустағы АҚШ халқының саны 1 999 858 адамды құрады, бұл 2000 жылдан бері 28,6 пайызға өсті. 50 миль радиусы ішіндегі қалаларға Феникс (қала орталығына дейінгі қашықтығы 47 миль (76 км)) кіреді.