Введение
Канадская атомная электростанция Дарлингтон — канадская атомная электростанция, расположенная на северном берегу озера Онтарио в городе Кларингтон, провинция Онтарио. Это крупный ядерный объект, состоящий из четырех ядерных реакторов CANDU общей мощностью 3512 МВт при работе всех блоков, обеспечивающий около 20 процентов потребностей провинции Онтарио в электроэнергии, достаточных для обслуживания города с населением два миллиона человек. Конструкция реактора значительно мощнее, чем те, что использовались на предыдущих площадках CANDU в Пикеринге и Брюсе, что делает эту четырехблочную станцию второй по величине в Канаде после восьмиблочной станции Брюс. Станция названа в честь поселка Дарлингтон, на территории которого она расположена, который теперь является частью объединенного муниципалитета Кларингтон. Строительство станции началось в сентябре 1981 года, а ввод в эксплуатацию планировался на 1985 год. Последовало несколько задержек, и начало строительства блоков 3 и 4 было отложено до 1984 и 1985 годов. Блок 2 был введен в эксплуатацию в 1990 году, затем блок 1 в 1992 году, а блоки 3 и 4 — в 1993 году. Задержки и связанные с ними перерасходы сделали Дарлингтон важным примером для антиядерного движения в Канаде и стали одной из основных причин ликвидации Ontario Hydro в 1999 году и погашения ее долгов за счет специальных счетов. После первоначального ввода в эксплуатацию и наладки станция часто входит в число самых надежных в мире по коэффициенту использования установленной мощности. В настоящее время станция проходит модернизацию в середине срока службы, два блока уже завершены, а завершение двух других запланировано на 2026 год. Место для второго четырехблочного комплекса было подготовлено еще при первоначальном выборе площадки, и большая территория к востоку от существующей станции была отведена под проект, известный как Дарлингтон B. В 2006 году Ontario Power Generation начала процесс подачи заявки на строительство двухблочной станции на площадке B. Этот проект был отменен в 2013 году, когда расчетная стоимость значительно превысила первоначальные оценки. В 2020 году начались планы по установке гораздо меньшего модульного реактора BWRX 300 на площадке B, работы по которым продолжаются.
Darlington Nuclear Generating Station is a Canadian nuclear power station located on the north shore of Lake Ontario in Clarington, Ontario. It is a large nuclear facility comprising four CANDU nuclear reactors with a total output of 3,512 MWe when all units are online, providing about 20 percent of Ontario's electricity needs, enough to serve a city of two million people. The reactor design is significantly more powerful than those used in previous CANDU sites at Pickering and Bruce, making its 4 unit plant the second largest in Canada behind the 8 unit Bruce. It is named for the Township of Darlington, the name of the municipality in which it is located, which is now part of the amalgamated Municipality of Clarington. The plant began construction in September 1981 and planned to start initial operations in 1985. Several delays ensued, and the construction start on Units 3 and 4 was put off until 1984 and 1985. Unit 2 entered operation in 1990, followed by Unit 1 in 1992, and Units 3 and 4 in 1993. The delays and resulting cost overruns have made Darlington a primary case study for the anti nuclear movement in Canada, and was one of the main reasons Ontario Hydro was broken up in 1999 and its debts paid off by special billings. After initial operations and shakeout, it is often among the most reliable plants in the world in terms of capacity factor. , the plant is undergoing a mid life upgrade, with two units completed and the second two expected to complete in 2026. Room for a second four reactor unit had been in place since the original site selection, with a large area to the east of the current plant set aside for what was known as Darlington B. In 2006, Ontario Power Generation began the process of applying to build a two unit plant on the B site. This project was cancelled in 2013 when the estimated cost was far beyond initial projections. In 2020 plans started to install a much smaller BWRX 300 small modular reactor install on the B site, which are ongoing .
Планирование, споры и задержки
Дарлингтон был частью масштабной программы строительства атомных электростанций, запланированной Ontario Hydro, основанной на прогнозах почти линейного роста спроса на электроэнергию – 7% в год, по сути, бесконечно. Исходя из этих прогнозов, компания заявила, что к 1990 году атомная энергетика будет обеспечивать 60–70% энергоснабжения провинции, и для этого потребуется построить большое количество новых реакторов. Участок в провинциальном парке Дарлингтон был определен как потенциальная площадка в конце 1960-х годов, и Hydro приобрела его в 1971 году под "энергетический центр". Первые официальные планы по развитию площадки для атомной энергетики были утверждены в 1973 году, по-видимому, по личному указанию премьер-министра провинции Онтарио от Консервативной партии Билла Дэвиса без обсуждения в кабинете министров. В то время стоимость строительства четырех энергоблоков оценивалась в 4,5 миллиарда долларов (эквивалент 4,5 миллиарда долларов в 1973 году соответствует примерно <расчетной сумме> миллиардов долларов в последние годы), и строительство должно было начаться в 1979 году. Публичные слушания начались в 1974 году, а общие планы были окончательно утверждены в 1976 году. Официальное разрешение правительства было получено 18 апреля 1977 года, а первые строительные контракты были заключены 8 июня 1978 года. На протяжении всей 1970-х годов прогнозы Hydro относительно будущего спроса на электроэнергию неоднократно подвергались критике как нереалистичные. Нефтяной кризис 1973 года и последовавшая за ним рецессия 1973–1975 годов привели к значительному замедлению темпов роста, которые в 1977 году достигли нуля в провинции. По мере того как эти опасения становились все более известными, в 1975 году Дэвис создал два независимых комитета – Комиссию Портера и Специальный комитет, которые оба пришли к выводу, что прогнозы были завышены. Вскоре после этого вновь созданное Министерство энергетики и общественный фонд Energy Probe опубликовали отчеты, в которых указывалось, что прогнозы компании относительно потребления электроэнергии в 2000 году были завышены примерно на 12 гигаватт, что эквивалентно примерно трем или четырем реакторным установкам. В 1980 году Комиссия Портера представила свой окончательный отчет, в котором говорилось, что темпы роста будут ближе к 4%, и рекомендовала Hydro отказаться от планов по строительству новых атомных электростанций и вместо этого развивать более мелкие электростанции и внедрять управление спросом. Этот совет был проигнорирован.
Строительство начинается и приостанавливается
План расширения, который находился в стадии реализации, финансировался за счет долгового финансирования, главным образом посредством продажи коммерческих облигаций. Учитывая общественный контроль и преимущественно негативные отчеты, в 1976 году министр энергетики Дарси МакКью потребовал от Hydro замедлить темпы реализации и растянуть бюджет, иначе провинция не будет гарантировать облигации компании. Дарлингтон был одним из нескольких крупных проектов того времени, наряду с масштабными расширениями на станциях Пикеринг и Брюс. Hydro отреагировала, перенеся начало строительства на 1981 год, с вводом первого реактора в эксплуатацию в 1985 году, а затем трех последующих – по одному каждые 12 месяцев. Это лишь незначительно увеличило бюджет до 3,9 миллиарда долларов на строительство и еще 1 миллиарда долларов на тяжелую воду. Более детальный бюджет, учитывающий инфляцию в течение предполагаемого периода строительства до 1988 года, определил окончательную сумму в 7,4 миллиарда долларов, при этом 4,5 миллиарда долларов в 1973 году эквивалентны примерно <расчетной сумме> в современных условиях. Сроки реализации несколько раз переносились в течение следующих нескольких лет. В 1981 году Hydro наконец отреагировала на опасения по поводу чрезмерного строительства, представив новый прогноз спроса в 38 гигаватт к 2000 году, что на 52 гигаватта меньше, чем прогнозы 1978 года. Отчет 1984 года прогнозировал рост на 3% как минимум до 1992 года, что, в сочетании с высокими процентными ставками того времени, привело к отмене любых планов по дальнейшему строительству на этот период. Даже спрос после 1992 года оставался неопределенным, и новые реакторы не планировались. Компания переключила свое внимание на модернизацию электросетей. Строительство началось по графику, с заливки "первого бетона" в июне 1981 года. В 1982 году начало строительства блоков 3 и 4 было перенесено на несколько лет вперед, на 1985 год. В 1983 году, столкнувшись с перегрузкой и нехваткой персонала, руководство Hydro распорядилось приостановить проект. Инженерный персонал Дарлингтона был переведен на другие проекты, включая расширения на станциях Пикеринг и Брюс, которые должны были быть введены в эксплуатацию в ближайшее время. В то время Hydro оценила увеличение бюджета до 10,9 миллиарда долларов. Приостановка завершилась в начале 1985 года, но не весь первоначальный персонал был возвращен к проекту, и потребовалось нанять и обучить новых сотрудников. Кроме того, в период приостановки в проекте были выявлены ряд проблем с конструкцией, поскольку Дарлингтон был первой электростанцией мощностью около 900 МВт, что привело к дальнейшей задержке возобновления строительства. К этому времени компания уже потратила первоначальный бюджет в 7 миллиардов долларов и прогнозировала, что для завершения проекта потребуется еще 4 миллиарда долларов. Завершение строительства блока 2 теперь планировалось на 1988 год.
Пересмотр, разрешение
2 мая 1985 года всеобщие выборы в Онтарио привели к формированию правительства меньшинства под руководством правящих консерваторов, однако вотум недоверия в июне положил конец их 42-летнему правлению и привел к власти либералов Дэвида Питерсона при поддержке НДП Боба Рэ. Питерсон ранее высказывался за немедленную остановку строительства Дарлингтона. В отличие от него, Рэй опирался на поддержку профсоюза работников энергетической отрасли, CUPE Local 1000, который активно поддерживал проект. В рамках межпартийного соглашения Питерсон пообещал не останавливать строительство до тех пор, пока новая комиссия не рассмотрит этот вопрос. Специальный комитет был возобновлен и опубликовал новый отчет в 1986 году. К этому времени катастрофа на Чернобыльской АЭС еще больше омрачила ситуацию, а Hydro снизила свои прогнозы до 30 ГВт к 2000 году. Комитет условно одобрил продолжение строительства блоков 1 и 2 Дарлингтона, но предложил выждать и посмотреть, прежде чем разрешать завершение блоков 3 и 4. В этот период численность рабочей силы на строительной площадке достигла пика в 7000 человек, что сделало этот проект крупнейшей строительной программой в Северной Америке на тот момент. Совет министров одобрил продолжение строительства в 1987 году, перед следующими выборами. Спустя семь лет после запланированных четырех лет строительства, в условиях высоких процентных ставок, бюджет продолжал увеличиваться. Дополнительные 3,3 миллиарда долларов были связаны с процентами, начисленными из-за этих задержек. Еще 1,2 миллиарда долларов пришлось добавить к стоимости, поскольку Hydro изменила свои методы бухгалтерского учета и перенесла несколько статей расходов, включая обучение операторов, с операционных на капитальные. Изменения в проекте, вызванные ужесточением требований безопасности после аварий на АЭС «Три-Майл-Айленд» и Чернобыльской АЭС, добавили еще 0,9 миллиарда долларов, а другие непредвиденные изменения в строительстве, включая работы на площадке, – еще 1 миллиард долларов. В результате окончательная стоимость составила 13,8 миллиарда долларов, что на 6,8 миллиарда долларов, или на 86%, превышает оценку 1981 года.
Ввод в эксплуатацию и первоначальные операции
Строительство второго блока началось 1 сентября 1981 года, опережая строительство первого блока, который стартовал 1 апреля 1982 года. Строительство третьего блока началось 1 сентября 1984 года, а четвертого – 1 июля 1985 года. Строительство блоков 1 и 2 продолжалось с перерывами, указанными выше, но объемы строительства блоков 3 и 4 были значительно сокращены. Второй блок был введен в коммерческую эксплуатацию 9 октября 1990 года, а первый блок – 14 ноября 1992 года. К этому моменту последние два блока были близки к завершению, при этом третий блок был введен в эксплуатацию 14 февраля 1993 года, а четвертый – вскоре после этого, 14 июня. Практически сразу после ввода в эксплуатацию было обнаружено, что энергетические валы второго блока, соединяющие паровые турбины с генераторами, подвержены трещинам, что привело к длительным простоям в 1990 и 1991 годах. Проблема была решена путем установки новой конструкции вала в мае 1992 года. Остальные три блока уже получили первоначальную конструкцию, но для начальной эксплуатации они были модифицированы, чтобы избежать проблемы в ожидании новых валов, которые должны были поступить в мае 1993 года для первого блока и в марте и августе 1994 года для блоков 3 и 4. В начале 1991 года было установлено, что вибрация топливных сборок второго блока приводит к их повреждению. В конечном итоге это было связано с проблемой в насосной системе, которая создавала колебания давления частотой 150 Гц. Замена рабочих колес для увеличения частоты до 210 Гц решила проблему. В результате этих проблем первоначальная доступность, или коэффициент использования установленной мощности, была низкой. В течение первых трех с половиной лет эксплуатации коэффициент загрузки второго блока составил всего 29,9%, в то время как коэффициент загрузки первого блока в период с июля 1992 года по конец июня 1993 года составил 56,8%. Эти изменения, особенно новые энергетические валы, также увеличили окончательную стоимость проекта на 600 миллионов долларов.
Разделение гидро
Правительство Петерсона пало в 1990 году, что привело к победе НДП Рэ на провинциальных выборах в разгар рецессии. Строительство Дарлингтонской АЭС продолжалось, и она оставалась столь же политически чувствительной, как и на протяжении 1980-х годов. Рей принял решение завершить строительство станции, но чтобы предотвратить повторение подобных перерасходов, он назначил Мориса Стронга, бывшего генерального директора Petro Canada, генеральным директором Hydro и поручил ему провести реорганизацию компании. Стронг попросил Билла Фарлингера, сторонника принципов свободного рынка, предложить пути реформирования компании. В результате предложений Фарлингера Стронг начал процесс разделения компании на пять подразделений, каждое из которых отвечало за свою область. В рамках этих планов была прекращена любая дальнейшая экспансия в области атомной энергетики. Когда консерваторы Майка Харриса вернулись к власти в 1995 году, Харрис назначил Фарлингера генеральным директором Hydro, и планы были изменены с целью продажи этих подразделений после завершения разделения. К тому времени Hydro накопила долг в 34 миллиарда долларов, почти половина которого приходилась на Дарлингтон, а значительная часть остальной суммы – на строительство и расширение Пикеринга и Брюса. Дополнительные расходы были связаны с перерасходом средств на котлы этих станций, который составил 850 миллионов долларов. К этому добавились расходы по контрактам "бери или плати" с Rio Algom и Denison Mines на поставку урана, заключенным по рыночным ценам до обвала мировых цен на уран в конце 1980-х годов. Это вынудило Hydro расторгнуть эти контракты в 1991 году, что повлекло за собой дополнительные расходы в размере 717 миллионов долларов. После долгих дебатов было принято решение выделить долги в отдельную государственную корпорацию – Ontario Electricity Financial Corporation. Ontario Hydro официально прекратила свою деятельность 31 марта 1999 года. В ее итоговой финансовой отчетности были указаны долгосрочные долги в размере 26,2 миллиарда долларов и активы на общую сумму 39,6 миллиарда долларов, однако правительство пришло к выводу, что справедливая стоимость активов значительно ниже заявленной. Их оценка показала, что существует 19,5 миллиарда долларов "потерянных" долгов, которые затем были погашены за счет специального сбора на погашение долга, включенного в счета потребителей с 2003 по 31 марта 2018 года.
Коммерческие операции
В апреле 1999 года Ontario Hydro была разделена на 5 дочерних государственных корпораций, а Ontario Power Generation (OPG) взяла на себя все электрогенерирующие станции. Реакторы Дарлингтона были одними из наиболее эффективно работающих в парке CANDU компании OPG, включая рекордный 2008 год, когда станция достигла суммарного коэффициента использования установленной мощности в 94,5%. В июне 2016 года Всемирная ассоциация ядерных операторов (WANO) в третий раз подряд признала Дарлингтон одной из самых безопасных и высокопроизводительных атомных станций в мире. В марте 2017 года Ontario Power Generation (OPG) и ее подразделение Canadian Nuclear Partners объявили о планах по производству плутония-238 в качестве второго источника для NASA. Стержни, содержащие Np-237, будут изготовлены в Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (PNNL) в штате Вашингтон и отправлены на Дарлингтонскую атомную электростанцию OPG, где они будут облучаться нейтронами в активной зоне реактора для получения Pu-238.
Электрическая мощность
График отображает годовую выработку электроэнергии на площадке в ГВтч. По состоянию на конец 2022 года суммарная выработка электроэнергии за весь срок эксплуатации объекта составила 749 348 ГВтч.
Превышение расходов
Станция Дарлингтон понесла огромные перерасходы средств в ходе строительства. Первоначальная оценка стоимости станции составляла 3,9 миллиарда канадских долларов в конце 1970-х годов, которая увеличилась до 7,4 миллиарда долларов в 1981 году, когда началось строительство. Год общественных слушаний и изучения вопроса всепартийным комитетом правительства Онтарио завершился в 1986 году решением о продолжении проекта, который к тому времени достиг 7 миллиардов долларов в виде фактических и подтвержденных затрат. Окончательная стоимость составила 14,4 миллиарда канадских долларов, что почти вдвое превышает первоначальный строительный бюджет, даже с учетом инфляции. Компания Hydro не имела права взимать плату за строительство, пока станция фактически не начала поставлять электроэнергию потребителям. Таким образом, все перерасходы по проекту до 1990 года пришлось брать на себя в виде долга в период исторически высоких процентных ставок. В 1989 году Hydro представила свой последний 25-летний план спроса и предложения, «Обеспечение баланса мощности», предусматривающий строительство еще 10 реакторов и 32 тепловых электростанций. В 1993 году этот план был отозван после ввода Дарлингтона в эксплуатацию, когда провинция столкнулась с избытком генерирующих мощностей и была вынуждена продавать электроэнергию по очень низким и иногда отрицательным ценам. Это, в сочетании с огромным долгом, который компания взяла на себя для финансирования станции, привело к решению о разделении компании на несколько более мелких. На проект негативно повлияло снижение прогнозов спроса на электроэнергию, растущий долг Ontario Hydro и авария на Чернобыльской АЭС, потребовавшая проведения проверок безопасности в середине строительства. Каждая задержка сопровождалась начислением процентов по долгам, которые в конечном итоге составили 70% от суммы перерасхода средств. Согласно индексу потребительских цен Канады, инфляция в период с 1977 по 1981 год составила 46 процентов. Кроме того, процентные ставки достигали 20 процентов. Неправильный выбор оборудования и шестимесячная забастовка электромонтеров также привели к части этих затрат и задержек. Обсуждение того, кто несет ответственность за расходы и последующие долги, связанные с Дарлингтоном, часто возникает во время провинциальных избирательных кампаний и часто упоминается в антиядерной литературе.
Проект реконструкции
После публичных слушаний канадская Комиссия по ядерной безопасности объявила в декабре 2015 года о продлении лицензии на эксплуатацию энергоблока Дарлингтона на 10 лет – с 1 января 2016 года по 30 ноября 2025 года – для обеспечения возможности проведения модернизации станции Дарлингтон, которая началась в октябре 2016 года. 14 октября 2016 года OPG начала крупнейший в Канаде проект в области чистой инфраструктуры – модернизацию всех четырех реакторов Дарлингтона. По данным Conference Board of Canada, инвестиции в размере 12,8 миллиарда долларов США принесут экономике Онтарио выгоду в размере 14,9 миллиарда долларов США, включая тысячи рабочих мест на строительстве в Дарлингтоне и на примерно 60 предприятиях Онтарио, поставляющих компоненты для проекта. Завершение проекта запланировано на 2028 год, что обеспечит безопасную эксплуатацию станции до 2055 года. Первым реактором, подвергнутым модернизации, стал блок №2. В марте 2020 года было объявлено о завершении модернизации блока №2, а в апреле 2020 года реактор впервые достиг критичности после повторной сборки. В июне реактор был вновь подключен к энергосети. Вторым реактором, подвергнутым модернизации, стал блок №3. 8 июля 2023 года КНБО сняла ограничение в 35% от номинальной мощности с блока №3, что позволило ему работать на 100% номинальной мощности.
Дарлингтон Б.
В 2006 году OPG начала процедуру получения федеральных разрешений на строительство новых ядерных энергоблоков на площадке Дарлингтонской АЭС. Проектное предложение предусматривало строительство и эксплуатацию до четырех ядерных энергоблоков общей мощностью до 4800 МВт. Процедура запроса предложений (RFP) на проектирование и строительство привела к получению заявок от компаний Areva NP, Westinghouse и Atomic Energy of Canada Limited (AECL). В июне 2009 года правительство провинции Онтарио приостановило процедуру RFP, ссылаясь на неожиданно высокие цены предложений и неопределенность в отношении будущего единственного претендента, соответствующего требованиям (AECL). В августе 2011 года совместная экспертная комиссия из трех членов (созданная по мандату Министерства окружающей среды Онтарио и Канадской комиссии по ядерной безопасности) опубликовала отчет, в котором было заключено, что проект нового строительства на Дарлингтонской АЭС не приведет к какому-либо значительному негативному воздействию на окружающую среду (после учета мер по смягчению последствий). После публикации отчета федеральное правительство одобрило экологическую экспертизу. В октябре 2013 года правительство Онтарио заявило, что проект нового строительства на Дарлингтонской АЭС не будет включен в долгосрочный энергетический план провинции, ссылаясь на высокие оценки капитальных затрат и избыток электроэнергии в провинции на момент объявления.
Новая ядерная станция Дарлингтон
В ноябре 2020 года Ontario Power Generation (OPG) объявила о планах по строительству малого модульного реактора (SMR) на площадке Дарлингтонской атомной электростанции. Ожидается, что реактор начнет работу не ранее 2028 года. OPG будет сотрудничать с GE Hitachi Nuclear Canada для строительства SMR.
Отходы
Отходы низкого и среднего уровня, образовавшиеся на станции Дарлингтон, хранятся на Западном комплексе по обращению с отходами (WWMF), расположенном на ядерном объекте Брюс вблизи города Кинкардин, провинция Онтарио. Компания OPG предложила строительство и эксплуатацию глубокого геологического хранилища для долгосрочного хранения этих отходов низкого и среднего уровня на земельных участках, прилегающих к WWMF. 6 мая 2015 года Совместная оценочная комиссия опубликовала отчет об экологической оценке (ОВОС), в котором рекомендовала федеральному правительству одобрить создание глубокого геологического хранилища для отходов низкого и среднего уровня провинции Онтарио. В феврале 2016 года федеральный министр охраны окружающей среды и изменения климата отложил принятие решения по проекту DGR, предложенному OPG, что привело к приостановке процесса принятия решения по результатам экологической оценки. С тех пор OPG взяла на себя обязательство завершить дополнительные исследования DGR к концу 2016 года. Комплекс по обращению с отходами станции Дарлингтон обеспечивает сухое хранение отработавшего ядерного топлива, полученного со станции Дарлингтон, после первоначального периода хранения в бассейне с водой. По сообщениям, объект был введен в эксплуатацию в 2007 году в соответствии с графиком и бюджетом. Организация по управлению ядерными отходами (NWMO) ведет поиск площадки в Канаде для создания постоянного хранилища отработавшего топлива со всех ядерных реакторов страны.
Рекорды
2020: Во вторник, 15 сентября, 1-й блок Дарлингтонской АЭС побил мировой рекорд по продолжительности непрерывной выработки электроэнергии, составивший 963 дня. Предыдущий рекорд принадлежал 7-му блоку АЭС Пикеринг, который удерживал его в течение 22 лет – 894 дня, пока в 2016 году его не превзошла АЭС Heysham 2 в Великобритании. По состоянию на 28 сентября 2020 года, 1-й блок Дарлингтона работал уже 976 дней подряд. 2021: В четверг, 4 февраля, после 23:00 1-й блок Дарлингтонской АЭС был остановлен для технического обслуживания после 1106 дней непрерывной выработки электроэнергии, установив мировой рекорд для атомных электростанций и мировой рекорд для тепловых электростанций.
Пролив
В 2009 году более 200 000 литров воды, содержащей незначительное количество трития и гидразина, попали в озеро Онтарио после того, как рабочие по ошибке залили тритированную воду в не тот резервуар. Однако концентрация изотопа в озере была менее 1% от установленного нормативного значения и соответствовала обычным уровням, наблюдаемым в ходе нормальной эксплуатации.