Введение

Ядерная электростанция Дуглас-Пойнт была первой полномасштабной атомной электростанцией Канады и вторым реактором CANDU (CANada Deuterium Uranium) с тяжелой водой под давлением. Её успешная работа стала важной вехой и ознаменовала выход Канады на международную арену ядерной энергетики. Позже на этой же площадке была построена атомная электростанция Брюс. Douglas Point строилась и принадлежала компании Atomic Energy of Canada Limited (AECL), но эксплуатировалась компанией Ontario Hydro. Она работала с 26 сентября 1968 года по 5 мая 1984 года. Эта станция служила учебной базой для формирующейся канадской атомной промышленности, а полученный опыт был использован при строительстве последующих электростанций CANDU.

Дизайн

Первый CANDU был демонстрационным агрегатом, демонстратором ядерной энергии (NPD). В 1958 году, до завершения строительства NPD, AECL создала Отдел ядерных электростанций в сервисном центре A. W. Manby при Ontario Hydro в Торонто для управления строительством полномасштабного прототипа для будущих коммерческих электростанций CANDU. Ontario Hydro должна была эксплуатировать прототип. Завод должен был иметь реактор мощностью 200 МВт и быть построенным в Онтарио. Каландрия реактора из нержавеющей стали должна была иметь массу 54,4 тонны (60 тонн) и определенный диаметр. Конструкция была компактной, чтобы уменьшить необходимое количество модератора – тяжелой воды; реактору требовалось несколько тонн тяжелой воды, которая была очень дорогой – 26 долларов за фунт (примерно 5 центов за грамм). Дополнительные затраты на использование тяжелой воды были, по крайней мере, частично компенсированы возможностью использования природного урана и отсутствием необходимости обогащения урана – технологии, к которой Канада не имела доступа при разработке конструкции CANDU. Хотя природный уран обеспечивает меньшую степень выгорания топлива по сравнению с обогащенным топливом, используемым в легководных реакторах, в целом из того же количества урановой руды в тяжеловодном реакторе извлекается больше тепловой энергии, чем в сопоставимом легководном реакторе. Однако при этом производится большее количество отработавшего ядерного топлива. Отказ от обогащения также означает, что не остается обедненного урана. Поскольку меньшая степень выгорания требует более частой загрузки топлива, CANDU был разработан с возможностью загрузки топлива в режиме онлайн, что было успешно продемонстрировано на Douglas Point (см. ниже) и до сих пор является отличительной особенностью конструкции CANDU. Рассматривались участки вдоль озера Гурон на береговой линии к северу от острова Манитулин и вдоль береговой линии от Тобермори до Годерича. Низко расположенный Дуглас-Пойнт, в пределах последней области, был выбран к концу июня 1959 года; его прочное известняковое основание делало его идеальным. Комиссия по гидроэлектроэнергии приобрела участок на месте по цене от 50 до 70 долларов за акр, что соответствовало рыночной цене на сельскохозяйственные земли в то время (1,2–1,7 цента за квадратный метр). Гордон Черчилль, министр торговли и коммерции, официально объявил о решении построить завод в Дуглас-Пойнт 18 июня 1959 года.

Строительство

В 1961 году в Дуглас-Пойнте был открыт информационный офис и мост Бейли, установленный на уровне крон деревьев, откуда открывался вид на площадку. Площадку расчистили и провели земляные работы, в которых участвовали 500 рабочих, включая строительные бригады Hydro из Торонто, а также местные и провинциальные наемные рабочие. Подрядчиками выступили 600 канадских, а также британских и американских компаний. Канадские производители поставляли 71% компонентов станции, а остальные – британские и американские производители. Относительно высокая доля отечественных компаний и ресурсов, использованных при строительстве этого реактора, остается характерной чертой реакторов CANDU, которые теперь могут похвастаться более чем 90-процентной канадской цепочкой поставок – от урановой шахты до запасных частей и промежуточного хранения отработавшего ядерного топлива. Эта высокая степень самообеспеченности учитывалась при проектировании CANDU и привела к выбору каландра вместо "традиционных" реакторных сосудов, производство которых было не по силам канадской тяжелой промышленности в то время. Каландр был изготовлен компанией Dominion Bridge Company из Монреаля. Его доставили на барже из города Лашин, провинция Квебек, в город Кинкардин, провинция Онтарио, а затем перевезли на строительную площадку на платформе грузовика в северном направлении. В мае 1964 года начались работы по прокладке линий электропередачи, соединяющих Дуглас-Пойнт с провинциальной энергосистемой вблизи Ганновера. К 1965 году все основное оборудование было установлено. Общая стоимость станции составила 91 миллион долларов. На Дуглас-Пойнте было установлено нефтяное окно, позволявшее наблюдать за восточной гранью реактора непосредственно, даже во время работы на полную мощность.

Операция

Реактор Дуглас-Пойнт впервые достиг критичности 15 ноября 1966 года в 16:26. Он начал подавать электроэнергию в сеть 7 января 1967 года и официально был введен в эксплуатацию 26 сентября 1968 года с коэффициентом использования установленной мощности 54%. Первая дозаправка реактора в энерговом режиме (то есть заправка реактора без его остановки) была произведена 1 марта 1970 года. Эта особенность реакторов CANDU впервые была продемонстрирована NPD 23 ноября 1963 года. В то время как реакторы на легкой воде обычно не обладают такой возможностью, тяжеловодные реакторы, такие как CANDU и IPHWR, а также некоторые графитомодерированные реакторы, такие как Magnox, AGR и РБМК, имеют эту возможность как часть своих конструктивных характеристик для обеспечения эффективной работы при низком выгорании топлива с использованием природного урана или слабообогащенного урана. Дуглас-Пойнт страдал от ранней ненадежности и значительных утечек тяжелой воды. Система была чувствительной и часто и легко отключалась; станция была выведена из эксплуатации более чем на половину времени в период с 1968 по 1971 год. Ремонт был дорогостоящим и трудоемким, а также затруднялся компактной конструкцией, которая размещала критически важные компоненты в труднодоступных местах. Эти инженерные проблемы, включая уязвимость конструкции к утечкам в контурах первичного теплоносителя, рассматриваются и обсуждаются в официальном документальном фильме о реакторе, снятом в 1968 году. Ремонт проводился дистанционно или большими бригадами; последнее позволяло сократить время облучения персонала. После успешного ввода в эксплуатацию четырех более крупных реакторов мощностью 542 МВт на атомной электростанции Пикеринг, реактор мощностью 220 МВт был признан недостаточным. Планы по строительству еще одного блока мощностью 220 МВт на Дуглас-Пойнт были отменены.

Выключение

Douglas Point был остановлен 5 мая 1984 года, достигнув коэффициента использования установленной мощности 75% в 1982 году и 82% непосредственно перед выводом из эксплуатации. Douglas Point не полностью удовлетворял требованиям как действующая электростанция, и, будучи слишком дорогой для увеличения мощности, Ontario Hydro отказалась выкупить его у AECL. AECL впоследствии прекратила финансирование. Электростанция расположена на одной территории с более новой атомной электростанцией Брюс. Bruce Power сейчас арендует территорию и новую электростанцию у компании-правопреемника Ontario Hydro, Ontario Power Generation, хотя сооружения и оборудование Douglas Point остаются в собственности AECL.