Що потрібно для перезапуску виведених з експлуатації американських атомних станцій

31.10.2024
Доцент кафедри ядерної, плазмової та радіологічної інженерії в Університеті Іллінойсу і колишній помічник секретаря з питань ядерної енергії в Міністерстві енергетики США Кетрін Д. Хафф та  аспірант з ядерної інженерії в Університеті Іллінойсу в Урбана-Шампейн Натан Раян опублікували у Bulletin of the Atomic Scientists статтю про плани компаній Holtec та Constellation перезапустити АЕС Palisades та енергоблок №1 АЕС Three Mile Island.
Це рішення не просто незвичне для ядерної енергетики країни, воно безпрецедентне. Ніколи ще в США не перезапускали повністю зупинений ядерний реактор, який перебував на шляху до виведення з експлуатації. Те, що йдеться про два реактори, які були зупинені з ринкових причин, а не через технічні несправності, - також обіцяє увійти в історію. Поштовх до відродження цих двох ректорів походить від кількох ключових чинників, - пишуть автори.
Вони нагадують, що виведення з експлуатації - це процес, який, за даними Міжнародного агентства з атомної енергії (МАГАТЕ), зазвичай займає від 15 до 20 років і передбачає тісну координацію між Комісією ядерного регулювання США (NRC), комунальними службами, підрядниками та громадськістю. Саме тому для реактора, який вже знаходиться на етапі зняття з експлуатації, перезапуск може бути складним.
При цьому, багато завдань, які необхідно буде виконати для перезапуску реактора, є прямим результатом дій, виконаних ще до зупинки реактора. Протягом періоду планування, коли реактор експлуатується з метою виведення з експлуатації, оператори можуть визначати пріоритетність необхідних ремонтних робіт для забезпечення безпеки, відкладаючи технічне обслуговування, яке слугує лише для оптимізації роботи станції після запланованої дати завершення експлуатації.
Таке відкладене технічне обслуговування може означати, що нормативні документи вимагають реконструкції або заміни тих компонентів, в тому числі конструкцій, труб і насосів, які необхідні для перезапуску реактора. Крім того, як тільки оператор подає лист про те, що експлуатація назавжди припинена, ліцензія відповідно до 10 CFR, частина 50 - частини Кодексу федеральних правил, що стосується експлуатації ядерних установок, - більше не дозволяє експлуатацію реактора.
Отже, перш ніж реактор зможе відновити роботу, необхідно відновити ліцензійну основу, а NRC має офіційно схвалити повернення до експлуатації. Нарешті, як тільки починається діяльність з виведення з експлуатації та демонтажу, змінюється фізичний статус станції, реактора та його компонентів. Великі компоненти можуть бути продані для повторного використання в інших місцях, а критичні системи можуть бути безповоротно виведені з ладу.
Щоб перезапустити і АЕС Palisades, і TMI-1, компаніям потрібно буде орієнтуватися в дещо незвіданому регуляторному ландшафті за участю NRC на кожному кроці шляху. Щодо Palisades, Holtec почав подавати регуляторні запити, розробляти детальні звіти з безпеки і сприяти інспекціям NRC. Все це - і навіть більше - буде необхідне для повного відновлення ліцензійної бази на всій станції, від цілісності систем станції до продуктивності під час пускових випробувань. Те ж саме стосується і першого енергоблоку АЕС Три-Майл-Айленд.
Повторне підключення реакторів до енергомережі також матиме свою частку викликів. Обидві станції повинні продовжувати тісно координувати свої дії з регулюючими органами, регіональними операторами електромереж, комунальними підприємствами та споживачами, щоб гарантувати, що вони зможуть безпечно приєднатися до системи електромереж, не спричиняючи нестабільності в енергопостачанні.
Значних зусиль також потребуватиме набір і навчання персоналу для відновлення та експлуатації цих станцій. Але це завдання не зводиться до найму будь-яких працівників. Оператори атомних станцій мають бути висококваліфікованими і сертифікованими NRC для роботи на конкретній станції, що передбачає тривале навчання і симуляційні вправи. Повернення цих атомних станцій до експлуатації потребуватиме талановитих техніків і робітників, таких як зварювальники і електрики, сертифікованих за специфічними для атомної енергетики нормами і стандартами.
По мірі того, як проєкти з відновлення АЕС розвиватимуться, вони нададуть неоціненний досвід для майбутніх подібних проектів в США та інших країнах зі старіючими реакторами. У Сполучених Штатах не так багато інших зупинених станцій, які можна було б розумно перезапустити. Хоча компанія NextEra, що базується у Флориді, як повідомляється, розглядає можливість перезапуску реактора з киплячою водою АЕС Duane Arnold, більшість нещодавно зупинених реакторів, ймовірно, занадто далеко зайшли в процесі виведення з експлуатації, щоб їх перезапуск був економічно ефективним.
У певний момент витрати на реконструкцію перевищують ціну будівництва нового реактора. Досягнення цієї точки перегину може статися навіть раніше в процесі виведення з експлуатації, якщо будівельникам нових реакторів вдасться мінімізувати витрати, розмістивши їх на існуючих майданчиках атомних електростанцій або колишніх вугільних електростанціях, де вже існує інфраструктура і потужності для передачі електроенергії.
Таким чином, констатується у публікації, історія Palisades та енергоблока №1 АЕС Three Mile Island – це більше, ніж просто відродження двох виведених з експлуатації станцій. Це тестовий кейс для майбутнього ядерної промисловості США і того, як вона може допомогти задовольнити зростаючі потреби в екологічно чистих формах виробництва електроенергії.

У разі успіху, зусилля, спрямовані на безпечне і ефективне повернення цих станцій до роботи, пожвавлять робочу силу і ланцюжок поставок, необхідних для прокладання шляху до нових ядерних проектів у США. Найважливіше те, що в разі успіху вони продемонструють, що ядерна енергетика все ще може відігравати вирішальну роль у переході до екологічно чистої енергетики, - завершують автори. 

Зняття з експлуатації