Източник: Самиха Заман, старши репортер, https://gulfnews.com/, 15 март 2021.
Предвидена да влезе в експлоатация скоро, тя ще осигурява 1400 мВт електроенергия към националната мрежа.
Абу Даби: ОАЕ са първата арабска държава с функционална електроцентрала. До края на този месец атомната й електроцентрала в Барака трябва да започне търговски операции.
Когато централата бъде завършена, произвежданото от нея електричество без генериране на въглерод, ще може да захранва над половин милион домакинства в ОАЕ в продължение на цяла година. Тези 5600 мегавата чиста електроенергия ще предотвратят отделянето на 21 милиона тона въглеродни емисии всяка година – това възлиза на количеството въглероден диоксид, който 350 милиона дървета биха преработили за десет години.
Първият блок на завода вече е свързан към националната мрежа на ОАЕ. Това е от изключително значение: ОАЕ – държава-производителка на електроенергия, която в исторически план е разчитала на генериращите въглерод изкопаеми горива, за да покрива енергийните си нужди – поема водеща роля за едно бъдеще с чиста енергия, дори в свят, изправен пред икономически кризи в резултат на пандемията COVID-19.
Разположена в района на Ал Дафра в Абу Даби, централата в Барака е собственост на Корпорацията за ядрена енергетика на Обединените арабски емирства (Emirates Nuclear Energy Corporation – ENEC) и се управлява от компанията Навах Енерджи (Nawah Energy Company). Дейността й се контролира от Федералния орган за ядрено регулиране (ФОЯР).
През 2020 г. първият от четирите й блока беше свързан към мрежата. Междувременно, ФОЯР даде оперативен лиценз за Блок 2 във вторник. В крайна сметка, централата ще осигурява 25% от пиковите нужди на ОАЕ за електроенергия.
„Исторически е фактът, че ОАЕ са първата арабска държава в региона, която експлоатира атомна електроцентрала и това е кулминацията на 13 години усилия за изграждане на такава програма. Този крайъгълен камък беше постигнат благодарение на визията на ОАЕ и неговото ръководство за изграждане на мирна програма за ядрена енергия, която да отговори на бъдещите енергийни нужди в страната“, каза Хамад Ал Кааби, постоянен представител на ОАЕ в Международната агенция за атомна енергия (МААЕ) и заместник-председател на ФОЯР.
Преди началото на търговските операции на централата, ето всички важни факти, които трябва да знаете за пътя на ОАЕ към мирното използване на ядрената енергия
Работа на централата
От какво е направено ядреното гориво?
Уранът е естествен, слабо радиоактивен елемент, който захранва много ядрени енергийни централи. Уран-235 е изотоп или форма на елемента, който може да се дели – процесът на разделяне на атома. Това го прави идеално гориво за ядрени реактори.
Как се произвежда ядреното гориво?
Подобно на петрола и въглищата, материалът за ядрено гориво, наречен уранова руда, идва от земята. Добива се в мини в близо 20 страни по света. След като се добие, урановата руда преминава през няколко процеса. Това включва отделянето на урана от други вещества, превръщането му в материал, който може да се използва за ядрено гориво и производството на горивни пелети.
Горивните пелети са с размерите и формата на гумичка на молив или колкото нокът на възрастен човек. Те се зареждат в метални тръби. Тези тръби, наречени горивни пръти, са с дължина около четири метра. Когато са свързани заедно, прътите създават горивен възел.
Колко гориво използва един атомен реактор?
Ядреният реактор може да използва повече от 200 горивни възела едновременно, в зависимост от модела. APR-1400, моделът на реактора, използван в Барака, работи с 241 горивни възела. Всеки горивен възел тежи около 650 кг.
Какво се случва при зареждане с гориво?
Зареждането с гориво е ръководен от безопасността процес, който включва пълнене на ядрен реактор с уран – горивото, което се използва като източник на топлина за генериране на електричество. Като част от процеса на зареждане с гориво, специалистите по работа с ядрено гориво на Навах са прехвърлили 241 горивни възела, един по един, в реактора. Тъй като безопасността е приоритет на всеки етап, внимателно планираната задача е отнела около 14 дни. С всички заредени горивни възли, реакторният съд в Блок 1 на централата в Барака съдържа 241 възела за ядрено гориво. Всяка пелета съдържа достатъчно енергия за осигуряването на електроенергия за едно домакинство на Емирството за до четири месеца, с нулеви въглеродни емисии.
Радиоактивно ли е свежото ядрено гориво?
Неизползваните горивни възли са с ниска радиоактивност. Човек може да стои до горивен възел без заплаха за здравето си. По време на процеса на производство на горивни възли работниците носят специални ръкавици, за да предпазят тръбите и компонентите на възела от мазнините и влагата, които се натрупват върху човешката кожа. За доставка до централата, горивните възли се транспортират в специално проектирани транспортни контейнери. Тези контейнери са сигурни, здрави и са направени основно от неръждаема стомана. Те са предназначени да предпазват горивото от повреди по време на транспортиране.
Радиоактивно ли е използваното ядрено гориво?
Използваното ядрено гориво е силно радиоактивно. Страните по света от десетилетия безопасно транспортират и съхраняват отработено гориво. За съхранение и транспортиране на отработено гориво се използват внимателно проектирани контейнери, които предотвратяват изпускането на радиоактивен материал в околната среда. ОАЕ се ангажира да осигури прилагането на най-високите международни стандарти за качество и безопасност при работа с използвано ядрено гориво, за да предпази служителите, обществеността и околната среда. Необходимо ли е да се подменя ядреното гориво?
Един горивен възел може да се използва до шест години в реактор. Работниците сменят горивните възли, когато вече не произвеждат достатъчно топлина. Те заменят около една трета от горивото на реактора на всеки 12 до 24 месеца. В Барака презареждането ще се извършва на всеки 18 месеца, но инженерите работят за подобряване на ефективността на реактора и използваното гориво, за да преминат към 24-месечен работен цикъл. Това ще осигури надеждна доставка на непрекъснато и чисто електричество до ОАЕ в продължение на две години, преди реакторът да бъде затворен, за презареждане.
Какво се случва с ядреното гориво, когато бъде извадено от реактора?
След като бъде извадено от реактора, използваното ядрено гориво се съхранява в бетонни и облицовани със стомана басейни, разположени в непосредствена близост до сградата на реактора, за около пет години. През басейните циркулира студена вода, за да се отнеме топлината от горивото, докато се охлади достатъчно, за да премине към дългосрочно съхранение или за преработка.
Какво се случва с ядреното гориво, когато изстине?
Когато използваното гориво се охлади, то се премества в бетонни и стоманени контейнери, наречени сухи хранилища. Тези хранилища може да се намират на територията на атомната електроцентрала, или на обект за междинно или дългосрочно съхранение. Като част от своя ангажимент за неразпространение на ядрено оръжие, ОАЕ реши да се откаже от преработката от началото на националната програма за мирна ядрена енергия.
Стартиране на реактора
Как работи ядрената електроцентрала?
Атомната електроцентрала използва уран като гориво за генериране на топлина. Топлината прави пара, която върти турбина, свързана към генератор, произвеждайки електричество.
Откъде идва топлината?
Вътре в ядрените горивни възли има горивни пелети, изработени от уран. Една пелета е с размера на нокът, но съдържа същото количество енергия като един тон въглища или 471 литра петрол. Уранът е специален елемент и има интересно свойство – ако абсорбира малка частица, наречена неутрон, той ще се раздели на два по-леки елемента, отделяйки много топлина заедно с още неутрони. Този процес се нарича делене. След това новите неутрони удрят повече атоми на уран, които се разделят, отделяйки повече топлина и неутрони и т.н. Това се нарича верижна реакция и тя продължава непрекъснато от само себе си.
Процесът не излиза ли от контрол?
Не, защото в ядрена централа работниците контролират реакцията, като използват специално оборудване, което абсорбира неутроните. По този начин броят на неутроните, погълнати от урана, е ограничен, като така се ограничава и количеството генерирана топлина. Това също означава, че работниците в централата, наричани още оператори на реактор, могат напълно да спрат реакцията и безопасно да изключат реактора.
И така, какво означава стартиране на реактора?
Стартирането на реактора започва при стартиране на верижната реакция. Това е първият път, когато неутрон се изпраща към атом уран, който отделя топлина и повече неутрони. След това реакцията се оставя да продължи, увеличавайки количеството топлина вътре в реактора.
Свързване с мрежата
Какво означава свързване и синхронизация с мрежата?
Синхронизация с мрежата или свързването към мрежата, е исторически момент за всяка енергийна централа. Това е първият път, когато електричеството, произведено в централата, се включва в националната електропреносна мрежа. За целта операторите и инженерите на централата настройват електрогенератора така, че да съответства на условията на електропреносната мрежа, което позволява безопасното им свързване.
Как се случва свързването на една ядрена централа към мрежата?
Свързването към мрежата на една ядрена енергийна централа се случва по същия начин, както във всяка централа, работеща с газ, въглища или петрол. Оборудването и процесът за свързване към мрежата са едни и същи. Основната разлика с електроцентралите на изкопаеми горива е, че ядрената централа използва уранови пелети като гориво за генериране на топлина за създаване на пара, въртяща турбина, която от своя страна задвижва електрическия генератор за производство на електричество. Този процес създава нулеви емисии на CO2.
За да свържат ядрена централа към електрическата мрежа, операторите на реактора бавно увеличават топлината, генерирана от реактора, за да произведат достатъчно пара, която да започне да върти турбината и да задвижва генератора. След като реакторът достигне до около 15% мощност, се създава достатъчно пара, за да може турбината да се върти с оптималната си скорост. Това позволява на електрическия генератор да се подготви за синхронизиране и свързване към националната електрическа мрежа.
Какво се случва после?
След успешното стартиране на реактора и последващите синхронизация и свързване на генератора на блока с мрежата, операторите на централата бавно увеличават мощността на реактора и електрическата мощност. Този процес се нарича Комплексни изпитвания на повишено ниво на мощност. Провеждат се множество тестове при различни нива на мощност, гарантиращи, че цялото оборудване работи безопасно и както е проектирано. Този процес отнема няколко месеца, докато блокът достигне 100% мощност на реактора.
Безопасност
Корпорацията за ядрена енергетика на Обединените арабски емирства (Emirates Nuclear Energy Corporation – ENEC) вече отговори на общите въпроси относно ядрената безопасност.
Безопасни ли са ядрените електроцентрали?
Да. Данните от приблизително 450 ядрени енергийни съоръжения, работещи в повече от 30 страни, показват, че ядрената енергия е безопасна.
Световната асоциация на ядрените оператори проследява данни за работата на централите, включително ефективност на системата за безопасност, надеждност на горивото и нива на индустриални аварии. Данните за ефективността постоянно показват положителни резултати.
В ОАЕ, ФОЯР играе съществена и изцяло независима роля, за да гарантира, че ядрената централа Барака е безопасна, сигурна и надеждна, като прилага строго законодателство и надзор.
Централата в Барака следва най-добрите международни практики и използва задълбочен подход за безопасност. Това включва:
— Множество физически бариери, които предпазват от случайно изтичане на радиация.
— Множество многопластови и разнообразни системи за безопасност на електроцентралата, които гарантират, че реакторът работи нормално и се изключва автоматично, ако е необходимо.
— Регламентираният план за реакция в извънредни ситуации, който е изпитан и упражняван под надзора на ФОЯР, е прегледан и от Международната агенция за атомна енергия (МААЕ).
Има ли ОАЕ планове да обогатява уран за собствено гориво?
Не. В ядрения закон на ОАЕ е записано, че ОАЕ няма да обогатяват уран и това е допълнително заложно в Политиката на ОАЕ за мирното използване на ядрената енергия. След цялостен процес на възлагане на поръчки, Корпорацията за ядрена енергетика на Обединените арабски емирства – ENEC сключи договори с шест доставчици за предоставяне на материали и услуги, включително обогатяване на уран. Ядрени горива KEPCO (KNF) в Южна Корея произвежда горивните възли, които след това се изпращат до ОАЕ, следвайки всички разпоредби и най-добрите международни практики.
ОАЕ ще преработват ли използваното ядрено гориво?
Не. В допълнение към отказа си от обогатяване на уран, друга част от ангажимента на ОАЕ за неразпространение на ядрено оръжие, е да се откажат от преработката на ядрено гориво.
ОАЕ са подписали всички съответни международни споразумения и договори за неразпространение на ядрените оръжия, и са членове на съответните организации и режими. ОАЕ подписаха и т.нар. „Споразумение 123“ (споразумение за сътрудничество в областта на мирния атом) със Съединените американски щати, което включва ангажименти за неразпространение на ядрено оръжие.
Какво ще прави ОАЕ с отработеното гориво, след изваждането му от реактора?
Федералното правителство на ОАЕ разработва своята дългосрочна политика за съхранение на отработено гориво, но ENEC трябва да осигури безопасното изхвърляне на твърди радиоактивни отпадъци в съответствие със законите на ОАЕ и нормите на Федералния орган за ядрено регулиране и Международната агенция за атомна енергия.
Като страна по Конвенцията на МААЕ за безопасното управление на отработено гориво и за безопасното управление на радиоактивни отпадъци, ОАЕ изпраща редовен доклад на организацията, в който описва усилията си и предприетите стъпки за изпълнение на задълженията си като договаряща страна към Конвенцията.
ОАЕ е много напред в разработването на плановете си, поради липсата на необходимост от складово хранилище поне още две десетилетия, тъй като централата Барака може безопасно да съхранява отпадъци през първите си 20 години на дейност.
Забележка: МААЕ е глобалният орган, който улеснява сътрудничеството в областта на ядрената енергия.
Регулиране на сектора
Федералният орган за ядрено регулиране (ФОЯР) е създаден през 2009 г. като независим ядрен регулатор. Неговият мандат е да гарантира безопасно, сигурно и мирно използване на ядрени и радиационни дейности в ОАЕ.
Мисия: ФОЯР работи за защита на обществеността и околната среда от вредното въздействие на йонизиращите лъчения.
Работна сила: Във ФОЯР работят над 245 души, включително 67 процента граждани на Емирствата и 41 процента жени. Ядрените експерти на регулатора са от 31 различни държави и притежават сериозен опит в областта на ядрената безопасност, сигурност и неразпространението на ядрено оръжие.
Стандарти: ФОЯР изгради стабилна регулаторна система, базирана на международни стандарти, включително най-добрите практики и стандарти на МААЕ, следвани в САЩ, Канада и Южна Корея.
Ядрената електроцентрала в Барака
Това е първата атомна електроцентрала в ОАЕ и в арабския свят.
Местоположение: Намира се в района на Ал Дафра в емират Абу Даби, на 280 километра от столицата.
Атомната електроцентрала ще произвежда електроенергия, за да покрие 25% от пиковите енергийни нужди на ОАЕ, когато бъде напълно завършена.
Електричеството, генерирано от централата, ще помогне да се предотврати отделянето на 21 милиона тона въглеродни емисии годишно.
ФОЯР отговаря за регулирането на проектирането, разполагането, изграждането, експлоатацията и извеждането от експлоатация.
Корпорацията за ядрена енергетика на Обединените арабски емирства – ENEC e създадена през 2009 с цел изграждане на централата.
Навах Енерджи Къмпани е операторът и отговаря за поддръжката. Компанията е дъщерно дружество на ENEC.
Централата се състои от четири блока.
В нея са използвани трето поколение усъвършенствани ядрени технологии (APR1400), проектирани от Корейската електроенергийна корпорация (Korea Electric Power Corporation – KEPCO).
Четирите блока ще доставят общо 5600 мегавата. Всеки блок поотделно ще произвежда 1400 мегавата.
Строителството в момента е завършено на 95 процента. Блокове 1 и 2 са завършени изцяло. Блок 3 е завършен на 94 процента, а Блок 4 – на 88 процента.
Лицензи на ядрената централа Барака:
Към днешна дата, електроцентралата има издадени от ФОЯР осем различни лиценза.
Март 2010: Лиценз за избор на място за изграждане на ядрено съоръжение
Юли 2010: Лиценз за подготовка на строителството на ядрено съоръжение
Юли 2012: Лиценз за изграждане на блокове 1 и 2 на атомната електроцентрала Барака
Юли 2014: Лиценз за изграждане на блокове 3 и 4 на атомната електроцентрала Барака и свързана с това регулирана дейност
Януари 2017: Лиценз за работа с и съхранение на ядрено гориво
Февруари 2020: Лиценз за експлоатация на Блок 1, валиден 60 години
Март 2021: Лиценз за експлоатация на Блок 2, валиден 60 години
През 2080 г. ФОЯР ще издаде лиценз за извеждане от експлоатация за демонтиране на ядреното съоръжение.
Лиценз за работа: Какво включва?
— Проект на разположението на централата
— Местоположение на обекта, включително география и демография
— Проект на реактора: системи за гориво, контрол и охлаждане
— Системи за безопасност
— Управление на радиоактивния отпадък
— Физическа защита
— Неразпространение на ядрено оръжие
— Система за готовност и реакция при аварии
— Организационна готовност
— План за извеждане от експлоатация
— Изграждане на капацитет
Оперативни етапи
2015: ENEC подава до ФОЯР Заявление за оперативен лиценз (ЗОЛ) за блокове 1 и 2 на централата Барака.
Август 2020: Първата критичност на Блок 1 е започнала през август 2020 г. „Критичност“ е нормално работно състояние на реактори, при които енергията се произвежда с ядрено гориво.
Ноември 2020: Блок 1 е свързан с националната електрическа мрежа и доставя пълна мощност.
Роля на ФОЯР: След издаването на лиценза за експлоатация през февруари 2020 г. до първата фаза на критичност, надзорните дейности на ФОЯР включваха редовни инспекции, провеждани от назначените на място инспектори, както и изпращане на инспектори, които да проследят процесите на зареждане с гориво и тестване. Надзорният орган досега е провел 220 инспекции, поискал е допълнителна информация по 59 пункта за Блок 2, и е прегледал заявление от 14000 страници, включващо блокове 1 и 2.
Корпорацията за ядрена енергетика на Обединените арабски емирства (ENEC) обяви нова фаза в изграждането на блокове 3 и 4 в атомната централа в Барака, с достигането на над 50 процента завършеност на тези блокове. Неотдавнашният напредък значително доближава ENEC до целта да достави безопасна, чиста, ефективна и надеждна ядрена енергия на ОАЕ чрез своята Програма за мирна ядрена енергия.
С любезното съдействие на ENEC
Международни проверки
До момента ФОЯР е бил обект на 11 международни мисии за проверка, водени от МААЕ, обхващащи следните области:
— Ядрена инфраструктура
— Законодателна и регулаторна система
— Ядрена безопасност
— Ядрена сигурност
— Неразпространение на ядрено оръжие
— Готовност за действие в извънредни ситуации
Международни конвенции
ОАЕ е страна по повече от 13 международни конвенции, сред които:
— Споразумението за всеобхватни предпазни мерки
— Допълнителния протокол към Споразумението за всеобхватни предпазни мерки
— Конвенцията за ядрена безопасност
— Договорът за неразпространение на ядрено оръжие
— Договорът за всеобхватна забрана на ядрените опити на ООН
— Споразумение 123 за сътрудничество в областта на използването на ядрената енергия за мирни цели
Какъв е рискът от това инцидент, подобен на тези в остров Три мили, Чернобил и Фукушима, да се случи в Барака?
При изграждането на АЕЦ Барака е приложен опитът, извлечен от инцидентите на остров Три мили и Чернобил. След Фукушима, дизайнът на реакторите APR1400, използвани в Барака, претърпя значителен преглед по Европейския метод за стрес тест. Този метод установи, че дизайнът на централата вече е доста стабилен спрямо събития от типа на Фукушима. За да осигури това, ФОЯР интегрира уроците, извлечени от Фукушима, в изискванията за изграждането на централата в Барака и докладва за тяхното изпълнение пред МААЕ през 2017 г.
ENEC внедри и 18 допълнителни подобрения в дизайна, за да осигури още по-добра способност за защита на здравето и безопасността на обществеността и предотвратяване на изпускането на радиоактивен материал в околната среда. Тези модификации биха дали на операторите на централата още възможности за допълнително ограничаване на последствията при редица сценарии, включително земетресения, цунами, пожари, обезточване на АЕЦ и тежки аварии. Например, централата разполага с редица резервни опции за захранване в случай на загуба на мощност на обекта. Едно от тези резервни захранвания е дизеловият генератор AAC. По оригиналния си проект, AAC може да работи до осем часа, преди да има нужда от презареждане. С преработения дизайн, генераторът ще разполага с гориво за до 24 часова работа.
