Nuklearna elektrana Palo Verde

Nuklearna elektrana Palo Verde je nuklearna elektrana koja se nalazi u blizini Tonope u Arizoni, u zapadnoj Arizoni. Nalazi se na oko 72 milje zapadno od centra grada Feniksa u državi Arizona i nalazi se u blizini reke Gila, koja je suva, osim za kišne sezone krajem leta.

Elektrana Palo Verde je najveća elektrana u Sjedinjenim Državama po neto proizvodnji. Prosečna proizvodnja električne energije je oko 3,3 gigavata (GV a ta snaga opslužuje oko četiri miliona ljudi. Kompanija za javne usluge u Arizoni (APS) posluje i poseduje 29,1% fabrike. Ostali glavni vlasnici su projekat Salt River (17,5%), El Paso Elektrik Kompani (15,8%), Južna Kalifornija Edison (15,8%), PNM Risorses (10,2%), Javna uprava za električnu energiju Južne Kalifornije (5,9%), i Odeljenje za vodu i energetiku u Los Anđelesu (5,7%).

Nuklearka Palo Verde nalazi se u pustinji Arizone i jedina je velika nuklearna elektrana na svetu koja se ne nalazi u blizini velike vodene površine. Elektrana isparava vodu iz prečišćene kanalizacije iz nekoliko obližnjih gradova kako bi obezbedila hlađenje pare koju proizvodi.

Opis

Nuklearna elektrana Palo Verde nalazi se na 4000 hektara (1.600 ha) zemljišta i sastoji se od tri reaktora sa vodom pod pritiskom, svaki sa originalnim kapacitetom za proizvodnju 1,27 GV električne energije. Nakon povećanja snage, svaki reaktor sada može da proizvede 1,4 GV električne energije. Uobičajeni kapacitet proizvodnje električne energije je oko 70 do 95 posto ovog. Ova nuklearna elektrana je glavni izvor električne energije za gusto naseljene delove Južne Arizone i Južne Kalifornije, npr. Feniks i Takson, Arizona, Los Angeles i San Dijego, Kalifornija.

Nuklearna elektrana Palo Verde proizvodi oko 35 procenata električne energije koja se proizvodi u Arizoni. Ova elektrana postala je potpuno operativna do 1988. godine, a trebalo je dvanaest godina da se izgradi i košta oko 5,9 milijardi dolara. Ova elektrana zapošljava oko 2.055 stalno zaposlenih.

Elektrana Palo Verde isporučuje električnu energiju po operativnom trošku (uključujući gorivo i održavanje) od 4,3 centa po kilovat-satu u 2015. godini. Od 2002, Palo Verde je snabdevao električnom energijom 1,33 centa po kilovat-satu; ta cena bila je jeftinija od cene uglja (2,26 centa po kV · h) ili prirodnog gasa (4,54 centa po kV · h) u regionu. Međutim, ova snaga je bila skuplja od hidroelektrane (0,63 centa po kV · h). U 2002, veleprodajna vrednost proizvedene električne energije iznosila je 2,5 centa po kV · h. Do 2007. godine, veleprodajna vrednost električne energije u proizvodnoj stanici Palo Verde iznosila je 6,33 centa po kV/ h.

Prema kompaniji za javne usluge u Arizoni, dosadašnji postupci proizvodnje električne energije u Palo Verdeu nadoknadili su emisiju gotovo 484 miliona metričkih tona ugljen-dioksida (što je ekvivalent odvođenja do 84 miliona automobila sa puta tokom jedne godine); više od 253.000 tona sumpor-dioksida; i 618.000 tona azotnog oksida. Kompanija je primetila: „Ako bi Palo Verde prestao sa radom na kraju originalne licence, troškovi zamene za proizvodnju prirodnog gasa - najjeftinija alternativa - iznosili bi 36 milijardi dolara tokom 20-godišnjeg perioda obnove licence.“

Bechtel Power Corporation je bila firma koja se bavila arhitekturom objekta u početku pod upravom Projekta nuklearne energije u Arizoni (zajednički poduhvat APS / SRP), kojim je kasnije upravljala isključivo javna služba u Arizoni. Edvin E. Van Brunt bio je ključni direktor APS-a zadužen za inženjering, izgradnju i rano funkcionisanje postrojenja. Vilijam G. Bingam bio je glavni inženjer firme za projekat. Artur von Boenigausen bio je jedan od predstavnika vlasnika u javnoj službi u Arizoni.

Zbog svog položaja u pustinji Arizone, Palo Verde je jedino postrojenje za proizvodnju nuklearne energije na svetu koje se ne nalazi uz veliko telo nadzemnih voda. Objekat isparava vodu iz prečišćene kanalizacije nekoliko obližnjih opština kako bi zadovoljio svoje potrebe za hlađenjem. Svake godine se ispari 20 milijardi američkih galona (76.000.000 m³) prečišćene vode. Ova voda predstavlja oko 25% godišnjeg prekoračenja u području upravljanja aktivnim vodama u Odeljenju za vodne resurse u Arizoni u Feniksu. Na lokaciji nuklearne elektrane otpadne vode se dalje prečišćavaju i skladište u rezervoaru od 85 hektara i rezervoaru od 45 hektara za upotrebu u rashladnim tornjevima elektrane.

Nuklearni dovod pare za svaku jedinicu dizajnirao je i isporučio Combustion Engineering, označen kao standardni dizajn sistema 80 - prethodnik novijeg standardnog dizajna sistema 80+. Svaki primarni sistem izvorno je isporučivao 3,817 GV toplotne snage na sekundarnu (parnu) stranu svake elektrane. Dizajn je takozvani 2 × 4, pri čemu svaka od četiri glavne pumpe za rashladnu tečnost reaktora cirkuliše više od 60.000 galona u minuti vode sa primarne strane kroz 2 velika generatora pare.

Glavne turbinske generatore isporučio je General Electric. Kada su instalirani, bili su najveći na svetu, sposobni da proizvedu po 1,474 GV električne energije. Oni su i dalje najveći turbinski generatori od 60 Hz.

Za razliku od većine nuklearnih elektrana sa više jedinica, svaka jedinica u Palo Verdeu je nezavisna elektrana, koja deli samo nekoliko manjih sistema. Zatvorene zgrade reaktora su neke od najvećih na svetu sa oko 2,6 miliona kubnih stopa (74,000 m³). Tri zaštitne kupole nad reaktorima napravljene su od betona debljine 1,2 metra.

Dizajn postrojenja uključuje mnoštvo karakteristika za poboljšanje sigurnosti rešavanjem problema identifikovanih ranije u radu komercijalnih nuklearnih reaktora. Dizajn je takođe jedan od najprostranijih interno, pružajući izuzetan prostor za rad i održavanje operativnog osoblja.

Razvodno postrojenje Palo Verde 500 kV je ključna tačka u elektroenergetskoj mreži zapadnih država i koristi se kao referentna tačka u određivanju cena električne energije na jugozapadu Sjedinjenih Država. Mnogi dalekovodi od 500 kV šalju električnu energiju proizvedenu u elektrani u Los Anđeles i San Dijego putem Puta 46 (Put 46 je skup od četrnaest dalekovoda naizmenične struje visokog napona (500 kV i 230 kV) koji se nalaze u jugoistočnoj Kaliforniji. i Nevade do reke Kolorado). Pored toga, i zbog strateških međusobnih veza trafostanice i zbog velike veličine proizvodne stanice, Zapadno koordinaciono veće za električnu energiju smatra istovremeni gubitak 2 od 3 jedinice najgorem slučaju za stabilnost sistema.

Vlasnici su krajem 1970-ih zatražili građevinsku dozvolu za još dve jedinice, međutim ove jedinice su otkazane pre izdavanja dozvola iz ekonomskih rizika. Suprotno popularnom verovanju, dve dodatne jedinice ne bi bile na istom luku kao tri postojeće jedinice - bile bi raspoređene južno od Jedinice 3 na osi sever-jug.

Postojeće jedinice su jedini komercijalni reaktori koji se trenutno koriste u SAD, a koji su projektovani da rade na 100% MOKS jezgri goriva, međutim, zato što se nuklearno gorivo u SAD ne prerađuje, oni su uvek radili na svežem UOKS gorivu.

Proizvodnja električne energije

Generisanje(MW-h) Palo Verde nuklearne elektrane

Godina	Jan	Feb	Mar	Apr	Maj	Jun	Jul	Avg	Sep	Okt	Nov	Dec	Godišnje (Ukupno)
2001	2,733,255	2,186,021	2,753,990	1,837,828	2,266,571	2,723,830	2,700,619	2,656,410	2,616,290	1,200,058	2,262,870	2,786,334	28,724,076
2002	2,844,319	2,566,694	2,343,806	2,169,710	2,819,293	2,717,774	2,792,098	2,793,709	2,615,410	1,879,761	2,506,794	2,812,543	30,861,911
2003	2,819,428	2,545,411	2,560,167	1,801,122	2,742,138	2,499,445	2,603,529	2,485,784	2,574,447	1,849,173	1,808,579	2,291,830	28,581,053
2004	2,887,529	2,155,261	2,338,518	1,945,079	2,470,274	1,975,115	2,654,962	2,777,407	2,691,530	1,892,961	1,804,086	2,519,887	28,112,609
2005	2,818,173	2,193,542	2,709,934	1,788,261	1,790,087	1,985,957	2,549,613	2,114,828	2,712,381	1,317,335	1,860,601	1,966,734	25,807,446
2006	2,102,482	1,891,323	1,917,006	779,151	1,498,282	1,837,766	2,357,606	2,848,844	2,361,135	1,209,288	2,299,443	2,909,905	24,012,231
2007	2,750,069	2,266,482	2,884,634	2,224,318	2,333,073	1,785,424	2,115,062	2,842,093	2,665,811	1,390,707	1,566,483	1,958,235	26,782,391
2008	2,300,564	2,782,885	2,871,543	1,904,539	1,954,901	2,518,897	2,927,288	2,930,748	2,576,681	2,047,219	1,945,240	2,489,991	29,250,496
2009	2,981,356	2,694,725	2,889,458	2,015,965	2,037,065	2,867,482	2,938,675	2,946,906	2,855,935	2,035,531	1,908,624	2,490,129	30,661,851
2010	2,934,812	2,688,283	2,503,706	1,972,518	2,155,910	2,782,251	2,931,945	2,924,979	2,850,591	1,994,112	2,483,005	2,977,823	31,199,935
2011	2,846,407	2,688,308	2,879,107	1,929,763	2,696,520	2,857,179	2,934,406	2,625,511	2,807,736	2,123,695	1,927,608	2,961,623	31,277,863
2012	2,958,862	2,697,058	2,453,084	2,240,082	2,952,974	2,834,687	2,830,932	2,898,669	2,799,232	1,860,622	2,437,417	2,970,297	31,933,916
2013	2,859,327	2,684,221	2,897,191	1,924,725	2,945,412	2,846,469	2,892,416	2,930,489	2,842,526	2,094,710	1,976,796	2,536,798	31,431,080
2014	2,976,752	2,685,783	2,967,442	2,027,646	2,675,472	2,847,603	2,926,652	2,910,288	2,831,567	2,280,182	2,218,273	2,973,257	32,320,917
2015	2,973,590	2,682,794	2,967,724	2,006,657	2,764,144	2,849,011	2,944,546	2,928,742	2,840,235	2,244,863	2,337,318	2,985,971	32,525,595
2016	3,002,325	2,793,423	3,007,729	2,159,340	2,393,507	2,839,398	2,896,109	2,938,674	2,507,329	2,196,021	2,660,578	2,983,044	32,377,477
2017	2,980,017	2,683,743	2,969,041	2,122,133	2,350,826	2,813,333	2,853,442	2,934,537	2,852,833	2,162,542	2,633,429	2,984,262	32,340,138
2018	2,984,031	2,556,051	2,977,426	1,962,606	2,630,253	2,750,299	2,730,309	2,923,384	2,807,555	2,101,637	1,904,189	2,769,519	31,097,259
2019	2,978,263	2,686,344	2,966,738	2,063,363	2,643,579	2,853,989	2,936,057	2,781,532	2,838,796	2,027,695	2,173,732	2,970,280	31,920,368
2020	2,975,994	2,491,613	2,796,184	1,999,298	2,769,259								13,032,348

Bezbednost

Palo Verde je bio od tolikog strateškog značaja, zbog različitih njegovih karakteristika, da je bivši Sovjetski Savez njega i Feniks dokumentovao kao ciljne lokacije u slučaju nuklearnog sukoba tokom hladnog rata. U martu 2003., nacionalne trupe poslate su da zaštite mesto tokom pokretanja Iračkog rata usred straha od terorističkog napada.

Tim lokaliteta i obližnji grad Tonopa ostaju ključni fokus rada u pogledu nacionalne sigurnosti, rangirajući se po važnosti zajedno sa glavnim gradovima Arizone, vojnim bazama, ulaznim lukama i turističkim mestima.

Kao i kod svih nuklearnih elektrana u Sjedinjenim Državama, zaštitari koji rade za tu kompaniju naoružani su puškama. Proveravaju identifikaciju i pretražuju vozila koja ulaze u pogon. Druge mere bezbednosti štite reaktore, uključujući rentgenske aparate, eksplozivne „njuškalice“ i teške čuvane okretnice za čije otvaranje je potrebna posebna identifikacija.

Dana 2. novembra 2007. godine, tokom normalnog pregleda vozila nađena je cev sa ostacima baruta u krevetu kamioneta sa ugovornim radnikom. Tada je lokalna policija potvrdila da sadrži eksploziv. Javna služba u Arizoni tada je pokrenula sedmodasovno sigurnosno zaključavanje postrojenja, ne dozvoljavajući nikome da uđe ili izađe iz postrojenja.

U članku iz časopisa The Arizona Republic od 22. februara 2007. godine objavljeno je da je Institut za nuklearne operacije (INPO) odlučio da Palo Verde svrsta u kategoriju 4, čineći ga jednom od najuglednijih nuklearnih elektrana u Sjedinjenim Državama. Odluka je doneta nakon što je INPO otkrio da električni releji u dizel generatoru nisu funkcionisali tokom ispitivanja u julu i septembru 2006.

Nalaz je došao kao „konačna slama“ za INPO, nakon što je Palo Verde tokom nekoliko prethodnih godina imao nekoliko citata zbog zabrinutosti i kršenja bezbednosti, počev od pronalaska „suve cevi“ u sistemu za hlađenje jezgre u nuždi u postrojenju 2004.

Tokom javnog sastanka 24. marta 2009. godine, NRC je objavio da je obrisao Pismo o potvrdnoj akciji (CAL) i vratio Palo Verde u kolonu 1 na NRC akcionoj matrici. U pismu komisije navodi se da je „Američka komisija za nuklearnu regulaciju utvrdila da je nuklearna proizvodna stanica Palo Verde napravila dovoljno poboljšanja performansi da može smanjiti nivo inspekcijskog nadzora“. „Učinak u Palo Verdeu znatno se poboljšao i u skladu s tim prilagođavamo svoj nadzor“, rekao je Elmo E. Kolins, NRC-ov administrator IV regiona. „Ali mi ćemo pažljivo nadgledati postrojenje. Smanjujemo nadzor, ali ne i budnost.“

Da bi se rešili bezbednosni problemi, u radijusu od 10 milja od elektrane postavljeno je 58 nuklearnih sirena. Ovo područje je lokalno stanovništvo poznato pod nazivom EPZ (zona za planiranje u vanrednim situacijama). Sirene će povremeno zavijati u slučaju nuklearne nužde. Sve sirene se testiraju svake godine u novembru.

Istorija

Izbor lokacije za Palo Verde bio je kontroverzan. Kritičari tvrde da lokalitet nije bio prvi izbor, jer se nalazio usred pustinje, imao je malo ili nikakvo snabdevanje vodom i imao je pretežne zapadne vetrove. To bi ugrozilo gradsko područje Feniks-Mesa u slučaju velike nesreće. Takođe su tvrdili da je to mesto odabrano na alternativni način jer je bilo u vlasništvu rođaka Kit Turleja, osobe koja je za zemlju dobila skoro dva miliona dolara. Kit Turli je bio predsednik APS-a, a takođe i član „Penik-a 40“.

Jedinice 1 i 2 ušle su u komercijalni pogon 1986. godine, a blok 3 1988.

Američka Komisija za nuklearnu regulaciju je 18. novembra 2005. objavila odobrenje upravljanja snagom u dva reaktora Palo Verde-a. Prema saopštenju za štampu, „Snaga snage na svakoj jedinici, koja se nalazi u blizini Feniksa u Arizoni, povećava neto proizvodni kapacitet reaktora sa 1.270 na 1.313, odnosno 1.317 megavata električne energije za jedinice 1 i 3.

Dana 21. aprila 2011. godine, NRC je obnovio radne dozvole za tri reaktora Palo Verdea, produžavajući njihov radni vek sa četrdeset na šezdeset godina.

Rizici

Procena Nuklearne regulatorne komisije o riziku svake godine od dovoljno snažnog zemljotresa da nanese oštećenje reaktora na Palo Verdeu bila je 1 prema 26.316, što ga svrstava na 18. mesto u zemlji prema studiji NRC objavljenoj u avgustu 2010.

Okolina lokaliteta

Nuklearna regulatorna komisija definiše dve zone za planiranje u vanrednim situacijama oko nuklearnih elektrana: zonu puta izloženosti radijusa 16 km, koja se prvenstveno bavi izlaganjem i udisanjem radioaktivne kontaminacije u vazduhu, i zonu puta gutanja oko 80 kilometara, zabrinuto prvenstveno zbog hrane i tečnosti zagađenih radioaktivnošću.

Američko stanovništvo u 2010. u krugu od 16 km od Palo Verde-a iznosilo je 4.255, što je porast od 132,9 procenata u deceniji, prema analizi podataka popisa SAD za msnbc.com. Američko stanovništvo u krugu od 80 km (2010) iznosilo je 1.999.858, što je porast od 28,6 odsto od 2000. Među gradove u krugu od 50 milja nalazi se i Feniks (47 milja do centra grada).