อธิบาย: อะไรคือความสำคัญของ Kakrapar-3?

KAPP-3 ซึ่งได้รับวิกฤตเมื่อเช้าวันพุธ เป็นหน่วย 700 MWe แรกของอินเดีย และเป็นเครื่องปฏิกรณ์แบบแรงดันน้ำขนาดใหญ่ที่พัฒนาในประเทศที่ใหญ่ที่สุด

KAPP-3 เป็นหน่วย 700 MWe (ไฟฟ้าเมกะวัตต์) แห่งแรกของประเทศ และเป็นเครื่องปฏิกรณ์แบบแรงดันน้ำ (PHWR) ที่พัฒนาในประเทศที่ใหญ่ที่สุด (ไฟล์รูปภาพ)

หน่วยที่สามของโครงการพลังงานปรมาณู Kakrapar (KAPP-3) ในคุชราต บรรลุ 'วิกฤตครั้งแรก' — คำที่บ่งบอกถึงการเริ่มต้นของปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชันที่มีการควบคุมแต่คงอยู่ — เวลา 9.36 น. ในวันพุธ PM Narendra Modi แสดงความยินดีกับนักวิทยาศาสตร์นิวเคลียร์ของอินเดียเกี่ยวกับความสำเร็จนี้ โดยอธิบายถึงการพัฒนาเครื่องปฏิกรณ์พื้นเมืองว่าเป็นตัวอย่างที่สดใสของ Make ในอินเดีย และเป็นผู้บุกเบิกความสำเร็จในอนาคตมากมาย

เหตุใดความสำเร็จนี้จึงมีความสำคัญ

นี่เป็นเหตุการณ์สำคัญในโครงการนิวเคลียร์พลเรือนในประเทศของอินเดีย เนื่องจาก KAPP-3 เป็นหน่วยไฟฟ้า 700 เมกะวัตต์ (เมกะวัตต์) แห่งแรกของประเทศ และเป็นเครื่องปฏิกรณ์แรงดันน้ำ (PHWR) ที่พัฒนาในประเทศที่ใหญ่ที่สุด

PHWRs ซึ่งใช้ยูเรเนียมธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิงและน้ำหนักเป็นตัวหน่วง เป็นแกนนำหลักของกองเรือเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ของอินเดีย จนถึงขณะนี้ ขนาดเครื่องปฏิกรณ์ที่ใหญ่ที่สุดของการออกแบบของชนพื้นเมืองคือ 540 MWe PHWR ซึ่งสองเครื่องได้นำไปใช้ใน Tarapur รัฐมหาราษฏระ

การทำงานของเครื่องปฏิกรณ์ 700MWE เครื่องแรกของอินเดียนับเป็นการขยายขนาดทางเทคโนโลยีอย่างมีนัยสำคัญ ทั้งในแง่ของการปรับให้เหมาะสมของการออกแบบ PHWR หน่วย 700MWe ใหม่ช่วยแก้ปัญหาส่วนต่างความร้อนส่วนเกิน และการปรับปรุงในการประหยัดจากขนาด โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญ ในการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ 540 MWe ('ขอบความร้อน' หมายถึงขอบเขตที่อุณหภูมิการทำงานของเครื่องปฏิกรณ์ต่ำกว่าอุณหภูมิการทำงานสูงสุด)

ปัจจุบันมีการสร้างเครื่องปฏิกรณ์ 700MWE จำนวน 4 เครื่องที่ Kakrapar (KAPP-3 และ 4) และ Rawatbhata (RAPS-7 และ 8) เครื่องปฏิกรณ์ขนาด 700 เมกะวัตต์จะเป็นแกนหลักของกองเครื่องปฏิกรณ์ใหม่จำนวน 12 เครื่อง ซึ่งรัฐบาลได้อนุมัติจากฝ่ายบริหารและมาตรการคว่ำบาตรทางการเงินในปี 2560 และจะถูกตั้งค่าในโหมดกองเรือ

ที่มา: NPCIL

ในขณะที่อินเดียพยายามเพิ่มกำลังการผลิตพลังงานนิวเคลียร์ที่มีอยู่ของ 6,780 MWe เป็น 22,480 MWe ภายในปี 2574 กำลังการผลิต 700MWe จะเป็นองค์ประกอบที่ใหญ่ที่สุดของแผนขยาย ปัจจุบัน กำลังการผลิตไฟฟ้านิวเคลียร์มีสัดส่วนน้อยกว่า 2% ของกำลังการผลิตติดตั้งทั้งหมด 3,68,690 เมกะวัตต์ (ปลายเดือนมกราคม 2563)

ที่มา: NPCIL

ในขณะที่ภาคส่วนนิวเคลียร์พลเรือนเตรียมพร้อมสำหรับพรมแดนถัดไป — การสร้างเครื่องปฏิกรณ์แรงดันน้ำ 900 MWe ของการออกแบบพื้นเมือง — ประสบการณ์ในการใช้งานการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ขนาดใหญ่ 700MWe จะมีประโยชน์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเรื่องความสามารถในการปรับปรุงการผลิตขนาดใหญ่ ภาชนะรับความดัน สิ่งนี้ควบคู่ไปกับการพัฒนาโรงงานเสริมสมรรถนะไอโซโทปเพื่อจัดหาส่วนหนึ่งของเชื้อเพลิงยูเรเนียมเสริมสมรรถนะที่จำเป็นเพื่อให้พลังงานแก่เครื่องปฏิกรณ์รุ่นใหม่เหล่านี้ในทศวรรษหน้าหรือประมาณนั้น เจ้าหน้าที่ของกระทรวงพลังงานปรมาณูกล่าว

งานเริ่มต้นในโครงการ 700 MWe นี้เมื่อใด

การเทคอนกรีตครั้งแรกเกิดขึ้นในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2553 และเดิมคาดว่าจะเริ่มก่อสร้างยูนิตนี้ในปี พ.ศ. 2558

Nuclear Power Corporation of India Ltd (NPCIL) ซึ่งเป็นของรัฐได้มอบสัญญาสร้างเครื่องปฏิกรณ์สำหรับทั้ง KAPP-3 และ 4 ให้กับ Larsen & Toubro ด้วยมูลค่าสัญญาเดิม 844 สิบล้านรูปี ต้นทุนเดิมของหน่วย 700 MWe สองหน่วยถูกกำหนดไว้ที่ Rs 11,500 crore และอัตราภาษีต่อหน่วยถูกคำนวณเป็น Rs 2.80 ต่อหน่วย (kWh) ที่ราคา 2010 (ค่าใช้จ่ายประมาณ Rs 8 crore ต่อ MWe) ต้นทุนนี้คาดว่าจะมีการเพิ่มขึ้นบ้าง

เงินลงทุนสำหรับโครงการเหล่านี้ได้รับทุนในอัตราส่วนหนี้สินต่อทุน 70:30 น. โดยส่วนของทุนจะได้รับทุนจากทรัพยากรภายในและผ่านการสนับสนุนด้านงบประมาณ

อธิบายด่วนอยู่ในขณะนี้โทรเลข. คลิก ที่นี่เพื่อเข้าร่วมช่องของเรา (@ieexplained) และติดตามข่าวสารล่าสุด

การบรรลุถึงภาวะวิกฤตหมายความว่าอย่างไร

เครื่องปฏิกรณ์เป็นหัวใจของโรงไฟฟ้าปรมาณูซึ่งมีการควบคุมปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชันซึ่งก่อให้เกิดความร้อน ซึ่งใช้ในการผลิตไอน้ำที่หมุนกังหันเพื่อสร้างกระแสไฟฟ้า ฟิชชันเป็นกระบวนการที่นิวเคลียสของอะตอมแยกออกเป็นนิวเคลียสที่มีขนาดเล็กกว่าสองนิวเคลียส และมักจะเป็นอนุภาคผลพลอยได้บางส่วน เมื่อนิวเคลียสแตกออก พลังงานจลน์ของชิ้นส่วนฟิชชันจะถูกถ่ายโอนไปยังอะตอมอื่นในเชื้อเพลิงเป็นพลังงานความร้อน ซึ่งท้ายที่สุดแล้วจะใช้เพื่อผลิตไอน้ำเพื่อขับเคลื่อนกังหัน สำหรับทุกเหตุการณ์ฟิชชัน ถ้าอย่างน้อยหนึ่งนิวตรอนที่ปล่อยออกมาโดยเฉลี่ยทำให้เกิดฟิชชันอื่น ปฏิกิริยาลูกโซ่แบบค้ำจุนตัวเองจะเกิดขึ้น เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์บรรลุภาวะวิกฤตเมื่อเหตุการณ์ฟิชชันแต่ละครั้งปล่อยนิวตรอนจำนวนเพียงพอเพื่อรักษาปฏิกิริยาต่อเนื่องต่อเนื่องกัน

ขอแสดงความยินดีกับนักวิทยาศาสตร์นิวเคลียร์ของเราสำหรับการบรรลุจุดวิกฤตของโรงไฟฟ้าปรมาณู Kakrapar-3! เครื่องปฏิกรณ์ KAPP-3 ขนาด 700 MWe ที่ออกแบบโดยชนพื้นเมืองนี้เป็นตัวอย่างที่ชัดเจนของ Make in India และเป็นผู้บุกเบิกความสำเร็จในอนาคตมากมาย!

— Narendra Modi (@narendramodi) 22 กรกฎาคม 2020

อะไรคือเหตุการณ์สำคัญในวิวัฒนาการของเทคโนโลยี PHWR ของอินเดีย?

เทคโนโลยี PHWR เริ่มต้นในอินเดียในช่วงปลายทศวรรษ 1960 ด้วยการสร้างเครื่องปฏิกรณ์ 220 MWe เครื่องแรกคือ Rajasthan Atomic Power Station, RAPS-1 ด้วยการออกแบบคล้ายกับเครื่องปฏิกรณ์ Douglas Point ในแคนาดา ภายใต้ความร่วมมือทางนิวเคลียร์อินโด-แคนาดา การดำเนินการ. แคนาดาจัดหาอุปกรณ์หลักทั้งหมดสำหรับหน่วยแรกนี้ ในขณะที่อินเดียยังคงรับผิดชอบในการก่อสร้าง การติดตั้ง และการว่าจ้าง

สำหรับหน่วยที่สอง (RAPS-2) ปริมาณการนำเข้าลดลงอย่างมาก และได้ดำเนินการผลิตในประเทศสำหรับอุปกรณ์หลัก ภายหลังการถอนการสนับสนุนของแคนาดาในปี 1974 หลังจาก Pokhran-1 วิศวกรนิวเคลียร์ของอินเดียได้ก่อสร้างเสร็จแล้ว และโรงงานก็เปิดดำเนินการได้ด้วยส่วนประกอบส่วนใหญ่ที่ผลิตในอินเดีย

ตั้งแต่หน่วย PHWR ที่สาม (Madras Atomic Power Station, MAPS-1) เป็นต้นไป วิวัฒนาการและการทำให้เป็นแหล่งกำเนิดของการออกแบบเริ่มต้นขึ้น PHWR สองหน่วยแรกโดยใช้การออกแบบมาตรฐาน 220 MWe ที่พัฒนาขึ้นโดยชนพื้นเมืองนั้นถูกจัดตั้งขึ้นที่สถานีพลังงานปรมาณู Narora

การออกแบบที่ได้มาตรฐานและปรับให้เหมาะสมนี้มีระบบความปลอดภัยใหม่หลายระบบที่รวมอยู่ในโรงไฟฟ้าปรมาณูแบบแฝดอีกห้าหน่วยที่มีความจุ 220 MWe คู่ที่ Kakrapar, Kaiga และ Rawatbhata

เพื่อให้เกิดความประหยัดจากขนาด การออกแบบ 540 MWe PHWR จึงได้รับการพัฒนา และสองหน่วยดังกล่าวถูกสร้างขึ้นที่ Tarapur การเพิ่มประสิทธิภาพเพิ่มเติมได้ดำเนินการเมื่อมีการอัปเกรดความจุเป็น 700 MWe โดย KAPP-3 เป็นหน่วยแรกของประเภทนี้

อย่าพลาดจาก อธิบาย | คลื่นความร้อน น้ำท่วม ภัยแล้ง: การคาดการณ์สำหรับอินเดียในทศวรรษหน้า

หน่วย 700MWe ทำเครื่องหมายการอัพเกรดในแง่ของคุณสมบัติด้านความปลอดภัยหรือไม่?

เทคโนโลยี PHWR มีคุณสมบัติด้านความปลอดภัยหลายประการ ข้อได้เปรียบที่ใหญ่ที่สุดของการออกแบบ PHWR คือการใช้ท่อแรงดันแบบผนังบางแทนการใช้ถังแรงดันขนาดใหญ่ที่ใช้ในเครื่องปฏิกรณ์ประเภทถังแรงดัน ส่งผลให้มีการกระจายขอบเขตแรงดันไปยังท่อแรงดันที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กจำนวนมาก ซึ่งช่วยลดความรุนแรงของผลที่ตามมาจากการแตกของขอบเขตแรงดันโดยไม่ได้ตั้งใจ

นอกจากนี้ การออกแบบ 700 MWe PHWR ได้เพิ่มความปลอดภัยผ่าน 'ระบบกำจัดความร้อนแบบ Passive Decay' โดยเฉพาะ ซึ่งสามารถขจัดความร้อนจากการสลาย (ที่ปล่อยออกมาจากการสลายกัมมันตภาพรังสี) ออกจากแกนเครื่องปฏิกรณ์โดยไม่ต้องดำเนินการใดๆ นี่เป็นเทคโนโลยีที่คล้ายคลึงกันซึ่งใช้กับโรงงาน Generation III+ เพื่อลบล้างความเป็นไปได้ของอุบัติเหตุประเภทฟุกุชิมะที่เกิดขึ้นในญี่ปุ่นในปี 2554

หน่วย PHWR ขนาด 700 MWe เช่นเดียวกับที่ใช้ใน KAPP มีการติดตั้งโครงเหล็กเพื่อลดการรั่วซึม และระบบสเปรย์บรรจุเพื่อลดแรงดันในการกักเก็บในกรณีที่สูญเสียอุบัติเหตุจากน้ำหล่อเย็น

แบ่งปันกับเพื่อนของคุณ: