Widoczny widok na elektrownię atomową Tarapur z dwoma ciśnieniowymi reaktorami ciężkowodnymi, każdy o mocy 540 MW, Maharasztra, 26 lutego 2014 r.

Wywiad z B.C. Pathak na temat planów i strategii Indii w zakresie energii jądrowej
17 grudnia 2023 r. największy samodzielnie opracowany reaktor ciężkowodny (PHWR) w Indiach o mocy 700 MWe – czwarty blok w Kakrapar w stanie Gujarat – osiągnął stan krytyczny. Sześć miesięcy wcześniej inny blok o mocy 700 MWe w tym samym obiekcie rozpoczął produkcję energii elektrycznej na potrzeby komercyjne. W 2024 r. ma zostać oddany do użytku kolejny blok o tej samej mocy w Rawatbhata w Radżastanie. Za wszystkimi tymi reaktorami stoi Nuclear Power Corporation of India Limited (NPCIL). Jej prezes i dyrektor zarządzający B.C. Pathak powiedział The Hindu NPCIL, że planuje „co roku uruchamiać reaktor jądrowy”.
Pan Pathak jest wybitnym naukowcem Departamentu Energii Atomowej i ma ponad 30-letnie doświadczenie w realizacji projektów energetyki jądrowej NPCIL, w tym reaktorów o mocy 220 MWe, 540 MWe, 700 MWe i 1,000 MWe zarówno PHWR, jak i ciśnieniowych technologie reaktorów wodnych (PWR). Obecne obowiązki w NPCIL objął w lutym 2022 r. 13 grudnia 2023 r. rozmawiał z The Hindu na temat planów i strategii Indii w zakresie energii jądrowej. Poniżej fragmenty wywiadu.
Podczas konferencji „Nuclear for Clean Energy Transition” (w grudniu), zorganizowanej przez Indyjskie Towarzystwo Jądrowe we współpracy z NPCIL, dokonaliście rozróżnienia pomiędzy wytwarzaniem energii elektrycznej a energią. Powiedział pan, że duża część energii pochodzi obecnie z paliw kopalnych. Czy możesz to rozwinąć?
Na całym świecie skład energii składa się średnio z około 20% energii elektrycznej i 80% energii z węgla, benzyny, oleju napędowego, gazu, węgla brunatnego i innych składników. Podejmowane są wysiłki na rzecz dekarbonizacji sektora elektroenergetycznego poprzez budowę elektrowni słonecznych, wiatrowych, odnawialnych źródeł energii i elektrowni jądrowych. Sektor energii składa się w 80% z paliw, które są wykorzystywane bezpośrednio w postaci cząsteczek lub jako czynnik redukujący. Istnieje potrzeba dekarbonizacji również tego sektora.
Na całym świecie podejmowane są wysiłki, aby zastąpić to paliwo paliwem nieemitującym dwutlenku węgla. Dlatego nacisk kładzie się na produkcję zielonego wodoru. Zielony wodór w pewnym stopniu pomoże [w dekarbonizacji].
W przyszłości energia jądrowa może odegrać główną rolę w produkcji wodoru, ponieważ energia jądrowa jest czystą energią. Wodór wytwarzany z czystych źródeł energii jest ogólnie nazywany zielonym wodorem. Dlatego energia jądrowa odgrywa podwójną rolę – pod względem wytwarzania energii elektrycznej i jako obiecujące potencjalne źródło czystej energii.
Jednak na całym świecie należy włożyć w to wiele pracy. To zajmie trochę czasu. To właśnie próbowałem wyjaśnić, dokonując rozróżnienia między elektrycznością a energią. Energia elektryczna jest właściwie tylko podzbiorem energii.
Podczas rozmów klimatycznych prowadzonych podczas COP28 w Dubaju wiele krajów zgodziło się potroić produkcję energii jądrowej do 2050 r., aby osiągnąć zerową emisję netto. Czy Indie zgodziły się potroić swoją zainstalowaną moc energii jądrowej do 2050 r.?
Indie mają już plan stopniowego zwiększania swojej obecnej zainstalowanej mocy jądrowej z 7,480 22,480 MW do 2031 2032 MW do lat XNUMX–XNUMX.
Blok Kakrapar-700 o mocy 3 MWe w Gujarat to największa rodzima elektrownia PHWR zbudowana przez NPCIL. Dlaczego podłączenie go do sieci po osiągnięciu stanu krytycznego zajęło ponad 18 miesięcy? Przez wiele miesięcy generował słabą energię, a nie energię komercyjną.
W lipcu 2020 r. doprowadziliśmy reaktor do stanu krytycznego i podłączyliśmy go do sieci w styczniu 2021 r., w ciągu sześciu miesięcy. Potem należało przeprowadzić kilka eksperymentów związanych z uruchomieniem. Musieliśmy zająć się wyzwaniami związanymi z oddaniem do użytku i teraz się nimi zajęliśmy. W związku z tym uznano ją za komercyjną [30 czerwca 2023 r.] i rozpoczęto generowanie komercyjnej mocy 700 MWe [30 sierpnia 2023 r.].
Ponieważ jest to pierwszy reaktor [który zostanie powiększony] spośród reaktorów o mocy 540 MWe w Tarapur, z pewnością pojawią się wyzwania przy oddaniu do użytku, więc rozwiązaliśmy te problemy. Konstrukcja ta posiada wiele zaawansowanych funkcji bezpieczeństwa porównywalnych z najlepszymi na świecie. Uruchomienie stanowi swego rodzaju walidację parametrów projektowych i przebiega etapowo, po uzyskaniu etapowych zgód organu regulacyjnego, tj. Rady Regulacji Energii Atomowej.
Jakie nowe zabezpieczenia zastosowano w reaktorach 700 MWe? Czy mają łapacz rdzenia paliwowego?
Reaktory te należą do najlepszych reaktorów w swojej kategorii o mocy 700 MWe. Zawarto w nich wiele zabezpieczeń. Zasadniczo reaktor powinien być przystosowany do kontrolowania reaktywności. Powinien być w stanie chłodzić rdzeń [paliwowy]. Powinien być w stanie pomieścić [wydania], jeśli takie istnieją.
W związku z tym uwzględniliśmy wiele dodatkowych elementów bezpieczeństwa, takich jak wykładzina wewnątrz obudowy bezpieczeństwa, system pasywnego usuwania ciepła rozpadu, system odpowietrzania z filtrem obudowy, pasywne rekombinatory autokatalityczne itp.
Jak stalowa wykładzina w reaktorach Kudankulam?
Od podłogi do ściany… jak w Kudankulam. Zamiast pojedynczych kabli wprowadziliśmy zespoły przepustów elektrycznych. Te kable elektryczne składają się z elementów modułowych, które są wykonywane przez producenta, przywożone i montowane tutaj. Poprawi to szczelność obudowy.
Wprowadziliśmy system pasywnego usuwania ciepła zanikającego. W przypadku zaniku zasilania stacji, braku zasilania, zapewni to chłodzenie rdzenia [paliwowego]. Wprowadziliśmy do oferty pasywne, katalityczne rekombinatory wodoru.
Jedną ze znaczących zmian, jakie wprowadziliśmy w PHWR o mocy 700 MWe, jest przeplatanie linii zasilających. Został wykonany prawdopodobnie po raz pierwszy na świecie. Zapewnia to, że w reaktorze zawsze znajduje się woda, nawet w przypadku nietypowych warunków. Ta unikalna funkcja jest dostępna w naszych reaktorach.
Nasze reaktory o mocy 700 MWe posiadają wszystkie funkcje dostępne na podstawie doświadczeń eksploatacyjnych w naszym kraju i poza nim oraz wniosków wyciągniętych z wydarzeń, które miały miejsce w innych częściach świata. Mogę powiedzieć, że reaktory PHWR o mocy 700 MWe należą do najbezpieczniejszych reaktorów na świecie.
Wspomniał pan, że od tej chwili NPCIL będzie budować wyłącznie elektrownie PHWR o mocy 700 MWe i to w trybie flotowym. Jakie są przyczyny tej decyzji?
Nie do końca to powiedziałem. Zapotrzebowanie na energię elektryczną w naszym kraju jest ogromne. Największy, zbudowany przez nas reaktor ma moc 700 MWe. Jeśli chodzi o większe zwiększenie mocy, będziemy kontynuować budowę elektrowni PHWR o mocy 700 MWe. Jeśli jednak zajdzie taka potrzeba, możemy zdecydować się na PHWR o mocy 220 MWe, które są równie sprawdzone.
Dlatego czasami, nie teraz, przemysł może potrzebować mniejszych reaktorów. Jesteśmy na to gotowi. Ale dzięki reaktorom o mocy 700 MWe uzyskamy efekt skali.
Do tej pory budowaliśmy dwa lub cztery reaktory jednocześnie. Ale obecnie w budowie jest dziewięć reaktorów. W dziesięciu reaktorach prowadzone są różne działania przedprojektowe. Zatem 19 reaktorów znajduje się na różnych etapach realizacji.
Czy 19 reaktorów jest obecnie w budowie?
Tak, jak już wspomniałem, 19 reaktorów jest na różnych etapach realizacji. NPCIL jest w stanie przejąć [na budowę] tak wiele reaktorów. Aby zwiększyć naszą zdolność wytwarzania energii elektrycznej, lepiej jest zdecydować się na flotę reaktorów na raz. Ale jesteśmy otwarci na reaktory o mocy 220 MWe i 700 MWe. Ostateczną potrzebą jest jak najwcześniejsze zwiększenie udziału energii nuklearnej w kraju.
Czy te reaktory o mocy 220 MWe będą małymi reaktorami modułowymi (SMR)? Panuje tendencja do wybierania SMR, ale jak dotąd nic nie zbudowano.
Mały reaktor o mocy 220 MWe sam w sobie nie jest małym reaktorem modułowym. Ale tak, możemy zdecydować się na SMR w oparciu o nasze doświadczenie w projektowaniu reaktorów energetycznych. Dziś dysponujemy sprawdzoną technologią o mocy 220 MWe i najwcześniej będzie można ją wdrożyć. Sektor produkcyjny jest na to dojrzały. Jeśli pojawi się zapotrzebowanie na moc 220 MWe, można ją zainstalować.
Obecnie w budowie jest duża liczba bloków o mocy 700 MWe. Ale jesteśmy otwarci także na jednostki o mocy 220 MWe.
Kiedy elektrownia atomowa Radżastan-7 (RAPS-7) o mocy 700 MWe osiągnie stan krytyczny?
Uruchomienia RAPS-7 spodziewam się w przyszłym roku.
Jaka jest dostępność uranu naturalnego w kraju? O ile mi wiadomo, nie otwarto żadnych nowych kopalń. Jeżeli w kraju nie będzie wystarczającej ilości uranu naturalnego, czy krajowe reaktory o mocy 700 MWe zostaną objęte zabezpieczeniami Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej (MAEA), aby mogły pozyskiwać uran z zagranicy?
Nie przewidujemy żadnych problemów w dostawach paliwa do naszych reaktorów jądrowych.
Jaki jest problem z reaktorem Madras Atomic Power Station -1 (MAPS-1) w Kalpakkam? Zostało zamknięte przez długi czas.
MAPS-1 to bardzo stary reaktor. MAPS-1 i -2 działały zadowalająco przez długi czas. MAPS-2 pracował z mocą prawie 230 MWe. [Jego moc wynosi 220 MWe]. Ponieważ są to stare jednostki, występują problemy związane z wiekiem. Zwracamy się do nich. Trzeba zrobić małą modernizację. Oczekuję, że MAPS-1 zostanie udostępniony online w tym roku finansowym.
Reaktory TAPS-1 i -2 w Tarapur to starsze reaktory, które działają od ponad 50 lat…
Tak, TAPS-1 i -2 to najstarsze działające reaktory jądrowe na świecie. Obecnie oba są wyłączone i poddawane są pracom przedłużającym żywotność i modernizacyjnym. Pierwsza jednostka pojawi się na linii w przyszłym roku.
Jaki jest najnowszy postęp w sprawie Kudankulam-3,4, 5 i 6? Pakiety paliwa ze wzbogaconym uranem dotarły niedawno do Kudankulam z Rosji.
Prace budowlane w tych reaktorach postępują dobrze. Zatrudniona jest tam duża [siła robocza], powiedzmy, 10,000 XNUMX osób. Oczekujemy, że reaktory te będą stopniowo włączane do sieci. Na potrzeby tych projektów pozyskujemy dostawy z Federacji Rosyjskiej.
Jeśli chodzi o paliwo, bloki 1 i 2 eksploatujemy w 11-miesięcznym cyklu paliwowym. Po dodaniu nowego paliwa do bloku nr 1 w Kudankulam, będzie on działał w 18-miesięcznym cyklu paliwowym. Oznacza to, że po załadowaniu nowego rodzaju paliwa reaktor będzie pracował nieprzerwanie przez 18 miesięcy.
Regularnie zaopatrujemy się w paliwo. Obydwa reaktory pracują przy dobrych współczynnikach wydajności. Jednostki te wytwarzają dla kraju znaczną, milionową liczbę jednostek czystej energii elektrycznej.
Opracowane przez nas PWR, w których wykorzystuje się wzbogacony uran jako paliwo, napędzają nasze dwie łodzie podwodne o napędzie atomowym. Czy zbudujemy komercyjne PWR? W Chitradurga w Karnatace powstanie duży zakład wzbogacania uranu.
Jeśli chodzi o NPCIL, jesteśmy zobowiązani głównie do pracy nad PHWR. Jednak NPCIL ma teraz doświadczenie w budowie, rozruchu, eksploatacji i konserwacji reaktorów typu WWER-1000 [w Kudankulam], które będzie przydatne w pracy nad technologią PWR.
Dlaczego jest tak duże opóźnienie w realizacji projektów energetyki jądrowej w Jaitapur w Maharasztrze i Kovvadzie w Andhra Pradesh, gdzie Francuzi i Amerykanie mieli budować reaktory? Czy upierają się, że nie zapłacą odszkodowania w razie wypadku?
Trwają dyskusje z EDF [z Francji] i Westinghouse [z USA] na temat kwestii technicznych dotyczących Jaitapur i Kovvada.
Rząd Bengalu Zachodniego oświadczył, że nie pozwoli na realizację projektu energetyki jądrowej w Haripur. Czy znalazłeś alternatywną stronę dla Haripur?
Wybór lokalizacji pod budowę elektrowni jądrowej jest procesem ciągłym. W związku z tym potencjalne lokalizacje są identyfikowane i oceniane zgodnie z kodeksami regulacyjnymi i wytycznymi pod kątem ich przydatności.
Homi Bhabha przewidział trzyetapowy program energetyki jądrowej dla Indii: PHWR w pierwszym etapie, reaktory powielające wykorzystujące pluton w drugim i reaktory wykorzystujące tor jako paliwo w trzecim. Skąd tak wieloletnie opóźnienie w budowie zaawansowanego reaktora ciężkowodnego o mocy 300 MWe, który jako paliwo będzie wykorzystywał tor i uran-233?
Energia jądrowa to rozwijająca się technologia. Następuje wiele zmian. Z mojego doświadczenia wynika, że ​​w przypadku energii nuklearnej należy działać powoli i równomiernie. Dojrzeliśmy technologię w pierwszym etapie naszego trzyetapowego programu energetyki jądrowej. Wchodzimy w drugi etap. Gdy dojrzejemy tę technologię, wejdziemy w trzeci etap. To powinien być proces stopniowy…
Nie sądzę, żeby było jakiekolwiek opóźnienie. Jesteśmy na dobrej drodze. Nasz trzyetapowy program jest najlepszy na świecie. Jest samowystarczalny. W pierwszym etapie wszystko jest dostępne dla indyjskich PHWR.
Kiedy przejdziemy do trzeciego etapu, nie będziemy musieli nawet zdobywać paliwa [z zewnątrz]. Wszystko będzie dostępne w Indiach. Chodzi o to, że powinniśmy być samowystarczalni pod względem bezpieczeństwa energetycznego. Jest to proces stopniowy i sekwencyjny.