آغاز عملیات تجاری نیروگاه هسته‌‌‌ای شانگهای الکتریک

اولین پروژه نیروگاه هسته‌‌‌ای جهان مجهز به فناوری انرژی هسته‌‌‌ای نسل چهارم که یک پروژه آزمایشی مبتنی بر ماژول بستر سنگ‌‌‌ریزه رآکتور خنک‌‌‌شده با دمای بالا است توسط شرکت شانگهای الکتریک به عنوان یکی از تامین‌‌‌کنندگان اصلی تجهیزات این نیروگاه وارد عملیات تجاری شد. پس از اتمام موفقیت‌آمیز ۱۶۸ ساعت عملیات آزمایشی، تایید شد که همه سیستم‌ها عملکردهای طراحی را برآورده می‌کنند.

شنبه 1404/03/17 16:58 دسته بندی: اخبار انرژی و نیرو کد خبر: 3497

این پروژه یک نقطه عطف برای صنعت برق چین است و آن را به خط مقدم نوآوری در انرژی هسته‌‌‌ای سوق می‌دهد، زیرا این کشور همچنان به کاوش منابع انرژی ایمن، قابل اعتماد و پایدار برای تسهیل هدف کاهش انتشار کربن خود ادامه می‌دهد. به گفته آژانس بین‌المللی انرژی اتمی، چین ۲۱ رآکتور هسته‌‌‌ای در دست ساخت دارد که ظرفیت تولید ۲۱.۶۱ گیگاوات برق را خواهند داشت. این میزان بیش از دو و نیم برابر بیشتر از رآکتورهای هسته‌‌‌ای در دست ساخت هر کشور دیگری است. تلاش چین برای ساخت انرژی هسته‌‌‌ای دو جنبه دارد. نخست اینکه این کشور تقاضای زیادی برای تامین انرژی دارد و اتکای آن به سوخت زغال‌‌‌سنگ برای تامین نیاز انرژی خود در دهه‌‌‌های اخیر، هوای کثیف را برای چین به همراه داشته است. جنبه دوم این است که انرژی هسته‌‌‌ای منبع پاک برق محسوب می‌شود.

تولید برق از طریق تبدیل انرژی هسته‌ای به حرارتی، مکانیکی و در نهایت الکتریسیته در یک رآکتور خنک‌‌‌کننده گازی با دمای بالا (HTGR)، که در سطح جهانی به عنوان فناوری نسل چهارم انرژی هسته‌ای شناخته می‌شود، به دلیل ایمنی و تطبیق‌‌‌پذیری ذاتی خود، دارای قابلیت‌‌‌های بسیار زیادی است. همچنین این روش پتانسیل مناسبی برای استفاده در کاربردهای تجاری به عنوان یک راه‌‌‌حل انرژی جایگزین برای منابع انرژی مبتنی بر سوخت فسیلی دارد. پروژه آزمایشی HTR-PM شیداووان که ساخت آن در سال ۲۰۰۶ آغاز شد و در سال ۲۰۱۲ به بهره‌‌‌برداری رسید، یکی از ۱۶ پروژه بزرگ ملی علمی‌‌‌ و فناوری است که با برنامه اکتشاف ماه چین و توسعه سامانه ماهواره‌ای ناوبری بیدو این کشور برابری می‌کند.

شانگهای الکتریک، یکی از شرکت‌کنندگان کلیدی در این پروژه، تجهیزاتی از جمله مخازن تحت فشار رآکتور، قطعات داخلی هسته فلزی، مکانیزم‌‌‌های محرک میله کنترل، سیستم‌های خاموش کردن، توربین‌‌‌ها، فن‌‌‌های هلیوم و کمپرسورهای هلیوم را تامین کرد. تکمیل این نیروگاه نشان‌‌‌دهنده پایان یک دهه تلاش است که توسط ارائه‌‌‌دهندگان راه‌‌‌حل انرژی پیشرو در چین برای غلبه بر چالش‌‌‌ها و در تلاش برای توسعه راه‌‌‌حل‌‌‌های نوآورانه در زمینه فناوری پیشرفته انرژی هسته‌‌‌ای رهبری می‌شود. این در حالی است که بالغ بر ۹۳.۴‌درصد از تجهیزات مورد استفاده در رآکتور تولید شرکت‌های چینی است.

مخازن تحت فشار رآکتور، که شانگهای الکتریک برای این پروژه طراحی کرده است، دارای اندازه‌‌‌های بزرگ‌تر و ساختار پیچیده‌‌‌تر در مقایسه با همتایان خود در بازار هستند و رکوردهای صنعتی را از نظر قد و وزن تجهیزات به کار رفته شکسته‌‌‌اند. قطعات داخلی هسته فلزی تولید شده برای این پروژه، بزرگ‌ترین قطعات داخلی هسته فلزی با دیواره نازک در جهان هستند، دستاوردی پیشگامانه که شکاف بازار چین را پر می‌کند. این شرکت با تکیه بر ۲۰ سال تخصص خود، اولین فن هلیوم اولیه با دمای بالا، فشار بالا، پرقدرت و دارای الکترومغناطیسی را توسعه داد.

همچنین رآکتور پیشرفته گاز سرد با دمای بالا قرار است با ویژگی‌‌‌های ایمنی استثنایی خود، آینده توسعه جهانی انرژی هسته‌‌‌ای را تغییر دهد. این موضوع تضمین می‌کند که حتی در صورت خرابی رآکتور همه سیستم‌های خنک‌‌‌کننده ایمن باقی بمانند و از ذوب هسته و نشت مواد رادیواکتیو بدون هیچ مداخله‌‌‌ای جلوگیری می‌کند. راه‌‌‌اندازی موفقیت‌‌‌آمیز این پروژه نمایشی، گامی ‌‌‌مهم برای امنیت انرژی هسته‌‌‌ای و نوآوری فناوری هسته‌‌‌ای چین است و توانایی چین را برای پیشروی در بخش انرژی هسته‌‌‌ای جهانی به‌‌‌شدت افزایش می‌دهد و پیشرفت‌‌‌های آینده در تولید انرژی پایدار و ایمن را دنبال می‌کند.

شانگهای الکتریک با وقف بیش از یک دهه به این کار، به طور مستقل به برخی پیشرفت‌‌‌های تکنولوژیک دست یافته است که به مشکلات جهانی صنعت برق رسیدگی کرده و در نهایت تضمین می‌کند که اکثر تجهیزات مهندسی در چین ساخته شده است. ایمپلر اصلی هلیوم رآکتور آزمایشی ۱۰ مگاواتی که شانگهای الکتریک ساخته است به مدت ۲۰ سال به طور پایدار کار می‌کند. شانگهای الکتریک با حل بسیاری از مشکلات فنی عمده در طراحی و ساخت پروانه سه‌‌‌تایی با راندمان بالا، اولین ایمپلر هلیوم اصلی با دمای بالا، فشار بالا، توان بالا و یاتاقان الکترومغناطیسی در جهان را توسعه داده است.

توربین بخار نسل چهارم شانگهای الکتریک به طور مستقل طراحی شده و بسیار کارآمد است و دارای مزایای قابل‌توجه در بهره‌‌‌برداری و نگهداری است و برای توسعه پایدار نسل چهارم فناوری تولید انرژی هسته‌‌‌ای چین از اهمیت استراتژیک برخوردار است. به گفته کارشناسان رآکتور خنک‌‌‌کننده گازی با دمای بالا یک فناوری رآکتور پیشرفته نسل چهارم بین‌المللی و آینده انرژی هسته‌‌‌ای خواهد بود. با «ایمنی ذاتی» در این فناوری در صورت از دست دادن تمام ظرفیت خنک‌‌‌کننده، رآکتور می‌تواند بدون هیچ‌گونه اقدامات مداخله‌ای حالت ایمن را حفظ کند و هیچگونه ذوب هسته و نشت مواد رادیواکتیو وجود نخواهد داشت. همچنین این نوع رآکتور چشم‌انداز وسیعی برای کاربرد تجاری در تولید برق، تولید همزمان و گرمایش در دمای بالا دارد.

چین در سال ۱۹۸۵ ساخت اولین رآکتور خود را آغاز کرد، درست زمانی که ساخت نیروگاه‌‌‌های هسته‌‌‌ای ایالات متحده شروع به کاهش شدید کرد. اما چگونه چین به رهبر جدید برق هسته‌‌‌ای جهانی تبدیل شد؟ از آنجا که صنعت برق به دنبال تقاضای بیشتر است، بنابراین رآکتورهای هسته‌‌‌ای جدید تمایل دارند در جایی ساخته شوند که اقتصادهای در حال توسعه سریع به برق نیاز دارند تا رشد خود را تامین کنند. بر اساس گزارش اخیر زنجیره تامین انجمن جهانی هسته‌‌‌ای در حالی که بیش از ۷۰‌درصد ظرفیت هسته‌ای موجود در کشورهای عضو سازمان همکاری‌های اقتصادی و توسعه (OECD) مستقر است، نزدیک به ۷۵‌درصد از رآکتورهای هسته‌‌‌ای در حال ساخت در کشورهای غیر‌OECD و نیمی‌‌‌ از آنها در چین است.

همان‌طور که اقتصاد چین رشد کرده است، تولید انرژی آن نیز افزایش یافته است. به گفته اداره اطلاعات انرژی ایالات متحده، کل تولید انرژی چین در سال ۲۰۲۰ به ۷۶۰۰ تراوات ساعت رسید که نسبت به ۱۲۸۰ تراوات ساعت در سال ۲۰۰۰ افزایش چشمگیری داشته است. جان اف. کوتک، معاون ارشد یک سازمان حامی ‌‌‌انرژی هسته‌‌‌ای می‌‌‌گوید: ضرورت اولیه این بود که این کشور با رشد خیره‌‌‌کننده تقاضا در ۲۰ سال گذشته مواجه شود. بنابراین آنها نه‌تنها تعداد زیادی نیروگاه اتمی‌‌‌ ساخته‌‌‌اند، بلکه بسیاری از همه تجهیزات و زیرساخت‌‌‌های این صنعت را تولید کرده‌اند.

در حال حاضر انرژی هسته‌ای تنها ۵‌درصد از کل برق تولید‌شده در چین را به خود اختصاص می‌دهد، در حالی که بر اساس گزارش آژانس بین‌المللی انرژی، زغال‌‌‌سنگ هنوز حدود دو‌سوم سوخت نیروگاه‌‌‌های چین را تشکیل می‌دهد. اما استفاده چین از زغال‌‌‌سنگ برای پاسخگویی به تقاضای فزاینده خود برای برق باعث ایجاد مشکل ثانویه آلودگی هوا شده است. کوتک گفت: با رشد عظیم استفاده از زغال‌‌‌سنگ، همراه با افزایش چشمگیر مالکیت وسایل نقلیه خصوصی، نیاز مبرم به تولید برق پاک بیشتر ایجاد شده است.