Čtvrtek, Květen 23

Jádro v síti! Shippingport, 1957

Prosinec 1957 je prvním měsícem jaderné elektrárny Shippingport. Elektrárna, která byla v té době zrovna dokončena a první kritičnosti dosáhla 2. prosince toho roku. Jednalo se o první dny jejího provozu. Povolení k výstavbě této elektrárny bylo uděleno v červnu 1953, přibližně 4 a půl roku před jejím spuštěním. Po výběrovém řízení ze září 1954, které rozhodlo, jaká společnost bude spolupracovat s Atomic Energy Commission (AEC) na projektu výstavby na pozemcích společnosti Duquesne Light Company, začaly stavební práce v březnu 1955. To dokazuje, že byla celá elektrárna postavena za přibližně dva a půl roku.

Jaderná elektrárna Shippingport na fotografii z dobových novin (Zdroj: ansnuclearcafe.org)

Takže 18. prosince 1957, poté, co byly dva týdny vypínány, zapínány a testovány jednotlivé prvky, došlo k synchronizaci s elektrickou rozvodnou sítí první jaderné elektrárny ve Spojených státech a následně k ní byla elektrárna také připojena. Na počátku byla elektrárna provozována pouze na nízkém výkonu. Netrvalo však dlouho a personál elektrárny dokončil potřebné testy a následně elektrárna dosáhla plného výkonu. Stalo se tak 23. prosince 1957, kdy poprvé dodávala do elektrické přenosové soustavy 60 MW elektrických. V tento den dorazila síla jádra poprvé do Spojených států.

Velín jaderné elektrárny Shippingport (Zdroj: ansnuclearcafe.org)

Jak to bylo?

Jaderná elektrárna Shippingport byla hybridní elektrárnou, původně určenou jako prototyp pro letadlovou loď (velmi upravený projekt). Nakonec však výstavbu zajišťovaly firmy neinteresované v jaderných technologiích. Toto uspořádání vzniklo touhou AEC vytvořit vztahy se soukromými průmyslovými organizacemi ve vývoji komerčních jaderných elektráren. Výsledkem toho byl fakt, že vývoje jaderné části a části výroby páry byly odděleny a v některých projektech bylo oddělené dokonce i jejich financování. Tato zkušenost určila vzor pro demonstrační závody, kterým AEC pomáhala při výstavbě v následujícím desetiletích.

Dokonce i s touto dualitou byla elektrárna velmi dobře projektovaná a velká většina jejích komponent vykazovala vysokou míru spolehlivosti. Stejně jako jakýkoliv jiný projekt té doby, měl i Shippingport nějaké počáteční problémy, kvůli kterým musel být reaktor odstaven. Důvody odstavování se ale také týkaly testování a provozu na nízkém výkonu za účelem vzdělávání personálu. I přesto se ukázala spolehlivost elektrárny během prvních několika let provozu dostatečně vysoká.

Historie provozu jaderné elektrárny Shippingport (Zdroj: ansnuclearcafe.org)

Ilustrace výše se týká prvních let provozu elektrárny. Konkrétně se jedná o první ze tří stran provozní historie elektrárny (informace ze zprávy WASH-1200-73, publikované v roce 1973). Tato zajímavá ilustrace graficky znázorňuje dodání veškeré elektřiny od spuštění provozu elektrárny, společně s důvody odstavení reaktoru v jednotlivých letech. Jak je vidět, během provozu se vyskytlo několik mechanických poruch (zejména v počáteční fázi provozu). Tato skutečnost však byla očekávaná z důvodu vývoje nové reaktorové technologie. Konec tohoto svazku je v roce 1973 a průměrná provozuschopnost této elektrárny dosáhla v té době 99,5 %, ačkoliv provozuschopnost ostatních elektráren byla v té době pouze 82,5 %. To odráží skutečnost, že problémem byl spíš ostrov výroby páry, než samotná jaderná technologie.

Následující obrázek je převzatý ze zprávy pojmenované: „Jaderná elektrárna Shippingport, provozní zkušenosti, vývoj a budoucnost elektráren,“ ta ukazuje detailnější počátky provozu jaderné elektrárny Shippingport.

Historie počtu vyrobených MWh během provozu elektrárny Shippingport (Zdroj: ansnuclearcafe.org)

Provoz Shippingportu

Podle publikace WAPD „Jaderná elektrárna Shippingport, provozní zkušenosti, vývoj a budoucnost elektráren,“ publikované v prosinci 1961, se nevyskytly během prvních let provozu Shippingportu žádné velké poruchy. Personál elektrárny testoval funkčnost a schopnost systémů na odezvu přechodových procesů. I přesto však byla elektrárna testována na nejrůznější situace a v těchto situacích byla řízena manuálně. Sledovalo se, zda elektrárna překračuje některá navržená kritéria, či nikoliv.

Výňatek z bezpečnostní zprávy:

„Simulovaná porucha systému ukazuje, že jaderná elektrárna splnila všechna očekávaná bezpečnostní kritéria. Tato kritéria zahrnovala postupnou změnu výkonu o +15 MW elektrických a -12 MW elektrických, skokovou změnu výkonu +/-15 MW elektrických s růstem 3 MW/s a +/-20 MW elektrických při kroku 25 MW/minutu. Ruční řízení regulačních tyčí bylo využito pro udržení teploty a tlaku v systému během těchto zátěžových zkoušek.“

Elektro generátor elektrárny Shippingport, vyrobený společností Westinghouse pro první skutečnou velkou jadernou elektrárnu na světě, dodávající elektřinu civilnímu obyvatelstvu. Tento 100MW elektro generátor byl převezen z pittsburské elektrárny společnosti Westinghouse Electric Corporation. Fotografie zobrazuje, jak je spouštěn na podložku. Zařízení váží 403500 liber (přibližně 183 tun) a měří 29 stop (téměř 9 metrů) na délku. Když byl elektro generátor převezen do Shippingportu, nebyl umístěn v budově, jak se obvykle dělávalo, ale byl provozován venku, bez ochrany zdmi, či střechou. Jednalo se o první takové zařízení v této oblasti. Duquesne Light Company z Pittsburghu stavěla části zajišťující výrobu elektřiny z elektrárny Shippingport a zároveň provozovala tuto elektrárnu. Westinghouse, který projektoval elektro generátor na obrázku, vyvíjel také jaderné systémy elektrárny ve spolupráci s Atomic Energy Commission. (Zdroj: ansnuclearcafe.org)

„Jako zařízení, navržené pro vykrývání špiček, dokázala elektrárna sledovat veškeré potřeby elektrické rozvodné sítě. Dokonce dokázala odstavit a zprovoznit reaktor rychleji, než jakékoliv jiné konvenční elektrárny v rozvodné síti společnosti Duquesne.“

Ve skutečnosti, když porovnáme Shippingport s moderní fosilní elektrárnou Elrama, ve které byl kotel na uhlí, dodávající 175 MW elektrických, dokázala elektrárna Shippingport najet z nulového výkonu na 20 WM elektrických během 1 minuty. Uhelná elektrárna potřebovala 110 minut, aby se dostala na výkon 35 MW elektrických.

Samozřejmě, že i Shippingport prodělal nějaké dlouhodobé demonstrační provozy na plném výkonu. Jednalo se o dva 1000 hodinové provozy v roce 1958. Nová jaderná elektrárna tak dokázala zajišťovat dvojí roli. Jednak pro základní zatížení, ale také pro vykrývání špiček.

Turbo generátor první komerční velké jaderné elektrárny se může chlubit mnoha prvenstvími. Jedno z nich je, že byl instalovaný mimo budovu. Původně byl jeho výkon pouze 60 MW elektrických, ale následně byl výkon zvýšen na 100 MW elektrických. (Zdroj: ansnuclearcafe.org)

18. prosince je důležité historické datum pro jadernou energetiku, neboť je to první den, kdy byla dodávána elektřina z první velké jaderné elektrárny Shippingport. I když byla v provozu pouze krátce, dokázala připravenost systémů řízení a také ukázala, že se tvrdá dřina vyplatí. Nyní je na světě přes 440 jaderných elektráren, které získávaly z provozu elektrárny Shippingport cenné zkušenosti.

Symbol mírového využívání jádra a oznamující historickou událost, kdy byla zajištěna výroba elektřiny jadernou energií z elektrárny Shippingport. Jedná se o část Pittsburghu, do kterého společnost Duquesne Light Company dovedla elektřinu z jaderné elektrárny Shippinghport. Ta byla výsledkem společné práce společností Westinghouse Electric Corporation, Atomic Energy Commission a Duqesne Light. (Zdroj: ansnuclearcafe.org)

Zdroj: ansnuclearcafe.org

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Tato stránka používá Akismet k omezení spamu. Podívejte se, jak vaše data z komentářů zpracováváme..