ドレスデン発電所

ドレスデン発電所
ドレスデン発電所
	1971 年頃のドレスデン駅の外観
国	アメリカ合衆国
位置	グースレイクタウンシップ、グランディ郡、イリノイ州モリス近郊
座標	北緯41°23′23″ 西経88°16′5″ / 北緯41.38972° 西経88.26806° / 41.38972; -88.26806
状態	運用
建設が始まった	ユニット1: 1956年5月1日; ユニット2: 1966年1月10日; ユニット3: 1966年10月14日
委託日	ユニット1: 1960年7月4日; ユニット2: 1970年6月9日; ユニット3: 1971年11月16日
廃止日	ユニット1: 1978年10月31日
建設費	ユニット1: 4億2,300万ドル (2010年米ドル) または2023年米ドルで5億7,700万ドル; ユニット2: 8億5,600万ドル (2010年米ドル) または2023年米ドルで11億7,000万ドル [ ; ユニット3: 8億2,800万ドル (2010年米ドル) または2023年米ドルで11億3,000万ドル
所有者	コンステレーション・エナジー
オペレーター	コンステレーション・エナジー
原子力発電所
原子炉タイプ	沸騰水型
原子炉サプライヤー	ゼネラル・エレクトリック
冷却塔	4 ×機械ドラフト; （補足のみ）
冷却源	直接オープンサイクルモード： ; クローズドサイクルモード： ; 間接オープンサイクルモード：
熱容量	1 × 700 MW th (廃止) ; 2 × 2957 MW th
発電
ユニット運用中	1 × 902 MW ; 1 × 895 MW
メーカーとモデル	ユニット 1: BWR-1 (マーク 1); ユニット 2～3: BWR-3 (マーク 1)
廃止されたユニット	1 × 197 MW
銘板容量	1797メガワット
容量係数	98.13% (2017年) ; 73.30% (生涯、1号機を除く)
年間純生産量	15,447 GWh (2017)
外部リンク
Webサイト	ドレスデン発電所
コモンズ	コモンズの関連メディア
	[Wikidataで編集]

ドレスデン発電所（ドレスデン原子力発電所とも呼ばれる）は、米国で建設された最初の民間資金による原子力発電所です。ドレスデン1号機は1960年に稼働し、1978年に廃止されました。1970年以来、ゼネラル・エレクトリック社製の沸騰水型原子炉2号機と3号機が稼働しています。ドレスデン発電所は、イリノイ州グランディ郡モリス市近郊の953エーカー（386ヘクタール）の敷地にあります。イリノイ川源流、デスプレインズ川とカンカキー川が合流する地点にあります。米国で事実上唯一の高レベル放射性廃棄物貯蔵施設であるモリス事業所のすぐ北東にあります。シカゴとイリノイ州北部に電力を供給しており、2基の原子炉からそれぞれ867メガワットの電力を生産でき、平均的な米国の家庭100万世帯以上に電力を供給できます。

2004年、原子力規制委員会（NRC）は両原子炉の運転免許を更新し、40年から60年に延長した。^[2]

ユニット1

1954年の原子力法により民間企業による原子力施設の所有と運営が認められた後、コモンウェルス・エジソン社は1955年にゼネラル・エレクトリック社と契約し、192MWeのドレスデン原子力発電所1号機の設計、建設、運用を4500万ドルで請け負った。^[3]契約金額の3分の1は、ニュークリア・パワー・グループ社を構成する8社のコンソーシアムで分担された。

GE のバレシトス原子力センターの BWRと AEC のBORAX 実験は、ドレスデンに研究データとオペレーターのトレーニングを提供しました。

炉心には 488 個の燃料集合体、80 本の制御棒、8 個の計器ノズルが含まれていました。各集合体には、ジルカロイ 2 チャネルに 36 本の燃料棒が含まれていました。燃料はジルカロイ 2管に覆われた二酸化ウランでした。炉心の熱出力は 626 MWt でした。原子炉容器の定格圧力は 1015 psia で、直径は 12 フィート 2 インチ (3.71 m)、高さは 42 フィート (13 m) でした。

原子炉は二重サイクルを特徴としており、蒸気は蒸気ドラムと蒸気発生器の両方から供給されます。これにより、電力需要の変化に迅速に対応できます。原子炉の出力は、タービンの調速機による二次吸気弁の作動によって調整されます。二次蒸気の速度が減少すると原子炉の出力が低下し、逆の場合も同様です。したがって、二次圧力は外部負荷に応じて変化します。

冷却

このプラントには 3 つの冷却モードがあります。

直接オープンサイクルモード：^[d]カンカキー川につながる運河から取水、^[e]イリノイ川に直接排出。この運転モードでは、冷却運河システム、冷却湖、補助冷却塔は完全にバイパスされます。
間接オープンサイクルモード: ^[f]カンカキー川につながる運河から取水、^[e]^[g]ドレスデン冷却湖につながる冷却運河に排出、^{[h]最終的に}イリノイ川に排出される戻り冷却運河を通じて湖から排出。この運転モードでは通常、運河システムの水を補助的に冷却するために冷却塔を使用する必要があります。
閉サイクルモード: ^[i]ドレスデン冷却湖から戻る戻り冷却水路からの取水、^[j]ドレスデン冷却湖に通じる冷却水路への排出。^[h]この動作モードでは、通常、水路システムの水を補助的に冷却するための冷却塔の使用は必要ありません。

冷却塔も備えている^[k]^[l]

電力生産

事件

1970年代から1996年までの間に、ドレスデンは25件の事件で160万ドルの罰金を科せられた。

1970 年 6 月 5 日:ドレスデン II 原子炉圧力制御システムの計器故障による誤った高圧信号により、タービンバルブが蒸気を放出し (「タービントリップ」)、自動的にスクラムが開始されました。原子炉水のボイド崩壊により原子炉水位が低下し、給水流量が自動的に増加しました。その後、給水ポンプが低吸入圧でトリップしました。低吸入圧信号がリセットされると、1 つのポンプが自動的にオンに戻り、圧力が低下した原子炉容器に急速に水を供給しました。原子炉内の水位は急速に上昇し、水が主蒸気ラインに入りました。この時点で、誤った高圧信号は消えました。タービンダンプバルブが閉じ、原子炉容器内の背圧が上昇し、給水入口流量が遅くなりました。原子炉水温の冷却により、さらにボイド崩壊が発生しました。原子炉水位が再び急速に低下し始めました。これにより、給水システムは再び自動的に容器への流量を増やし、原子炉水位を上昇させ始めました。より冷たい給水が再び原子炉に急速にポンプで送り込まれると、ボイド崩壊により水位が低下しました。給水システムは給水流量を増加させて対応しました。しかし、水位記録計の指示針が動かなくなったため、オペレーターは原子炉内の水位の上昇が止まったと想定しました。オペレーターは原子炉内の水位を上げるために給水流量を増やし始め、自動制御システムを手動で無効にしました。オペレーターは、水位の上昇を示す 2 番目の指示器を一度も確認しませんでした。原子炉水位は上昇し続け、主蒸気ラインが浸水しました。2 分後、オペレーターが水位記録計を叩くと、水位針が動き始めました。この時点で、オペレーターは、水位が上昇したことに対応して、手動で給水流量を減らし始めました。この時点で、オペレーターは、上昇する原子炉圧力を下げるために、手動で蒸気ラインの安全弁を開きました。しかし、主蒸気ラインに水が先に流入したため、蒸気ラインで静水圧ショックが発生し、安全弁が開き、ドライウェルに蒸気と水が流入してドライウェル圧力が上昇しました。これにより、安全注入システムが起動し、オペレーターが原子炉を安定させようとした次の 30 分間、原子炉水位と圧力が上下しました。原子炉の水位、原子炉圧力、ドライウェル圧力が正常に低下したのは2時間後のことだった。^[5]映画「チャイナ・シンドローム」では、オペレーターが記録計をタップすると針が外れてしまうというストーリー展開がこの出来事に基づいている。^[6]
1971年12月8日：前年のドレスデンIIで起こったのと同様の出来事がドレスデンIIIで起こる。^[5]
1996年5月15日: 3号機^[7]の原子炉の炉心内の核燃料周辺の水位が低下したため、ドレスデン発電所は停止し、規制当局による厳重な監視が必要なNRCの「監視リスト」に掲載されました。ドレスデンは1987年から1996年までの9年間のうち6年間NRCの監視リストに掲載されており、これは国内で稼働中の70の原子力発電所の中で最も長い期間でした。^[8]
2011年7月15日：次亜塩素酸ナトリウムの化学物質漏れにより、工場の冷却水ポンプが設置されている重要なエリアへのアクセスが制限されたため、工場は午前10時16分に警報を発令した。^[9]

周辺人口

原子力規制委員会は、原子力発電所の周囲に2つの緊急計画区域を定義しています。半径10マイル（16km）の放射性物質曝露経路区域は主に空気中の放射性物質汚染への曝露と吸入に関係し、半径約50マイル（80km）の摂取経路区域は主に放射能に汚染された食物や液体の摂取に関係しています。^[10]

msnbc.comの米国国勢調査データの分析によると、2010年のドレスデンから10マイル（16km）以内の米国の人口は83,049人で、10年間で47.6％増加した。2010年の50マイル（80km）以内の米国の人口は7,305,482人で、2000年以降3.5％増加した。50マイル以内の都市にはシカゴ（市内中心部まで43マイル）が含まれる。^[11]

所有

現在稼働中の両ユニットは、エクセロンからの分離後、コンステレーション・エナジーが所有・運営しており、エクセロンはユニット1の所有と廃止措置の責任も負っている。2000年8月3日以前は、3つのユニットはすべてコモンウェルス・エジソンが所有していた。^[12]^[13]

地震リスク

2010年8月に発表された原子力規制委員会の調査によると、ドレスデンの原子炉の炉心損傷を引き起こすほどの強い地震が毎年発生するリスクは52,632分の1であると推定されている。^[14]^[15]

閉鎖回避

2020年8月、エクセロン社は、同原発があと約10年間の運転許可を有しており、さらに20年間の運転許可更新も可能であるにもかかわらず、経済的理由から2021年11月に同原発を閉鎖すると発表した。2021年9月13日、イリノイ州上院はバイロン原子力発電所とドレスデン原子力発電所への補助金法案を可決し^{[16] 、}JB・プリツカー知事が9月15日に署名して法律となり^[17]、エクセロン社は原発の燃料を再補給すると発表した^{[18] 。}

注記

^ 現在は両方のユニットが使用できない場合にのみ許可されており、ほとんど使用されません。
^ 10月1日から6月14日まで使用されます。
^ 6月15日から9月30日まで、つまり年間約8.5か月間使用されます。
^ 現在は両方のユニットが使用できない場合にのみ許可されており、ほとんど使用されません。
^ abc 川の水量が少ない時期には、取水口はデスプレーンズ川から間接的に取水されることもある。
^ 6月15日から9月30日まで、つまり年間約8.5か月間使用されます。
^ 毎分最大94万米ガロン（59 m ^{3 /s）の水が、毎分157,000米ガロン（9.9 m}³ /s）の定格を持つ6台のポンプによって川から汲み上げられます。
^ ab 水は、毎分 167,000 米ガロン (10.5 m ³ /s) のポンプ 6 台を備えたリフトステーションを経由して、冷却水路から 1,275 エーカー (516 ヘクタール) の冷却湖に汲み上げられます。冷却湖には 5 つのゾーンがあり、水は 2.5 日かけてゆっくりと移動し、その後冷却湖から出ていきます。
^ 10月1日から6月14日まで使用されます。
^ 必要に応じてカンカキー川から限られた量（最大毎分70,000米ガロン（4.4 m ³ /秒））の補給水が取水され、 ^[e]冷却用の運河/湖の溶解固形物濃度を最小限に抑えるために、イリノイ川への限られた放出（最大毎分50,000米ガロン（3.2 m ³ /秒））が行われます。
^ 2000 年以前は、現在の冷却塔ではなく、スプレー水路 (温水と冷水の (戻り) 冷却水路の両方に設置されたスプレーシステム) によって補助冷却が提供されていました。
^ 1 × 12 セルタワー (シングルワイド、2000 年から 2001 年の間に建設)、2 × 18 セルタワー (ダブルワイド、2000 年建設)、および 1 × 6 セルタワー (シングルワイド、2003 年から 2004 年の間に建設)、合計 54 セル。12 セルタワーは、排出水の温度を許容レベル内に維持するために必要な場合にのみ、冷水 (戻り) 冷却水路の補助冷却に使用され、他の 3 つの冷却塔は、温水冷却水路の補助冷却に使用されます。3 つの温水冷却水路冷却塔には、それぞれ 135,067 米ガロン/分 (8.5214 m ³ /s) の定格を持つ 7 台のポンプが水を供給します (合計流量は 735,469 米ガロン/分 (46.4009 m ³ /s))。単一の 12 セル冷水（戻り）運河冷却塔には、それぞれ毎分 8,800 米ガロン（0.56 m ³ /s）の定格ポンプ 24 台（合計流量毎分 211,200 米ガロン（13.32 m ³ /s））から水が供給されます。6 セルの塔は、2000 年 12 月にエクセロンが要請し、2 号機および 3 号機の拡張出力増強（+17%）に対する追加冷却を提供するために追加されました。この増強は 2001 年 12 月に NRC によって承認されましたが、両方のユニットで出力増強が実施されたのは 2002 年末になってからであり（ユニットは、蒸気乾燥機の亀裂問題のため、2003 年のほとんどの間、出力増強では運転されませんでした）、出力増強による追加の熱出力に対応するための追加冷却能力を提供することを目的としたこの追加の冷却塔は、2003 年から 2004 年の間まで追加されませんでした。

参考文献

^ abc ジョンストン、ルイス; ウィリアムソン、サミュエル H. (2023). 「当時の米国のGDPはいくらだったのか?」MeasuringWorth . 2023年11月30日閲覧。米国の国内総生産デフレーターの数値は、MeasuringWorthシリーズに従います。
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外部リンク

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http://www.eia.gov/cneaf/nuclear/state_profiles/illinois/il.html#_ftn4
https://www.nrc.gov/info-finder/decommissioning/power-reactor/dresden-nuclear-power-station-unit-1.html
「ドレスデン 2 沸騰水型原子炉」。原子力発電用原子炉の運転。米国原子力規制委員会(NRC)。2008 年 2 月 14 日。2008年 11 月 19日閲覧。
「ドレスデン 3 沸騰水型原子炉」。原子力発電用原子炉の運転。NRC。2008 年 2 月 14 日。2008年 11 月 19 日閲覧。

[2] 現在は両方のユニットが使用できない場合にのみ許可されており、ほとんど使用されません。

[3] 10月1日から6月14日まで使用されます。

[4] 6月15日から9月30日まで、つまり年間約8.5か月間使用されます。

[7] 現在は両方のユニットが使用できない場合にのみ許可されており、ほとんど使用されません。

[lowflow-8] 川の水量が少ない時期には、取水口はデスプレーンズ川から間接的に取水されることもある。

[9] 6月15日から9月30日まで、つまり年間約8.5か月間使用されます。

[10] 毎分最大94万米ガロン（59 m ^{3 /s）の水が、毎分157,000米ガロン（9.9 m}³ /s）の定格を持つ6台のポンプによって川から汲み上げられます。

[liftlake-11] 水は、毎分 167,000 米ガロン (10.5 m ³ /s) のポンプ 6 台を備えたリフトステーションを経由して、冷却水路から 1,275 エーカー (516 ヘクタール) の冷却湖に汲み上げられます。冷却湖には 5 つのゾーンがあり、水は 2.5 日かけてゆっくりと移動し、その後冷却湖から出ていきます。

[12] 10月1日から6月14日まで使用されます。

[13] 必要に応じてカンカキー川から限られた量（最大毎分70,000米ガロン（4.4 m ³ /秒））の補給水が取水され、 ^[e]冷却用の運河/湖の溶解固形物濃度を最小限に抑えるために、イリノイ川への限られた放出（最大毎分50,000米ガロン（3.2 m ³ /秒））が行われます。

[14] 2000 年以前は、現在の冷却塔ではなく、スプレー水路 (温水と冷水の (戻り) 冷却水路の両方に設置されたスプレーシステム) によって補助冷却が提供されていました。

[15] 1 × 12 セルタワー (シングルワイド、2000 年から 2001 年の間に建設)、2 × 18 セルタワー (ダブルワイド、2000 年建設)、および 1 × 6 セルタワー (シングルワイド、2003 年から 2004 年の間に建設)、合計 54 セル。12 セルタワーは、排出水の温度を許容レベル内に維持するために必要な場合にのみ、冷水 (戻り) 冷却水路の補助冷却に使用され、他の 3 つの冷却塔は、温水冷却水路の補助冷却に使用されます。3 つの温水冷却水路冷却塔には、それぞれ 135,067 米ガロン/分 (8.5214 m ³ /s) の定格を持つ 7 台のポンプが水を供給します (合計流量は 735,469 米ガロン/分 (46.4009 m ³ /s))。単一の 12 セル冷水（戻り）運河冷却塔には、それぞれ毎分 8,800 米ガロン（0.56 m ³ /s）の定格ポンプ 24 台（合計流量毎分 211,200 米ガロン（13.32 m ³ /s））から水が供給されます。6 セルの塔は、2000 年 12 月にエクセロンが要請し、2 号機および 3 号機の拡張出力増強（+17%）に対する追加冷却を提供するために追加されました。この増強は 2001 年 12 月に NRC によって承認されましたが、両方のユニットで出力増強が実施されたのは 2002 年末になってからであり（ユニットは、蒸気乾燥機の亀裂問題のため、2003 年のほとんどの間、出力増強では運転されませんでした）、出力増強による追加の熱出力に対応するための追加冷却能力を提供することを目的としたこの追加の冷却塔は、2003 年から 2004 年の間まで追加されませんでした。

[inflation-USGDP-1] ジョンストン、ルイス; ウィリアムソン、サミュエル H. (2023). 「当時の米国のGDPはいくらだったのか?」MeasuringWorth . 2023年11月30日閲覧。米国の国内総生産デフレーターの数値は、MeasuringWorthシリーズに従います。

[5] 「ドレスデンとクアッドシティーズの原子力発電所 - 免許更新申請」。米国原子力規制委員会(NRC)。2007 年 2 月 13 日。2008年 11 月 19日閲覧。

[6] 「発電用原子炉」。米国原子力委員会、技術情報：41-48。1958年5月1日。 2020年1月1日閲覧。

[16] 「Electricity Data Browser」www.eia.gov . 2023年1月3日閲覧。

[congress-17] 第92回議会。1972年3月22日～4月10日。この行為は禁止されていた…

[18] エバート、ロジャー (1979-01-01). 「チャイナ・シンドローム映画評 (1979)」ロジャー・エバート2013年12月30日閲覧。

[19] NRC、5月15日に原子炉停止を調査するためドレスデン原子力発電所に特別査察チームを派遣（RIII-96-17）米国原子力規制委員会（NRC）。1996年5月16日。2016年6月10日閲覧。

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[GAO-04-654-24] 米国会計検査院(2004年5月8日)。有限責任会社が所有する原子力発電所に対するNRCの賠償責任保険要件(PDF) (レポート)。米国会計検査院。16ページ。LCCN 2004398843。OCLC 56982748。GAO -04-654 。 2018年4月29日閲覧。

[65_FR_53038-25] 原子力規制委員会(2000 年 8 月 31 日)。「コモンウェルスエジソン社、ドレスデン原子力発電所 1、2、3 号機、企業再編案に関する申請の承認の検討および公聴会の機会の通知」。連邦官報。連邦官報局。2018 年4 月 29 日閲覧。

[26] 「確率は？米国の原子力発電所、地震リスクでランク付け」NBCニュース。2011年3月16日。 2024年8月16日閲覧。

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[28] ガードナー、ティモシー（2021年9月13日）。「イリノイ州、エクセロンへの7億ドルの補助金を承認、原子力発電所の閉鎖を阻止」ロイター。 2021年9月26日閲覧。

[29] 「プリツカー知事、イリノイ州を気候変動対策の国家リーダーとする変革的法案に署名」Illinois.gov。2021年9月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。2021年9月26日閲覧。

[30] 「イリノイ州エネルギー法案の可決により原子力発電所が保護され、州のクリーンエネルギーリーダーシップが強化される」www.exeloncorp.com 。 2021年9月26日閲覧。