カラチ原子力発電所

カラチ原子力発電所の最初の原子炉ユニットは、総発電容量が137メガワット(MW)の単一のCANDU 型加圧重水炉(PHWR) でした。 ^{: 141 [ 5 ]}当初は「KANUPP 」として知られていましたが、2010 年代にはK1に分類され、水冷式重水酸化物(D ₂ O または重水)減速材を使用し、燃料として天然ウランを使用していました。 ^{: 141 [ 5 ]}ムルタン重水生産施設は、 1978 年以来、カラチ原子力発電所に必要な重水を供給してきました。 ^{: 141 [ 5 ]}

KANUPPは、1971年から2021年までCANDU型PHWRシステムを使用して発電した最も古い原子炉の1つとして注目されました。^{: 141 [ 5 ] [ 19 ]}燃料は、焼結二酸化ウランペレットの形で天然ウランであり、薄いジルコニウム 合金管で覆われ、長さ約19.1インチ（48.53 cm）、直径0.6インチ（1.4 cm）の固体燃料要素を形成しました 。^{[ 19 ]}

2010年には、 1600 m ³ / dの飲料水を生産できる多段蒸留(MED) プロセス水源がカラチ原子力発電所に接続されました。 ^{: 27 [ 20 ]}さらに、原子炉で使用するために 454 m ^{3 /d の水を生産する}逆浸透プラントも原子力発電所に接続されています。^{: 27 [ 20 ]}  

1970年から1990年代にかけて、KANUPPは 平均稼働率55.9%で約79億ユニットの電力を発電した。^{: 143 [ 5 ]}カナダの技術者は、発電所の運転寿命を約30年と設計し、2002年にその寿命を終えた。^{[ 21 ]}原子力発電所の規制機関である原子力規制庁（NRA）は、運転寿命を2012年（後に2021年）まで延長し、総発電量137MWで55.7%の設備利用率を維持した。^{[ 22 ]}

2021年8月1日、カナダのK1ユニットは臨界運転を停止し、国家送電網からの廃止に伴い段階的に廃止され、50年にわたる国家への長期運用サービスに終止符が打たれた。^{[ 4 ] [ 23 ] [ 24 ]}

1973年から1979年までのK1の稼働率は70.1% ^{: 145 [ 5 ]}で、2006年から2021年までは55.7%でした。^{[ 25 ]}

2015年、中国のエネルギー請負業者がカラチ原子力発電所に興味を示し、最終的にパキスタン政府と中国政府は、1,100MWの発電能力を持つ華龍一号原子炉2基を10億米ドルで建設するエネルギー協定に署名した。 ^{[ 23 ] [ 26 ] [ 27 ]}

K -2は中国核工業集団公司が供給する加圧水型原子炉（PWR）で、パキスタン原子力委員会の技術者が共同で設計した。^{[ 12 ]} 2013年11月26日、ナワズ・シャリフ首相はカラチ原子力発電所で2基の原子炉ユニット（1基は華龍一号、もう1基はACPR-1000）の建設に関するエネルギープロジェクトの起工式を行った。どちらも加圧水型原子炉である。^{[ 28 ] [ 29 ]} KANUPP-2の建設は2015年8月20日に始まり、KANUPP-3の建設は2016年5月31日に始まった。^{[ 30 ]}両ユニットとも完成間近で、それぞれ2021年と2022年にフル発電能力に達すると予想されている。^{[ 17 ]}

当時パキスタン原子力委員会の委員長であったアンサール・ペルベイズ博士によると、中国の銀行がこのプロジェクトに65億ドルの融資を提供し、KANUPP-2の原子炉システムの低温試験が2019年12月9日に開始されたとのことである。^{[ 28 ] [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ] [ 34 ] [ 35 ]} KANUPP-2は2021年3月18日に電力網と同期された。^{[ 36 ]}中国中原工程公司（CZEC）は現在、両原子炉の土木工学コンサルタントを務めている。^{[ 37 ]}

2020年12月2日、原子力規制当局の承認を得て核燃料の装填が開始された。^{[ 38 ]}臨界運転は2020年3月3日に成功裏に開始された。^{[ 39 ]} 2021年3月20日、K2は国の電力網システムと同期され、PAECはこの運転を国民への「パキスタン・デーの贈り物」と呼んだ。^{[ 38 ] [ 40 ]}

2021年5月28日、原子力発電所は国のエネルギーシステムと連携して稼働を開始し、イムラン・カーン首相によって開所式が行われた。^{[ 41 ]}

K3には、中国核工業集団公司が供給した華龍一号（HPR1000）原子炉も設置されており、その建設は2016年5月31日に開始され、KANUPP-2と並行して建設されている^{[ 42 ]。}最初の蒸気機関は2018年8月28日に設置された^{[ 43 ] 。}

2022年1月1日に燃料装荷が開始され、^{[ 44 ]} 2022年3月4日に原子力発電所が国家送電網に接続された。^{[ 3 ]}

PAECの当局者は、カラチにさらに2基の原子炉（おそらく華龍一号機）を追加したいと述べており、それぞれ発電容量は1,400MWである。^{[ 45 ]} 2023年、パキスタン原子力委員会は、カラチ原子力発電所複合施設に1,400MWの発電容量を持つ原子力発電所K4を建設するための新しい設計案をエネルギー省に提出した。^{[ 46 ]}

国立エンジニアリングサービス(NES) は、原子力発電所のエネルギー管理に関するコンサルティングを提供し、原子力発電所と K -Electricを結ぶ132 kV 二回線送電線の老朽化した変圧器、三相送電線、遮断器、保護リレーを交換することで、電力送電業務を管理しています。^{[ 47 ]} NES は、識別保護方式を考案し、それを原子力発電所のグリッドシステムに統合するために、カラチ大学の電力工学研究所と緊密に協力することがよくあります。^{[ 47 ]} 2010 年に、NES と電力工学研究所は、電気機械式電力リレーをSF ₆遮断器と最新の数値線路保護装置に交換する作業に取り組みました。^{[ 47 ]} 

カラチ原子力発電所は、総エネルギー137 MWeを生産するように設計され、対応する正味出力は125 MWeです。^{[ 47 ]} 1972年から1979年にかけて、原子力発電所は最大70%の比較的高い稼働率で運転され、カラチ市全体に電力とエネルギーを供給しました。^{: 143 [ 5 ]} 1972年から1992年の間に、原子力発電所は約79億ユニットの電力を発電し、平均稼働率は55.9%でした。^{: 141 [ 5 ]} 1994年には、原子力発電所は例外的に85.81%の稼働率で運転され、設立以来最高となりました。^{: 141 [ 5 ]} 2002年から2004年にかけて、原子力発電所はメンテナンスの問題で停止され、現在は55.55%の稼働率で維持され、公称90 MWの電力を生産しています。^{[ 48 ]}   

さらに2基の原子炉が完成すれば、原子力発電所は80～90％の稼働率で2000MWを超える電力を生産すると予想されている。^{[ 8 ] [ 28 ]}

カラチ原子力発電所はパキスタン原子力委員会が所有しており、原子力規制庁（NRA）が定める規制に基づいて運営されています。NRAは、発電所の運転中に実施される認可、検査、安全手順の確保を担当しています。^{[ 49 ]}

パキスタンの請負業者であるNational Engineering Services (NES) は、原子力規制庁に代わって原子力発電所を現場で管理し、変圧器の使用や都市全体への送電網接続を含む原子力発電所の電力配電全体を監督しています。 ^{[ 47 ]} K -Electric は、発電所の管理に関する NES の業務を支援し、原子力発電所から供給されるエネルギーを自社の回路に供給します。^{[ 48 ]}一方、パキスタン原子力委員会は、コンピュータ化された機械、プラントシミュレータ、燃料集合体の製造、燃料サイクルの製造、製造ツール、コンピュータの使用を含む原子力発電所の全体的な運用を運営する責任を負っています。^{[ 50 ]}

エネルギー関連施設の請負業者

• モントリオール・エンジニアリング社（1965年～1971年）
• GEカナダ（1971年～1976年）
• Kエレクトリック
• 中国NNC
• NESパキスタン

カラチ原子力発電所は、1972年11月2日にズルフィカール・アリ・ブット大統領が国内トップの科学者や高位の行政官僚を伴って開所した際に、メディアで広く報道され、有名になった。^{[ 14 ]} 2000年以降、カラチ原子力発電所は、都市にエネルギーを供給するために繰り返し停止したため、国内の反原子力活動家と親原子力活動家の間で政治的な議論と論争の対象となっている。^{[ 22 ]} 2000年、イスラマバードに拠点を置くSDPIの物理学者ジア・ミアンは、原子力発電所の性能と効率を「世界で最も性能の悪い6つの原子炉」と比較した。^{: 5–6 [ 51 ]}

2011年に日本の福島第一原子力発電所で発生した原子力事故を受けて、パキスタンの原子力規制庁（NRA）は同原子力発電所の安全検査を実施した。 ^{[ 22 ]}検査の一環として同原子力発電所を訪れたペルベズ・フッドボイ博士は、同発電所の性能を否定的に評価し、IAEAによる同発電所の監視を厳しく批判した。 ^{[ 22 ]}カナダからの物的支援がなければ、同原子力発電所は1979年、1982年、1993年、2002年に複数回停止した。^{: 144–146 [ 5 ]}カラチ原子力発電所の停電は、他のカナダのCANDU原子炉と比較して高いと報告されており、主に機器と規制の不備が原因とされている。^{: 147 [ 5 ]} 2002年に、カラチ原子力発電所の運転で得られた経験に基づいて規制コード、安全規制、および法令を制定するために原子力規制庁が設立されました。^{[ 12 ]}

原子力蒸気シリンダーからの六フッ化ウラン（UF 6）の漏洩はこれまで何度も報告されてきたが、バシルディン・マフムードがさらなる漏洩を防ぐための科学機器を発明したと主張したことで、この問題は取り上げられた。^{[ 52 ]} 2011年10月18日、NES（発電所の管理者）は大量の水漏れを検知した後、7時間の緊急事態を宣言した。^{[ 53 ]}漏洩は制御され、緊急事態は解除された。^{[ 53 ]}

停電事故があったにもかかわらず、上級物理学者と原子力発電所の経営陣は、発電所はカナダの技術的および物的支援なしに運営しなければならず、発電所の運営を支援する施設が国内に存在しないという原子力発電所の運営に対する批判を退けた。^{[ 12 ]}カラチ原子力発電所近くの溶接施設、工具製造、機械工場は、その後数年間にわたって発電所の原子力発電運営を支援するために、最終的にパルヴェーズ・バット（機械技師）によって設立された。バットはこの貢献により、国の最高栄誉を授与された。^{[ 12 ]}

カラチ原子力発電所で働いていた上級物理学者SB HussainがIAEAに提出した報告書によると、カナダ人が全くいない環境で原子力発電所を運転することは困難な仕事だったが、結果的には幸運だったことが証明された。なぜなら、原子力委員会が核燃料サイクルと自主製造プログラムの製造において自立する機会を得たからであり、これはパンジャブ州にあるはるかに大規模なチャシュマ原子力発電所を安全に運転・管理する上で極めて重要な経験となったからである。^{: 149 [ 5 ] [ 12 ]}

中国核工業集団公司がまとめた評価によると、カラチ原子力発電所の建設工事はパキスタンの関連産業の発展を促進し、地元に1万人以上の雇用を創出した。^{[ 54 ]}

注目すべきスタッフ

• • パルヴェーズ・バット– 機械工、主任技師、原子力発電部長、パキスタン原子力委員会委員長（2001年～2006年）
  • バシルディン・マフムード– 主任エンジニア
  • アンサール・ペルベイズ— エンジニア、原子力発電所ゼネラルマネージャー、パキスタン原子力委員会委員長（2009年～2013年）
  • ワゼド・ミア、物理学者、原子力発電所主任科学者（1972年～1974年）
  • ハミード・アフマド・カーン、原子力発電所の物理学者兼主任科学者
  • アンワル・ハビブ、主任技師兼原子力安全担当
  • ザヒール・ベイグ、健康物理学者兼放射線管理専門家

1973年以来、パキスタン原子力委員会はカラチ大学の物理学部と共同教育事業を行い、保健物理学と電子工学の学位プログラムを後援し、NED大学と電気工学、特に電力工学に関するパートナーシップを拡大した。^{[ 55 ]}

イスラマバードの工学応用科学研究所は、カラチ原子力発電所で原子力、電気、機械工学の研修プログラムやコースを提供するカラチ電力工学研究所を運営・維持している。 ^{[ 56 ]}