La central eléctrica Palo Verde es una planta de energía nuclear ubicada cerca de Tonopah, Arizona [5] a unas 45 millas (72 km) al oeste del centro de Phoenix . Palo Verde genera la mayor cantidad de electricidad de cualquier planta eléctrica en los Estados Unidos por año, y es la planta de energía más grande por generación neta a partir de 2021. [6] Palo Verde tiene la tercera capacidad nominal más alta de cualquier planta eléctrica de EE. UU. Es un activo fundamental para el suroeste, ya que genera aproximadamente 32 millones de megavatios-hora al año.
Su producción media de energía eléctrica es de unos 3,3 gigavatios (GW), [5] dando servicio a unos cuatro millones de personas. Arizona Public Service (APS) posee el 29,1% de la planta y la opera. Sus otros propietarios son Salt River Project (20,2%), El Paso Electric Company (15,8%), Southern California Edison (15,8%), PNM Resources (7,5%), Southern California Public Power Authority (5,9%) y Los Angeles Department of Water and Power (5,7%). [7] A APS se le concedió una extensión de licencia de 20 años para operar hasta 2045 para la Unidad 1, 2046 para la Unidad 2 y 2047 para la Unidad 3, con la opción de presentar una solicitud de renovación de licencia posterior para una operación extendida.
La central eléctrica de Palo Verde, en el desierto de Arizona, es la única gran central nuclear del mundo que no está cerca de una gran masa de agua. La central enfría y condensa el vapor que produce utilizando aguas residuales tratadas de varias ciudades y pueblos cercanos .
La central eléctrica Palo Verde está situada en 1.600 ha (4.000 acres) de terreno y consta de tres reactores de agua a presión , cada uno con una capacidad original para producir 1,27 GW de energía eléctrica. Tras una puesta en marcha, cada reactor puede producir 1,4 GW de energía eléctrica. La capacidad de producción de energía habitual es de alrededor del 70 al 95 por ciento de esto. Esta planta de energía nuclear es una fuente importante de energía eléctrica para las partes densamente pobladas del sur de Arizona y el sur de California , por ejemplo, las áreas metropolitanas de Phoenix y Tucson, Arizona , Las Vegas, Nevada , Los Ángeles y San Diego , California.
La central eléctrica de Palo Verde produce aproximadamente el 35 por ciento de la energía eléctrica que se genera en Arizona. Entró en pleno funcionamiento en 1988, tardó doce años en construirse y costó unos 5.900 millones de dólares. [1] [8] La central eléctrica emplea a unos 2.055 trabajadores a tiempo completo.
En 2015, la central eléctrica de Palo Verde suministró electricidad a un coste operativo (incluido el combustible y el mantenimiento) de 4,3 centavos de dólar por kilovatio-hora. [9] [10] En 2002, Palo Verde suministró electricidad a 1,33 centavos de dólar por kilovatio-hora; [8] ese precio era más barato que el coste del carbón (2,26 centavos de dólar por kW·h) o del gas natural (4,54 centavos de dólar por kW·h) en la región, pero más caro que la energía hidroeléctrica (0,63 centavos de dólar por kW·h). También en 2002, el valor mayorista de la electricidad producida era de 2,5 centavos de dólar por kW·h. En 2007, el valor mayorista de la electricidad en la central eléctrica de Palo Verde era de 6,33 centavos de dólar por kW·h.
En el momento de renovar su licencia en 2011, la Arizona Public Service Company informó que, desde su puesta en funcionamiento, la producción de electricidad de Palo Verde había compensado la emisión de casi 484 millones de toneladas métricas de dióxido de carbono (el equivalente a retirar de circulación hasta 84 millones de automóviles durante un año); más de 253.000 toneladas métricas de dióxido de azufre ; y 618.000 toneladas métricas de óxido de nitrógeno. La empresa señaló que "si Palo Verde dejara de operar al final de la licencia original, el costo de reemplazo de la generación de gas natural (la alternativa menos costosa) ascendería a 36.000 millones de dólares durante el período de renovación de la licencia de 20 años". [11]
Bechtel Power Corporation fue el arquitecto,
En su ubicación en el desierto de Arizona, Palo Verde es la única instalación de generación nuclear en el mundo que no está ubicada adyacente a una gran masa de agua sobre el suelo. La instalación evapora agua de las aguas residuales tratadas de varios municipios cercanos para satisfacer sus necesidades de refrigeración. Hasta 26 mil millones de galones estadounidenses (~100.000.000 m³) de agua tratada se evaporan cada año. [12] [13] Esta agua representa alrededor del 25% del sobregiro anual del Área de Gestión Activa de Phoenix del Departamento de Recursos Hídricos de Arizona. [14] En el sitio de la planta nuclear, las aguas residuales se tratan aún más y se almacenan en un depósito de 85 acres (34 ha) y un depósito de 45 acres (18 ha) para su uso en las torres de enfriamiento húmedo de la planta .
El sistema de vapor calentado por energía nuclear para cada unidad fue diseñado y suministrado por Combustion Engineering, denominado diseño estándar System 80 , un predecesor del diseño estándar más reciente System 80+. Cada sistema primario suministraba originalmente 3,817 GW de energía térmica al lado secundario (vapor) de cada planta. El diseño es el denominado 2 × 4, en el que cada una de las cuatro bombas de refrigerante del reactor principal hace circular más de 60.000 galones por minuto de agua del lado primario a través de dos grandes generadores de vapor.
Los principales generadores de turbina fueron suministrados por General Electric . Cuando se instalaron, eran los más grandes del mundo, capaces de generar 1,447 GW de electricidad cada uno. Siguen siendo los generadores de turbina de 60 Hz más grandes. [15] A diferencia de la mayoría de las plantas de energía nuclear de varias unidades, cada unidad en Palo Verde es una planta de energía independiente, que comparte solo unos pocos sistemas menores. Los edificios de contención del reactor son algunos de los más grandes del mundo, con aproximadamente 2,6 millones de pies cúbicos (74.000 m 3 ) cerrados. Las tres cúpulas de contención sobre los reactores están hechas de hormigón de 4 pies (1,2 m) de espesor. [16]
El diseño de la instalación incorpora características que mejoran la seguridad al abordar problemas identificados anteriormente en el funcionamiento de los reactores nucleares comerciales. El diseño también es uno de los más espaciosos en términos internos, lo que proporciona un espacio excepcional para que el personal operativo lleve a cabo operaciones y mantenimiento.
La subestación de 500 kV de Palo Verde es un punto clave en la red eléctrica de los estados del oeste y se utiliza como punto de referencia para la fijación de precios de la electricidad en todo el suroeste de los Estados Unidos. Muchas líneas eléctricas de 500 kV de empresas como Southern California Edison y San Diego Gas & Electric envían energía generada en la planta a Los Ángeles y San Diego a través de Path 46 , respectivamente. Además, debido tanto a las interconexiones estratégicas de la subestación como al gran tamaño de la estación generadora, el Consejo de Coordinación de Electricidad del Oeste considera que una pérdida simultánea de 2 de las 3 unidades es la contingencia más grave para la estabilidad del sistema.
Los propietarios solicitaron un permiso de construcción para dos unidades adicionales a finales de los años 70. Estas unidades fueron canceladas por razones de riesgo económico antes de que se otorgaran los permisos. Esas dos unidades adicionales no habrían estado en el mismo arco geométrico que las tres unidades existentes, sino que se habrían dispuesto al sur de la Unidad 3 en un eje norte-sur.
Las unidades existentes son los únicos reactores comerciales en uso en los Estados Unidos que fueron diseñados para funcionar con núcleos de combustible 100% MOX . Debido a que el combustible nuclear no se reprocesa en los Estados Unidos, los reactores siempre han funcionado con combustible UOX nuevo .
Palo Verde era de tal importancia estratégica que este y Phoenix fueron considerados objetivos de los planes de guerra de la Unión Soviética durante la Guerra Fría . [ cita requerida ] En marzo de 2003, se enviaron tropas de la Guardia Nacional para proteger el sitio durante el lanzamiento de la Guerra de Irak en medio de temores de un ataque terrorista . [ 18 ]
El sitio y la cercana ciudad de Tonopah siguen siendo un foco de seguridad nacional, ocupando el mismo lugar en importancia que las principales ciudades, bases militares, puertos de entrada y sitios turísticos de Arizona.
Como en todas las centrales nucleares de Estados Unidos, los guardias de seguridad que trabajan allí están armados con fusiles. Controlan la identificación y registran los vehículos que entran en la planta. Otras medidas de seguridad protegen los reactores, entre ellas máquinas de rayos X, detectores de explosivos y torniquetes muy bien protegidos que requieren una identificación especial para abrirse. [16]
El 2 de noviembre de 2007, durante una inspección normal de vehículos, se encontró una tubería con residuos de pólvora en el cajón de la camioneta de un trabajador contratado. La policía local confirmó que contenía explosivos. Arizona Public Service inició entonces un cierre de seguridad de siete horas en la planta, sin permitir que nadie entrara ni saliera de ella. [19] El sitio declaró una Notificación de Evento Inusual, que es la clasificación de evento más baja de las cuatro del Plan de Emergencia . [20]
En las noches del 29 y 30 de septiembre de 2019, el espacio aéreo sobre la instalación fue violado por drones aéreos . En la primera noche, se informó de que cinco o seis drones volaban alrededor de la Unidad 3, que alberga uno de los reactores del sitio. Al menos cuatro fueron reportados durante la segunda incursión el 30 de septiembre. Las investigaciones posteriores involucraron a la Comisión Reguladora Nuclear , el FBI , el Departamento de Seguridad Nacional , la Administración Federal de Aviación y la policía local. Sin embargo, la identidad del operador o los operadores, y el propósito de las incursiones siguen siendo desconocidos. [21]
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En un artículo del Arizona Republic del 22 de febrero de 2007 se anunció que el Instituto de Operaciones de Energía Nuclear (INPO) había decidido incluir a Palo Verde en la categoría 4, lo que la convertiría en una de las centrales nucleares más vigiladas de los Estados Unidos. La decisión se tomó después de que el INPO descubriera que los relés eléctricos de un generador diésel no funcionaban durante las pruebas realizadas en julio y septiembre de 2006.
El hallazgo fue la "gota que colmó el vaso" para INPO, después de que Palo Verde hubiera recibido varias citaciones por problemas de seguridad y violaciones durante los años anteriores, empezando por el hallazgo de una "tubería seca" en el sistema de enfriamiento de emergencia del núcleo de la planta en 2004. [16]
Durante una reunión pública celebrada el 24 de marzo de 2009, la NRC anunció que había aprobado la Carta de Acción Confirmatoria (CAL) y que había devuelto a Palo Verde a la Columna 1 de la Matriz de Acción de la NRC. La carta de la comisión afirmaba que "la Comisión Reguladora Nuclear de los Estados Unidos ha determinado que la Central Nuclear de Palo Verde ha mejorado lo suficiente su rendimiento como para poder reducir su nivel de supervisión de inspección". "El rendimiento de Palo Verde ha mejorado sustancialmente y estamos ajustando nuestra supervisión en consecuencia", dijo Elmo E. Collins, Administrador de la Región IV de la NRC. "Pero vigilaremos de cerca la planta. Estamos reduciendo nuestra supervisión, pero no nuestra vigilancia". [22] [23]
Para abordar cuestiones de seguridad, se instalaron 58 sirenas nucleares en un radio de 10 millas de la planta. Esta área está designada como EPZ (Zona de Planificación de Emergencias). Las sirenas sonarán periódicamente en caso de una emergencia nuclear.
La elección del lugar para Palo Verde fue controvertida. Los críticos afirman que el lugar no era la primera opción porque estaba en medio del desierto, tenía poco o ningún suministro de agua y prevalecían vientos del oeste, que habrían puesto en peligro el área metropolitana de Phoenix-Mesa en caso de un accidente importante. Los críticos afirmaron que se eligió ese lugar en lugar de otras alternativas porque era propiedad de un pariente de Keith Turley, una persona que recibió casi dos millones de dólares por el terreno. Keith Turley era el presidente de APS y también miembro de los "Phoenix 40". [24] [25]
Las unidades 1 y 2 entraron en operación comercial en 1986 y la unidad 3 en 1988. [26]
El 18 de noviembre de 2005, la Comisión Reguladora Nuclear de los Estados Unidos anunció la aprobación de aumentos de potencia en dos de los reactores de Palo Verde. [27] Según el comunicado de prensa de la NRC, "Los aumentos de potencia en cada unidad, ubicada cerca de Phoenix, Arizona, aumentan la capacidad de generación neta de los reactores de 1.270 a 1.313 y 1.317 megavatios de energía eléctrica respectivamente, para las Unidades 1 y 3.
El 21 de abril de 2011, la NRC renovó las licencias de operación de los tres reactores de Palo Verde, extendiendo su vida útil de cuarenta a sesenta años. [28]
La estimación de la Comisión Reguladora Nuclear del riesgo de que cada año se produjera un terremoto lo suficientemente intenso como para causar daños en el núcleo del reactor de Palo Verde fue de 1 en 26.316, lo que lo ubicó en el puesto 18 del país según un estudio de la NRC publicado en agosto de 2010. [29] [30]
La Comisión Reguladora Nuclear define dos zonas de planificación de emergencia alrededor de las plantas de energía nuclear: una zona de exposición a la columna de humo con un radio de 10 millas (16 km), relacionada principalmente con la exposición a la contaminación radiactiva transportada por el aire y la inhalación de dicha contaminación, y una zona de ingestión de aproximadamente 50 millas (80 km), relacionada principalmente con la ingestión de alimentos y líquidos contaminados por radiactividad. [31]
Según un análisis de los datos del censo de EE. UU. para msnbc.com, en 2010 la población de EE. UU. en un radio de 16 km de Palo Verde era de 4255, un aumento del 132,9 por ciento en una década. En 2010 la población de EE. UU. en un radio de 80 km era de 1999858, un aumento del 28,6 por ciento desde 2000. Entre las ciudades en un radio de 80 km se encuentra Phoenix (a 76 km del centro de la ciudad). [32]
"Nuestro personal de seguridad actuó con cautela y de manera apropiada, demostrando que nuestro proceso y procedimientos de seguridad funcionan según lo previsto", dijo Randy Edington, vicepresidente ejecutivo y director nuclear de APS. "Estas acciones están claramente en línea con nuestro objetivo de garantizar la salud y la seguridad del público y de nuestros empleados.
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