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Central generadora de Columbia

La central eléctrica de Columbia es una instalación de energía nuclear comercial ubicada en el emplazamiento de Hanford , a 16 km (10 millas) al norte de Richland, Washington . Es propiedad de Energy Northwest , una agencia de operaciones conjuntas sin fines de lucro del estado de Washington, y está operada por esta. Columbia, que obtuvo la licencia de la Comisión Reguladora Nuclear en 1983, comenzó a producir electricidad en mayo de 1984 y entró en operación comercial en diciembre de 1984.

Colombia produce 1.207 megavatios netos de electricidad limpia.

Diseño y función

La central generadora Columbia es un BWR-5 y cuenta con una estructura de contención Mark II .

El núcleo del reactor alberga hasta 764 conjuntos de combustible y 185 barras de control , más conocidas técnicamente como álabes de control. El reactor tiene licencia para una potencia de salida de 3486 megavatios térmicos (MWt). La producción eléctrica bruta de la planta es de 1230 megavatios eléctricos (MWe). [3]

La central generadora de Columbia cuenta con seis torres de refrigeración de perfil bajo impulsadas por ventiladores. Cada torre hace descender en cascada agua limpia y calentada (un subproducto del intercambio de calor del agua con vapor después de salir de una turbina) y, posteriormente, enfría el agua calentada mediante una combinación de evaporación e intercambio de calor con el aire circundante. Algunas gotas de agua caen a la tierra en el proceso, lo que crea una escarcha en invierno. A veces, la nube de vapor de las torres de refrigeración puede alcanzar los 10.000 pies (3.000 m) de altura y puede verse a gran distancia. El agua de reemplazo para el agua evaporada se extrae del cercano río Columbia .

Historia

Columbia fue construida por el ex Washington Public Power Supply System , conocido desde 1998 como Energy Northwest . Su permiso de construcción fue emitido en marzo de 1973, y la construcción comenzó a fines de 1975 en el sitio de Hanford . Debido a los sobrecostos y los retrasos en la construcción, la planta no comenzó a operar comercialmente hasta diciembre de 1984. De los cinco reactores comerciales originalmente planeados por la Bonneville Power Administration y el Supply System en Washington, Columbia fue el único que se completó. La planta de energía nuclear también fue conocida como Hanford Two, siendo Hanford One la planta generadora de energía de 800 MWe conectada al N-Reactor (desmantelado en 1987), un reactor de doble propósito operado por la Comisión de Energía Atómica : producir plutonio para el arsenal de armas nucleares, así como generar electricidad para la red. [4]

Cuando el Sistema de Suministro cambió su nombre a Energy Northwest, el nombre de la planta pasó de WNP-2 (Washington Public Power Supply System Nuclear Project number 2) a Columbia Generating Station. En 2000, el entonces presidente de la Junta Ejecutiva, Rudi Bertschi, dijo que el nombre anterior de la planta hacía referencia "a una época anterior en la que el Sistema de Suministro de Energía Pública de Washington estaba construyendo cinco plantas de energía nuclear. Esos días ya pasaron", dijo Bertschi. "Nuestra planta ha hecho la transición, al igual que Energy Northwest, de ser un productor marginal a ser un engranaje clave en la máquina energética de la región".

Durante la parada de reabastecimiento de combustible prevista para principios de abril de 2011 se llevaron a cabo amplias tareas de mantenimiento, incluido el reemplazo del condensador original. En ese momento, la parada de reabastecimiento de combustible marcó el final de un récord de 486 días de operaciones continuas. [5] La parada estaba prevista para 80 días y finalizaría en julio; sin embargo, el trabajo no se completó hasta septiembre de ese año. El costo total de las reparaciones y el reabastecimiento de combustible fue de 170 millones de dólares. El reemplazo del condensador permitió una mejor eficiencia de la planta, lo que permitió producir más electricidad en el futuro, lo que ayudó a compensar el costo del proyecto. [2]

La licencia original de Columbia otorgada por la NRC para operar estaba programada para expirar en diciembre de 2023. En enero de 2010, Energy Northwest presentó una solicitud ante la Comisión Reguladora Nuclear para una renovación de la licencia por 20 años, hasta 2043. En mayo de 2012, la NRC aprobó la renovación de la licencia por 20 años.

En 2012, Energy Northwest firmó acuerdos con la Autoridad del Valle de Tennessee , la Corporación de Enriquecimiento de los Estados Unidos (Centrus Energy) y el Departamento de Energía para convertir el uranio empobrecido (también llamado colas de uranio ) en un producto de uranio enriquecido de bajo costo para su posterior procesamiento en combustible nuclear. Se estima que la transacción, que se comprará por debajo del valor de mercado a un precio fijo para obtener un suministro de combustible para nueve años, generará entre 171 y 275 millones de dólares en ahorros para la región hasta 2028.

Energy Northwest anunció en enero de 2024 que planea ampliar la estación con 12 reactores modulares pequeños (SMR). [6]

Ciencias económicas

A fines de 2012, la Administración de Energía de Bonneville y Energy Northwest se unieron para analizar el valor financiero de Columbia en vista de los bajos precios de la energía en el mercado mayorista de electricidad y los bajos costos históricos del combustible para las plantas de energía alimentadas con gas natural. Las agencias estudiaron tres escenarios y concluyeron, en abril de 2013, que la operación continua de Columbia era la opción más rentable para los consumidores.

En abril de 2013, Energy Northwest encargó un estudio independiente a IHS Cambridge Energy Research Associates, una firma con 75 años de experiencia en los campos de la energía, la economía, las condiciones del mercado y el riesgo empresarial. IHS CERA llegó a la misma conclusión que el estudio conjunto de BPA-EN de abril de 2013.

En 2013, la central generadora de Columbia estableció un récord de generación de electricidad durante un año de interrupción de reabastecimiento: 8,4 millones de megavatios hora de electricidad enviada a la red eléctrica regional. En 2012, un año sin interrupción de reabastecimiento, Columbia generó un récord de 9,3 millones de megavatios hora de electricidad para la red eléctrica regional (factor de capacidad del 95%).

En enero de 2014, el Consejo de Energía Pública, que representa a las empresas de servicios públicos propiedad de los consumidores del noroeste, examinó las evaluaciones de mercado en competencia y afirmó que no encontró evidencia convincente de que el cese de operaciones de Columbia sea económicamente aconsejable para la región. La evaluación del Consejo de Energía Pública respaldó las declaraciones públicas de la BPA que afirmaban que Columbia proporciona una generación única, firme, de carga base y sin emisiones de carbono con costos predecibles para los contribuyentes de la región. [7]

En febrero de 2014, el Consejo de Energía Pública observó que el costo variable de las operaciones de Columbia en los últimos años era ligeramente superior a los precios de la energía en el mercado al contado. Sin embargo, el consejo afirmó que un solo cambio imprevisto en los mercados "puede fácilmente eliminar años de beneficios previstos" obtenidos con la energía de reemplazo.

El consejo hizo referencia a la crisis energética occidental de 2000-2001. Durante esa crisis energética relativamente corta, según el consejo, el costo-beneficio de la energía de Columbia "eclipsó los modestos beneficios que se habrían logrado" con la energía de reemplazo. "Solo en 2001, el funcionamiento de la central generadora de Columbia, en comparación con el mercado, ahorró a los contribuyentes de Bonneville Power Administration 1.400 millones de dólares", según el consejo.

Producción de electricidad

Combustible gastado

La piscina de combustible gastado de la central eléctrica de Columbia tiene capacidad para 2.658 conjuntos de combustible. Fue diseñada como una opción de almacenamiento a corto plazo hasta que se pudiera construir un depósito nacional. Dado que no hay una fecha de inicio proyectada para la instalación nacional de almacenamiento de residuos nucleares a largo plazo estancada en el depósito de Yucca Mountain en Nevada, la central obtuvo la aprobación para el almacenamiento en contenedores secos para evitar exceder la capacidad autorizada de la piscina. La central eléctrica de Columbia tiene una instalación en el sitio, que permite el almacenamiento de barras de combustible gastado en contenedores especialmente diseñados y fabricados. A partir de 2021, se han cargado y almacenado 45 contenedores en la instalación, lo que deja espacio en la piscina de combustible gastado. [9]

Población circundante

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 e inhalación de contaminación radiactiva transportada por el aire, y una zona de ingestión de aproximadamente 50 millas (80 km), relacionada principalmente con la ingestión de alimentos y líquidos contaminados con materiales radiactivos. [10]

La población de 2010 en un radio de 16 km de Columbia era de 10.055, un aumento del 10,4 por ciento en una década. [11] La población de 2010 en un radio de 80 km era de 445.416, un aumento del 23,4 por ciento desde el año 2000. Las ciudades en un radio de 80 km incluyen Richland (a 19 km del centro de la ciudad) y Pasco (a 29 km del centro de la ciudad). [11]

Riesgos potenciales

La estimación de la Comisión Reguladora Nuclear del riesgo cada año de un terremoto lo suficientemente intenso como para causar daños en el núcleo del reactor de Columbia fue de 1 en 47.619, según un estudio de la NRC publicado en agosto de 2010. [12] El Departamento de Energía está planeando una nueva evaluación sísmica que actualizará la última evaluación exhaustiva realizada en 1996. [13] El Servicio Geológico de Estados Unidos ha demostrado que las fallas activas de la región de Puget Sound están conectadas a las crestas en el centro de Columbia por fallas que cruzan las Cascadas (véase Cinturón Plegado de Yakima § Geología ).

Según la Comisión Reguladora Nuclear de los Estados Unidos , el sitio de la central generadora de Columbia es un "sitio seco" ya que la planta está por encima de la línea de inundación de base de diseño . [14]

Véase también

Notas

  1. ^ 6 × torres de enfriamiento de hormigón prefabricado de perfil bajo concéntricas, cada una con 6 × celdas de enfriamiento de tiro inducido individuales, para un total de 36 celdas de enfriamiento de tiro inducido.

Referencias

  1. ^ "EIA - Perfiles nucleares estatales" www.eia.gov . Consultado el 3 de octubre de 2017 .
  2. ^ Johnston, Louis; Williamson, Samuel H. (2023). "¿Cuál era el PIB de Estados Unidos en ese momento?". MeasuringWorth . Consultado el 30 de noviembre de 2023 .Las cifras del deflactor del producto interno bruto de Estados Unidos siguen la serie de MeasuringWorth .
  3. ^ "Central generadora de Columbia - Solicitud de renovación de licencia". Renovación de licencia de reactor . Comisión Reguladora Nuclear (NRC). 22 de mayo de 2012. Consultado el 29 de mayo de 2012 .
  4. ^ "Hanford One". www.ans.org . Consultado el 16 de agosto de 2024 .
  5. ^ "Se programó una interrupción prolongada del suministro en la planta nuclear de Hanford". The Seattle Times . 15 de marzo de 2011 . Consultado el 3 de enero de 2023 .
  6. ^ "Pequeños reactores nucleares podrían estar en camino hacia el centro de Australia Occidental".
  7. ^ "Análisis económico de la central generadora de Columbia" (PDF) . Consultado el 23 de septiembre de 2020 .
  8. ^ "Navegador de datos de electricidad". www.eia.gov . Consultado el 3 de enero de 2023 .
  9. ^ "Combustible usado". Energy Northwest . Archivado desde el original el 5 de noviembre de 2013. Consultado el 15 de septiembre de 2013 .
  10. ^ "Antecedentes sobre preparación para emergencias en plantas de energía nuclear". Comisión Reguladora Nuclear . Consultado el 28 de febrero de 2018 .
  11. ^ ab "Vecinos nucleares: la población aumenta cerca de los reactores estadounidenses". NBC News . 2011-04-14 . Consultado el 2024-08-16 .
  12. ^ "¿Cuáles son las probabilidades? Plantas nucleares de EE. UU. clasificadas por riesgo de terremoto". NBC News . 2011-03-16 . Consultado el 2024-08-16 .
  13. ^ "DOE planea análisis sísmico en Hanford". Tri-City Herald . 12 de abril de 2012. Archivado desde el original el 7 de mayo de 2012 . Consultado el 17 de septiembre de 2013 .
  14. ^ "Informe final sobre protección contra inundaciones de la central generadora de Columbia" (PDF) . Comisión Reguladora Nuclear . 25 de octubre de 2012 . Consultado el 17 de septiembre de 2012 .

Enlaces externos