La Central Nuclear de Karachi (o KANUPP ) es una gran central nuclear comercial ubicada en Paradise Point en Karachi , Sindh , Pakistán . [5]
Oficialmente conocido como Complejo de Energía Nuclear de Karachi , [5] el sitio de generación de energía está compuesto por tres plantas de energía nuclear comerciales. [6] El K-1 comenzó sus operaciones de criticidad en 1971, mientras que el K-2 comenzó sus operaciones en 2021 con una capacidad de potencia bruta de 1100 MWt . [7] El K-3, con un diseño similar al K-2, debe entrar en servicio oficial y comenzó sus operaciones de criticidad el 21 de febrero de 2022. [7]
La primera central nuclear, que más tarde se conoció como K-1, se puso en marcha con el apoyo de Canadá, mientras que K-2 y K-3 contaron con financiación e inversiones proporcionadas por China y la Agencia Internacional de Energía Atómica (OIEA). [8] Después de largas y complicadas negociaciones con Canadá , la planta de energía nuclear de Karachi fue construida por empresas canadienses en 1965 y llegó a ser crítica en agosto de 1971 con un reactor más pequeño tipo CANDU: proporcionó energía y generó electricidad a toda la ciudad de Karachi. . [8] El sitio está protegido y cubierto por el monitoreo de la OIEA , que también proporcionó fondos para la expansión del sitio. [8]
La central nuclear tiene la distinción de ser la primera planta nuclear comercial en el mundo musulmán . [9]
En 1960, Abdus Salam , entonces asesor científico de la administración Ayub , defendió firmemente el uso industrial de la energía nuclear en su país en la Asamblea General de la ONU , allanando el camino para el establecimiento de la central nuclear. : 32 [10] A pesar de la fuerte oposición de los funcionarios de la administración Ayub, fueron los esfuerzos personales de Abdus Salam quienes lograron que el presidente Ayub Khan aprobara la financiación de la planta de energía nuclear . : 32–33 [10] En 1963, el Gobierno de Pakistán encargó al Servicio Geológico de Pakistán (GSP) que realizara el estudio de la planta de energía nuclear que seleccionó Paradise Point y Hawke's Bay como las ubicaciones ideales; el GSP seleccionó Paradise Point. para la ubicación. : 79 [11] Se llevaron a cabo negociaciones y conversaciones con Canadá sobre el suministro de la planta de energía nuclear en Karachi y el contrato se firmó con General Electric Canada como diseñador y contrató a Montreal Engineering Company como su empresa de ingeniería civil en 1965. : 141 –142 [5]
La planta de energía nuclear fue diseñada conjuntamente por los ingenieros de la Comisión de Energía Atómica de Pakistán y General Electric de Canadá para distinguirse y diferenciarse de los reactores de investigación nuclear de la India, como los reactores CIRUS y Dhruva , que utilizan la misma tecnología CANDU . [12] Se consideró que el factor de toma de decisión que Canadá tomó en consideración para vender la tecnología CANDU a Pakistán era mantener un equilibrio de poder entre India y Pakistán. : 80 [13] En 1966, la ingeniería civil y la construcción fueron iniciadas por Montreal Engineering Co., que terminó su construcción en 1971. : 143 [5] La planta de energía nuclear alcanzó su criticidad el 1 de agosto de 1971 y comenzó a producir plena generación de energía. el 2 de octubre de 1972 .: 141 [5]
El 28 de noviembre de 1972, el presidente Zulfiqar Ali Bhutto inauguró la planta nuclear de Karachi cuando estaba conectada al sistema de red de K-Electric , una empresa de suministro de energía propiedad de inversores con sede en Karachi. [14]
Inicialmente, Canadá, a través de su contratista GE Canada, suministraba el moderador de óxido de deuterio y el uranio natural, pero quiso expulsarse del apoyo a las operaciones de la central nuclear después de 1974, cuando la India hizo explotar la bomba nuclear cuyo material fisionable se producía inicialmente en el reactor CIRUS. suministrado por Canadá. : 27 [15] [16] En 1975, GE Canadá comenzó a cobrar a Pakistán 27 dólares por libra de óxido de deuterio , lo que era caro para los contribuyentes del país. [12]
Con la negativa de Pakistán a convertirse en parte del Tratado de Proliferación Nuclear (TNP), GE Canadá dejó de vender repuestos importados, uranio natural, agua pesada y soporte técnico para la planta de energía nuclear, lo que generó temores de que Karachi sufriera un apagón. fase en 1976. : 141 [5] Con la salida de los técnicos canadienses del país, la ciudad quedó expuesta a materiales radiactivos abiertos mientras se estimaba que la planta de energía nuclear cerraría en seis meses. [12] A pesar del escepticismo canadiense, la Comisión de Energía Atómica de Pakistán pudo trabajar en la producción de óxido de deuterio a menor precio y estableció el taller de maquinaria para fabricar su maquinaria y herramientas cerca de la planta de energía nuclear con la asistencia de la Universidad de Karachi . [12]
La expulsión de Canadá del proyecto resultó ser una bendición disfrazada porque permitió a la Comisión de Energía Atómica de Pakistán establecer sus propios talleres mecánicos, instalaciones de soldadura y centros de capacitación con la ayuda de la Universidad de Karachi, que resultó ser fundamental para la producción de energía capaz del país. maquinistas y soldadores cualificados, así como tecnología del ciclo del combustible nuclear. : 149 [5] Desde 1979, el óxido de deuterio y el agua pesada son producidos local y localmente por la Comisión de Energía Atómica de Pakistán en la Instalación de Producción de Agua Pesada de Multan, lo que hizo posible y mantuvo la planta funcionando con sus operaciones de red. [dieciséis]
Muchas de las piezas de repuesto y componentes de la máquina se diseñaron localmente para mantener la planta de energía nuclear funcionando en forma segura. La valiosa experiencia adquirida se compartió con los funcionarios chinos en el diseño de los protocolos de seguridad del reactor y, finalmente, ayudó a operar la planta de energía nuclear de Chashma en 1993. [ 12]
Después de intensas negociaciones y con la cooperación de la OIEA en mayo de 1990, se revisó la política canadiense hacia la central nuclear de Karachi, permitiéndole brindar asistencia para la operación segura de KANUPP (SOK) a través de la OIEA y solo para las acciones correctivas sugeridas por la OIEA. [12]
En 2015 y 2016, China mostró un gran interés en ampliar la capacidad energética de la central nuclear de Karachi y firmó un acuerdo para suministrar dos centrales nucleares Hualong One con el inicio de operaciones comerciales previsto para 2021 y 2022 respectivamente. [8] [17] Las unidades de reactor tendrán una vida útil de diseño de 60 años y representarán aproximadamente el 10% de la capacidad de generación total del país. [8] Al 31 de diciembre de 2017, la central nuclear de Karachi ha generado 14.200 millones de kWh de electricidad y ha sido alimentada por miles de haces de combustible fabricados en Pakistán sin ningún fallo. [18]
La primera unidad de reactor de la central nuclear de Karachi fue un único reactor de agua pesada presurizada (PHWR) de tipo CANDU con una capacidad bruta total de generación de energía de 137 megavatios (MW). : 141 [5] Originalmente se conocía como "KANUPP", más tarde clasificado como K1 en la década de 2010, y utilizaba el moderador de óxido de deuterio (D 2 O o agua pesada ) refrigerado por agua con uranio natural como combustible. : 141 [5] La instalación de producción de agua pesada de Multan proporcionó el agua pesada necesaria a la central nuclear de Karachi desde 1978 : 141 [5]
El KANUPP fue señalado como uno de los reactores más antiguos que utilizó el sistema PHWR tipo CANDU para generar energía desde 1971 hasta 2021.: 141 [5]
El reactor constaba de un recipiente de calandria tubular de acero inoxidable austenítico, que contiene el moderador de agua pesada y 208 conjuntos de tubos de refrigerante. El sistema moderador estuvo compuesto por la calandria, enfriadores, bombas y sistema de purificación en el circuito de agua pesada, y válvulas de control, válvulas de descarga y sopladores de helio en el circuito de helio . [19] El combustible era uranio natural en forma de bolitas de dióxido de uranio sinterizado envueltas en finos tubos de aleación de circonio para formar elementos combustibles sólidos de aproximadamente 19,1 pulgadas (48,53 cm) de largo por 0,6 pulgadas (1,4 cm) de diámetro. [19]
En 2010, se conectó una fuente de proceso de destilación de efectos múltiples (MED) a la central nuclear de Karachi que puede producir 1600 m 3 / d de agua potable. : 27 [20] Además, una planta de ósmosis inversa también está acoplada a la central nuclear que produce 454 m 3 /d de agua para uso del reactor. : 27 [20]
Entre 1970 y 1990, el KANUPP había generado energía por aproximadamente ~7.900 millones de unidades de electricidad con un factor de disponibilidad de vida útil promedio del 55,9%. : 143 [5] Los técnicos canadienses diseñaron la vida útil de las operaciones de la planta durante ~30 años, lo que completó su vida útil en 2002. [21] La Autoridad Reguladora Nuclear (NRA), el regulador de la planta de energía nuclear, extendió su vida útil. operación hasta 2012 (posteriormente hasta 2021), y mantuvo el factor de capacidad del 55,7% con una generación de energía total de 137 MW. [22]
El 1 de agosto de 2021, se suspendieron las operaciones críticas de la unidad canadiense, K1, y se eliminó gradualmente cuando fue desmantelada del sistema de red nacional, lo que marcó el final de sus 50 años de largos servicios operativos a la nación. [4] [23] [24]
De 1973 a 1979, K1 tuvo un factor de operación del 70,1% : 145 [5] y entre 2006 y 2021 estuvo en el 55,7%. [25]
En 2015, los contratistas de energía chinos se interesaron en la planta de energía nuclear de Karachi; finalmente, la administración paquistaní y el gobierno chino firmaron un acuerdo energético para construir dos unidades de reactor Hualong One por mil millones de dólares , cada una de las cuales produciría 1.100 MW. [23] [26] [27]
El K-2 es un reactor de agua a presión (PWR) suministrado por la Corporación Nuclear Nacional de China , y está diseñado conjuntamente por los ingenieros de la Comisión de Energía Atómica de Pakistán. [12] El 26 de noviembre de 2013, el Primer Ministro Nawaz Sharif inició ceremonialmente la construcción de un proyecto energético en la Planta de Energía Nuclear de Karachi para la construcción de dos unidades de reactor, una compuesta por el Hualong One y la otra por el ACPR-1000 ; ambas son de agua a presión. reactor. [28] [29] La construcción de KANUPP-2 comienza el 20 de agosto de 2015 y la construcción de KANUPP-3 comenzó el 31 de mayo de 2016. [30] Ambas unidades están casi terminadas y se espera que alcancen su capacidad energética total en 2021 y 2022 respectivamente. . [17]
Según el Dr. Ansar Pervaiz , entonces presidente de la Comisión de Energía Atómica de Pakistán , dijo que los bancos chinos han proporcionado 6.500 millones de dólares para este proyecto en forma de préstamos y que las pruebas en frío del sistema del reactor en el KANUPP-2 comenzaron el 9 de diciembre de 2019 . 28] [31] [32] [33] [34] [35] KANUPP-2 se sincronizó con la red eléctrica el 18 de marzo de 2021. [36] La China Zhongyuan Engineering Corporation (CZEC) actualmente presta servicios a su consultor de ingeniería civil para ambos reactores. [37]
El 2 de diciembre de 2020 se inició la carga del combustible nuclear con la autorización de la Autoridad Reguladora Nuclear . [38] La operación de criticidad se inició con éxito el 3 de marzo de 2020. [39] El 20 de marzo de 2021, el K2 se sincronizó con el sistema de red eléctrica del país, y PAEC calificó la operación como "regalo del Día de Pakistán" para la nación. [38] [40]
El 28 de mayo de 2021, la central nuclear entró en funcionamiento con el sistema energético del país y fue inaugurada con el primer ministro Imran Khan. [41]
El K3 es el primero planificado como reactor nuclear ACP-1000 suministrado por la Corporación Nuclear Nacional de China , cuya construcción comenzó el 31 de mayo de 2016, se construyó junto con KANUPP-2 [42] y la primera máquina de vapor se instaló el 28 de agosto de 2018. [43]
El 1 de enero de 2022 se inició la carga de combustible; [44] y el reactor nuclear se conectó a la red nacional el 4 de marzo de 2022. [3]
Los funcionarios de la PAEC han dicho que quieren agregar otros dos reactores en Karachi, posiblemente unidades APR-1400, cada uno con 1.400 MW de capacidad de generación. [45] En 2023, la Comisión de Energía Atómica de Pakistán presentó una propuesta de un nuevo diseño al Ministerio de Energía para establecer la planta de energía nuclear, K4, con una capacidad de 1.400 MW en el Complejo de Energía Nuclear de Karachi. [46]
El Servicio Nacional de Ingeniería (NES) brinda consultoría sobre la gestión energética de la central nuclear y gestiona las operaciones de transmisión de energía eléctrica mediante la sustitución de los transformadores obsoletos, las líneas eléctricas trifásicas , los disyuntores y el relé de protección de la línea de transmisión de doble circuito de 132 kV. que une la central nuclear con la K-Electric . [47] La NES a menudo trabaja en estrecha colaboración con el Instituto de Ingeniería Energética de la Universidad de Karachi para diseñar un esquema de protección discriminativo y su integración en el sistema de red de las centrales nucleares. [47] En 2010, la NES y el Instituto de Ingeniería Energética se comprometieron a reemplazar los relés de potencia electromecánicos con disyuntores SF 6 y modernos dispositivos numéricos de protección de línea . [47]
La central nuclear de Karachi fue diseñada para producir 137 MWe de energía bruta y una producción neta correspondiente de 125 MWe. [47] De 1972 a 1979, la central nuclear operó con factores de capacidad de disponibilidad relativamente altos, de hasta el 70%: proporcionó electricidad y energía a toda la ciudad de Karachi. : 143 [5] Entre 1972 y 1992, la central nuclear generó alrededor de 7,9 mil millones de unidades de electricidad con un factor de capacidad de disponibilidad de vida útil promedio del 55,9%. : 141 [5] En 1994, la central nuclear funcionó excepcionalmente al 85,81% del factor de capacidad, el más alto desde su creación. : 141 [5] En 2002-04, la planta de energía nuclear se cerró debido a problemas de mantenimiento y ahora se mantiene en un factor de capacidad del 55,55%, produciendo nominalmente 90 MW de energía eléctrica. [48]
Con la finalización de las dos unidades más, se espera que la central nuclear produzca más de 2000 MW de electricidad a una capacidad del 80-90%. [8] [28]
La planta de energía nuclear de Karachi es propiedad de la Comisión de Energía Atómica de Pakistán, que gestiona las operaciones mediante regulaciones proporcionadas por la Autoridad Reguladora Nuclear (NRA), que es responsable de otorgar licencias, inspeccionar y garantizar los procedimientos de seguridad que se llevan a cabo durante el funcionamiento de la planta de energía. [49]
Los Servicios Nacionales de Ingeniería (NES) de Pakistán, el contratista, administra la planta de energía nuclear en el sitio en nombre de la Autoridad Reguladora Nuclear y supervisa la distribución general de electricidad de la planta de energía nuclear, incluido el empleo de transformadores y conexiones a la red en la ciudad. [47] El K-Electric apoya las operaciones de NES para gestionar la planta y transmite la energía proporcionada por la planta de energía nuclear para alimentar sus circuitos. [48] La Comisión de Energía Atómica de Pakistán, por otro lado, tiene la responsabilidad de gestionar las operaciones generales de la planta de energía nuclear, incluida la maquinaria computarizada, los estimuladores de plantas y la fabricación de haces de combustible, la producción del ciclo del combustible, la fabricación de herramientas y el empleo de ordenadores. [50]
Contratistas de sitios de energía
La central nuclear de Karachi recibió amplia publicidad y fama en los medios cuando fue inaugurada por el presidente Zulfikar Ali Bhutto el 2 de noviembre de 1972, acompañado por los principales científicos y funcionarios cívicos de alto rango del país. [14] Desde 2000, la planta de energía nuclear de Karachi ha sido objeto de un debate político y controversia entre los activistas antinucleares y pronucleares de la nación debido a su cierre repetido para generar energía para abastecer a la ciudad. [22] En 2000, Zia Mian , físico del SDPI con sede en Islamabad, comparó el rendimiento y la eficiencia de las centrales nucleares con "los seis reactores con peor rendimiento del mundo". : 5–6 [51]
A raíz del accidente nuclear en la central nuclear de Fukushima Daiichi en Japón en 2011, la Autoridad Reguladora Nuclear (NRA) de Pakistán realizó una inspección de seguridad de la central nuclear. [22] El Dr. Pervez Hoodbhoy , que visitó la planta de energía nuclear como parte de la inspección, vio negativamente el desempeño de la planta y fue muy crítico con el monitoreo de la planta por parte de la OIEA. [22] Sin el apoyo material canadiense, la planta de energía nuclear se cerró varias veces en los años 1979, 1982, 1993 y 2002. : 144-146 [5] Los cortes de energía en la planta de energía nuclear de Karachi han Se ha reportado un nivel alto en comparación con el otro reactor CANDU canadiense, atribuido principalmente a fallas en el equipo y en la regulación. : 147 [5] En 2002, se estableció la Autoridad Reguladora Nuclear para establecer códigos de regulación, normas de seguridad y estatutos basados en la experiencia adquirida en el funcionamiento de la central nuclear de Karachi. [12]
Las fugas de hexafluoruro de uranio (UF6) en cilindros de vapor nucleares se han informado comúnmente varias veces, pero se abordaron cuando Bashiruddin Mahmood afirmó haber inventado un instrumento científico para evitar más fugas. [52] El 18 de octubre de 2011, el NES (administrador de la planta) impuso una emergencia de siete horas después de detectar una importante fuga de agua. [53] La fuga fue controlada y se levantó la emergencia. [53]
A pesar de los incidentes de cortes de energía, los físicos superiores y la dirección de la central nuclear desestimaron las críticas a las operaciones de la central nuclear que sostenían que la central tenía que funcionar sin el apoyo técnico y material de Canadá, y sin instalaciones que estaban Inexistencia en el país de soporte para las operaciones de la planta. [12] Parvez Butt (un ingeniero mecánico ) finalmente estableció las instalaciones de soldadura, la fabricación de herramientas y los talleres mecánicos cerca de la planta de energía nuclear de Karachi para respaldar las operaciones de energía nuclear de la planta en años sucesivos; Butt fue honrado con el honor más alto de la nación. por este aporte. [12]
Según un informe presentado a la OIEA por SB Hussain, un físico de alto nivel que trabajó en la central nuclear de Karachi, sostuvo que operar una central nuclear en un entorno de ausencia total de Canadá era una tarea difícil, pero resultó ser una bendición disfrazada, porque proporcionaba la La Comisión de Energía Atómica fue una oportunidad para participar en la autosuficiencia en la producción del ciclo del combustible nuclear y programas de autofabricación, lo que fue una experiencia fundamental para el funcionamiento y la gestión seguros de la central nuclear de Chashma, mucho más grande, en Punjab. : 149 [5] [12]
Según la evaluación compilada por la Corporación Nuclear Nacional de China , las obras de construcción de la planta de energía nuclear de Karachi han promovido el desarrollo de industrias relacionadas en Pakistán, proporcionando más de 10.000 puestos de trabajo para el área local. [54]
Personal notable
Desde 1973, la Comisión de Energía Atómica de Pakistán participó en una empresa educativa conjunta con el departamento de física de la Universidad de Karachi para patrocinar programas de grado en física de la salud e ingeniería electrónica, y amplió la asociación con la Universidad NED en ingeniería eléctrica , específicamente ingeniería energética . [55]
El Instituto de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de Islamabad opera y mantiene el Instituto de Ingeniería Energética de Karachi que ofrece programas de capacitación y cursos en ingeniería nuclear, eléctrica y mecánica en la Central Nuclear de Karachi. [56]
Ver: §Sección: 2.2.3. Proceso de parada y desmantelamiento permanente
