Herzlich willkommen in der Nucleopedia! Hierbei handelt es sich um eine freie Enzyklopädie, die sich auf den Bereich der Kernenergie spezialisiert hat. Die Inhalte sind frei verfügbar und unter Lizenz frei verwendbar. Auch Sie können zum Inhalt jederzeit beitragen, indem Sie als Benutzer den Seiteninhalt verbessern, erweitern oder neue Artikel erstellen.
Vielen Dank für Ihre Unterstützung an dem Projekt!

Benutzerkonto beantragen  Benutzerkonto anfordern

Kernkraftwerk Palo Verde

Aus Nucleopedia
Wechseln zu: Navigation, Suche
Kernkraftwerk Palo Verde
PaloVerdeNuclearGeneratingStation.jpg
Standort
Land Flag of the United States.svg Vereinigte Staaten
Bundesstaat Arizona
Ort Wintersburg
Koordinaten 33° 23′ 14″ N, 112° 51′ 50″ WTerra globe icon light.png 33° 23′ 14″ N, 112° 51′ 50″ W
Reaktordaten
Eigentümer Arizona Public Service Company
Betreiber Arizona Public Service Company
Vertragsjahr 1973
Betriebsaufnahme 1985
Im Betrieb 3 (4242 MW)
Einspeisung
Eingespeiste Energie im Jahr 2009 30674 GWh
Eingespeiste Energie seit 1985 600698 GWh
Stand der Daten 29. September 2010
Spacer.gif
Gtk-dialog-info.svg
Die Quellen für diese Angaben sind in der Zusatzinformation einsehbar.

Das Kernkraftwerk Palo Verde (englisch Palo Verde Nuclear Power Plant) steht nahe der Stadt Wintersburg im US-Bundesstaat Arizona. Die Anlage ist mit ihren drei Reaktoren, die in den 1980ern den Betrieb aufnahmen, das leistungsstärkste Kernkraftwerk in den Vereinigten Staaten von Amerika.

Geschichte

Die Positionierung des Standortes von Palo Verde war in den 1970er stark umstritten, besonders im Bezug auf die Gefahr dieser Technologie. Zudem war zu diesem Zeitpunkt bereits klar, dass über die Hälfte der erzeugten Energie in die umliegenden Staaten exportiert werden würde.[1] Außerdem befindet sich der Standort weitab von jeder Wasserversorgung, die für die Kühlung benötigt werden würde. Zudem wird die Westwindlage bemängelt, da bei einem Unfall die Metropolregion Phoenix gefährdet wäre. Des weiteren wird bemängelt, dass der Standort gegen Alternativen ausgewählt wurde, da das Land auf dem die Anlage errichtet werden sollte dem Präsidenten der Arizona Public Service Company, Keith Turley gehörte. Für die Errichtung der Anlage wurde ihm das Land für rund zwei Millionen US-Dollar von seinem eigenen Unternehmen abgekauft.[2]

Ehemals wurden für das Projekt zehn Reaktoren angedacht.[3] Mit dem Bau des ersten Reaktors wurde am 25. Mai 1976 begonnen, gefolgt von Block zwei und drei am ersten Juni 1976.[4] Die gesamten Baukosten für die drei Anlagen kalkulierten sich auf 5,9 Milliarden US-Dollar bei einem durchschnittlichen Preis von 1549 US-Dollar pro Kilowatt.[5] Die Betriebsaufnahme für die Reaktoren wurde für 1983, 1984 und 1986 erwartet.[6] Man erwartete im Jahr 1983 innerhalb von 87 Monaten den ersten Block vollständig zu errichten.[7]

Zwei weitere angedachte Reaktoren, die sich bereits vor der konkreten Planungsphase befanden, Block vier und fünf, sollten eigentlich 1988 und 1990 den Betrieb aufnehmen.[6] Allerdings gab es seitens grüner Politiker während des Wahlkampfes im Jahr 1979 für 1980 starke Gegenstimmen gegen das Projekt, weshalb das Projekt um sieben Reaktoren reduziert wurde.[3] Der Eigentümer der Anlage, die Arizona Public Service Company, stornierte im Juli 1979 Block vier und fünf endgültig.[8]

Betrieb

Im Januar 1983 ging der erste Reaktor von Palo Verde erstmals in den Wärmeprobebetrieb noch ohne Brennstoff. Man stelle allerdings eine Vielzahl von defekten Komponenten fest, unter anderem Fehlfunktionen an Ventilen, fehlerhafte Indikatoren und defekte Pumpen. Der Leiter des Wärmeprobebetriebs, John Heneage, machte die Arizona Public Service Company darauf aufmerksam, bei der er selbst angestellt ist, dass das Personal nicht gut genug ausgebildet sei, um die Sicherheit der Anlage abnehmen zu können und die Funktionsfähigkeit der Komponenten festzustellen. Im November 1983 wurde er daraufhin als Direktor für den Wärmeprobebetrieb des Kernkraftwerks Palo Verde entlassen.[9]

Der erste Reaktor nahm am 10 Juni 1985 erstmals den Betrieb auf und wurde am 28. Januar 1986 dem Betreiber übergeben. Block zwei folgte am 20 Mai 1986 mit der Inbetriebnahme und wurde am 19. September 1986 dem Betreiber übergeben, gefolgt von Block drei, der am 28 November 1987 den Leistungsbetrieb aufnahm und am 8. Januar 1988 in den kommerziellen Betrieb übergeben wurde.[4] Alle drei Reaktoren produzierten bei der Inbetriebnahme etwa sechsmal mehr Elektrizität als der Hoover-Damm.[3] Die drei Reaktoren sind die einzigen in den Vereinigten Staaten von Amerika, die für den Betrieb mit einem vollständigen MOX-Kern ausgelegt sind, neben einem weiteren unvollendeten Reaktor im Kernkraftwerk Satsop. Die drei Reaktoren in Palo Verde sind allerdings nicht dazu lizenziert worden.[10] Die in der Anlage erzeugte Elektrizität versorgt neben dem US-Bundesstaat Arizona auch Teile der Bundesstaaten Kalifornien, Texas und New Mexico.[11]

Im Januar 1989 begann die Nuclear Regulatory Commission mit der systematischen Bewertung der Lizenznehmer-Ausübung. Währenddessen wird der Betrieb der Anlage überwacht und bewertet, wie gut der Betreiber seine Pflichten gegenüber der Sicherheitskultur und der Behörde nachkommt. Während dieser Überwachung kam es am dritten März 1989 zu einer Störung im Stromnetz, weshalb der dritte Block bei 98 % der Nennleistung automatisch den Generator abschaltete und die Reaktorleistung auf 45 % reduzierte. Um die Turbine anzuhalten wurden die Überströmventile geöffnet, wobei es im Steuersystem der Ventile zu einer Störung kam. Daraus resultierte ein zu starker Dampfstrom, und eine Unterkühlung des Reaktorkühlsystems und ein Druckabfall im sekundären Kreislauf. Daraufhin schloss die Hauptdampfleitung zur Turbine automatisch und löste eine Reaktorschnellabschaltung aus. Zunächst vermuteten die Operatoren ein defektes atmosphärisches Ablassventil, weshalb man manuell diese Ventile öffnen musste und eine Schnellabschaltung einleitete. Nach dem Ereignis wurden die Abblasventile der ersten beiden Blöcke ebenfalls untersucht, wobei diese in vier von acht Fällen versagten. Der Hersteller der Ventile stellte fest, dass bei zu hohen Druck und bei Leckagen im Inneren der Bauteile die Ventile nicht öffnen können.[12]

Nach weiteren Untersuchungen stellte die Nuclear Regulatory Commission fest, dass dieses Problem bereits 1985 bekannt war und die Notbeleuchtung rund fünf Quartale nicht weiter geprüft worden war. Der Betreiber, die Arizona Public Service Company, musste für den Vorfall in Block drei aufgrund von 13 Verstößen eine Strafgebühr in höhe von 250000 US-Dollar zahlen. Eine weitere Strafe aufgrund von verschleppten Prüfungen musste am 16. Oktober 1990 an die Nuclear Regulatory Commission gezahlt werden in Höhe von 125000 US-Dollar. Während des Vorfalls kam es am 30. Mai 1989 zu einem Zwischenfall. Drei Mitglieder der Aktivistengruppe „Earth First!“ versuchten die Hochspannungsleitung einer Pumpstation des Kernkraftwerks zu kappen. Bevor es allerdings dazu kommen konnte, wurden die Aktivisten vom FBI festgenommen.[12]

Im Oktober 2005 wurde bei einer Inspektion der Notkühlsysteme von Block zwei und drei ein Konstruktionsfehler entdeckt. Möglicherweise hätte das System bei einem Kühlmittelverlustunfall nicht ordnungsgemäß arbeiten können. Aufgrund dessen wurden die beiden Reaktoren vom Netz genommen, bis das Problem behoben war. Besonders bemängelt wurde, dass die Reaktoren bereits seit rund zwei Jahrzehnten mit diesem Konstruktionsfehler betrieben wurden, ohne diesen bei Routineinspektionen festzustellen.[13]

Technische Details

Das Kernkraftwerk Palo Verde ist mit drei baugleichen Druckwasserreaktoren vom Typ System 80 von Combustion Engineering ausgestattet, auf deren Basis später der Reaktor vom Typ System 80+ entwickelt wurde.[14] Die elektrische Leistung von Block eins und zwei liegt bei 1414 MW brutto bei einer Nettoleistung in Block eins von 1311 MW und in Block zwei von 1314 MW. Die Nettoleistung von Block drei beträgt 1312 MW bei einer Bruttoleistung von 1141 MW.[4] Im Basisdesign haben alle Reaktoren eine thermische Leistung von 3800 MW. Die Energie wird im Reaktor durch 241 Brennelemente erzeugt und durch 68 Steuerstäbe geregelt.[15] Die Sattdampfturbinen die in Palo Verde zum Einsatz kommen, wurden von General Electric gefertigt und setzen sich aus einem zweiflutigen Hochdruckläufer und drei zweiflutige Niederdruckläufer zusammen. Die Turbine rotiert mit insgesamt 1800 Umdrehungen pro Minute. Im Jahre 1995 wurden diese nach rund 50000 Betriebsstunden ausgetauscht und modernisiert, sodass die Leistung um 25 bis 35 MW gesteigert werden konnte. Die alten Scheibenläufer wurden durch Monoblockläufer ersetzt.[16]

Daten der Reaktorblöcke

Das Kernkraftwerk Palo Verde besteht aus drei Reaktoren, die sich im Betrieb befinden.

Reaktorblock[4] Reaktortyp Leistung Baubeginn Netzsyn-
chronisation
Kommer-
zieller Betrieb
Stilllegung
Typ Baulinie Netto Brutto
Palo Verde-1 DWR System 80 1311 MW 1414 MW 25.05.1976 10.06.1985 28.01.1986
Palo Verde-2 DWR System 80 1314 MW 1414 MW 01.06.1976 20.05.1986 19.09.1986
Palo Verde-3 DWR System 80 1312 MW 1414 MW 01.06.1976 28.11.1987 08.01.1988

Einzelnachweise

  1. J. B. Cullingworth: Energy, land, and public policy - Band 5 von Energy policy studies. In: Transaction Publishers, 1990 ISBN 0887387705
  2. Michael F. Wendland: The Arizona Project. In: Blue Sky Press, 1988 ISBN 9780945165026
  3. a b c Christopher C. Horner: Power Grab: How Obama's Green Policies Will Steal Your Freedom and Bankrupt America. In: Regnery Publishing, 2010 ISBN 1596985992
  4. a b c d Power Reactor Information System der IAEA: „United States of America“ (englisch)
  5. Frank Ackerman: Poisoned for pennies: the economics of toxics and precaution. In: Island Press, 2008 ISBN 1597264016
  6. a b Anna György: No nukes: everyone's guide to nuclear power. In: South End Press 1980, ISBN 9780896080065
  7. Bad omens for Sizewell's timekeeping. In: New Scientist, 24. Februar 1983 - Band 97,Nr. 1346 ISSN 0262-4079
  8. Steven J. Nadis: Time for a reassessment. In: Bulletin of the Atomic Scientists, Februar 1980 - Band 36, Nr. 2
  9. Stephen H. Unger: Controlling technology: ethics and the responsible engineer. In: Wiley-IEEE, 1994 ISBN 9780471591818
  10. National Academy of Sciences (U.S.). Committee on International Security and Arms Control: Management and disposition of excess weapons plutonium. In: National Academies Press, 1994 ISBN 9780309050425
  11. United States. Congress. Senate. Committee on Finance: Certain committee amendments to H.R. 10612: hearings before the Committee on Finance, United States Senate, Ninety-fourth Congress, second session ... July 20, 21, and 22, 1976, Band 2. In: U.S. Govt. Print. Off., 1976
  12. a b Union of Concerned Scientists: Palo Verde Unit 1, Ausfall vom 5. März 1989 bis 5. Juli 1990
  13. Brice Smith u.a.: Insurmountable risks: the dangers of using nuclear power to combat global climate change. In: RDR Books, 2006 ISBN 9781571431622
  14. Lawrence F. Drbal u.a.: Power plant engineering. In: Springer, 1996 ISBN 9780412064012
  15. Samuel Glasstone, Alexander Sesonske: Nuclear Reactor Engineering: Reactor systems engineering. In: Springer, 1994 ISBN 9780412985317
  16. Alexander Leyzerovich: Wet-steam turbines for nuclear power plants. In: PennWell Books, 2005 ISBN 9781593700324

Siehe auch

Für kursiv geschriebene Kernkraftwerke gab es zwar Planungen und Anträge bei der AEC oder NRC, diese kamen jedoch nie in die eigentliche Planungsphase; (ausgeklammerte) Standorte wurden für Kernkraftwerke bereits evaluiert, aber keine Planung begonnen.