Разрушительный шторм 2020 года преждевременно остановил работу единственной атомной электростанции в Айове. Учитывая планы Google возобновить её работу для обеспечения электроэнергией расположенных поблизости центров обработки данных, будет ли экстремальная погода угрожать безопасности реактора? 
Вид на энергетический центр Дуэйна Арнольда в Пало, штат Айова. Фотография: NextEra Energy. Сохранить эту статью Сохранить эту статью
Эта статья первоначально появилась на сайте Inside Climate News и является частью сотрудничества Climate Desk.
Когда в 2020 году шквал обрушился на атомную электростанцию имени Дуэйна Арнольда, у Дианы Локенвиц было время лишь один раз взглянуть в окно.
С запада налетела стена облаков, поглотив город Пало, штат Айова, во тьме. «Было такое ощущение, будто наступила кромешная тьма», — вспоминал старший системный инженер завода.
Затем зазвучала сигнализация.
В считанные секунды после того, как шторм обрушился на электростанцию, ветер со скоростью 130 миль в час перерезал все шесть ее внешних линий электропередачи, что привело к автоматическому аварийному отключению.
Резервные дизель-генераторы с грохотом заработали, и большие управляющие стержни вошли в активную зону реактора, чтобы остановить реакцию деления, обеспечивающую выработку энергии на станции.
Поскольку активная зона реактора оставалась опасно горячей, сработали системы безопасности, чтобы стабилизировать реактор и отвести избыточное тепло, и этот процесс продолжался несколько часов.
«Только выйдя потом на улицу, мы поняли, что градирен больше нет», — вспоминает Локенвиц.
Двенадцать водоохладительных башен когда-то возвышались над станцией, словно два ряда солдат, выпуская пар из воды, используемой для охлаждения ядерного реактора. Шторм опрокинул их.
Шквал, характеризующийся сильными порывами ветра, распространяющимися на несколько сотен миль, пронесся по Среднему Западу, вызвав масштабные отключения электроэнергии и катастрофический ущерб зданиям, деревьям и миллионам акров посевов.
После 45 лет работы энергетический центр имени Дуэйна Арнольда был закрыт. Планировалось, что электростанция будет выведена из эксплуатации в течение нескольких месяцев, поэтому времени и финансовых средств на ремонт поврежденного штормом объекта было мало.
Первоначальный анализ, проведенный Отделом анализа рисков Федеральной комиссии по ядерному регулированию (NRC), показал, что вероятность повреждения ядерного ядра на АЭС Дуэйн-Арнольд во время урагана составляла 1 к 1000. Этот инцидент был одним из двух «важных предвестников» серьезной аварии в США в период с 2015 по 2024 год, что соответствует второму по величине уровню риска, который может быть присвоен событию на атомной электростанции, сообщила NRC изданию Inside Climate News. За этот период не было «значительных предвестников», событий с самым высоким уровнем риска.
В окончательном анализе Комиссии по ядерному регулированию (NRC), опубликованном в марте 2021 года, была указана несколько меньшая вероятность повреждения активной зоны энергоблока, но отмечалось, что риск отключения электроэнергии на станции во время урагана был «особенно высок».
Электростанция Дуэйн Арнольд простаивала с 2020 года, но благодаря соглашению о закупке электроэнергии между базирующейся во Флориде компанией NextEra Energy и Google, которая расширяет свой парк центров обработки данных в Айове, возобновление работы станции запланировано на 2029 год.
В начале этого года компания NextEra Energy уведомила Комиссию по ядерному регулированию (NRC) о том, что начнет процесс регулирования для перезапуска электростанции.
Осенью компания NextEra объявила о партнерстве с Google, которая уже управляет несколькими центрами обработки данных в Каунсил-Блаффс и в настоящее время строит кампус центров обработки данных за пределами Сидар-Рапидс, примерно в 12 милях от Дуэйн-Арнольда.
Технологический гигант согласился помочь покрыть расходы на повторный ввод в эксплуатацию и закупать большую часть вырабатываемой Дуэйном Арнольдом энергии в течение 25 лет. Как сообщается в пресс-релизе от 27 октября, две компании «также подписали соглашение об изучении возможности разработки новых атомных электростанций для размещения в США».
«Эта электростанция будет поставлять в региональную энергосеть более 600 МВт чистой, безопасной и круглосуточно работающей ядерной энергии», — говорится в заявлении Google, опубликованном после объявления о проекте NextEra.
Градирни в дата-центре Google в Каунсил-Блаффс, штат Айова.
Фотография: Google.Операторы утверждают, что усовершенствования первоначальной конструкции станции, включая дополнительные резервные дизель-генераторы и градирни с повышенной ветроустойчивостью, повысят ее устойчивость к будущим суровым погодным условиям. Эта устойчивость имеет ключевое значение, поскольку угроза сильных штормов для атомной энергетики в Айове, вероятно, будет расти.
Потепление Мексиканского залива привело к перемещению большего количества влаги на север, в атмосферу штата Айова, что увеличило частоту и интенсивность погодных явлений, включая сильные дожди, ураганы, торнадо и град.
Только в 2024 году в штате Айова было зафиксировано рекордное количество торнадо — 155, что превысило предыдущий рекорд в 146 торнадо, установленный всего тремя годами ранее, в 2021 году.
Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA) отслеживало погодные и климатические катастрофы с ущербом, превышающим 1 миллиард долларов, в штате с 1980 по 2024 год. За это время в штате происходило чуть менее двух штормов в год, ущерб от которых, с учетом инфляции, превышал 1 миллиард долларов. В среднем за последние пять лет было 5,4 таких события в год. (Сокращения бюджета NOAA, произведенные президентом Дональдом Трампом, означают, что агентство прекратило отслеживать катастрофы с ущербом в миллиард долларов.)
Представители Дуэйн-Арнольдской АЭС подчеркнули, что ни один из критически важных ядерных компонентов станции не пострадал во время урагана 2020 года. «Станция оставалась в безопасности на протяжении всего происшествия», — заявил Мэтт Олофф, представитель компании NextEra, комментируя аварийное отключение.
Однако в отчетах Комиссии по ядерному регулированию (NRC), составленных после инцидента, отмечалось повреждение как сооружений, обеспечивающих безопасность, так и сооружений, не связанных с безопасностью.
Помимо обрушившихся градирен, шторм повредил реакторные и турбинные здания АЭС Дуэйн Арнольд, включая систему «вторичной защиты», которая служит второй линией защиты от выброса радиоактивных веществ в случае расплавления активной зоны реактора.
Спустя десять часов после начала аварийного охлаждения на электростанции Дуэйн Арнольд система охлаждения двух дизельных генераторов начала демонстрировать признаки износа. Мусор, оставшийся после шторма, забил систему, и воды стало недостаточно для охлаждения генератора. Операторы обошли фильтр, сохранив работоспособность генератора.
Анализ Комиссии по ядерному регулированию (NRC) показал, что наиболее вероятным путем к опасному повреждению активной зоны реактора на станции Дуэйн-Арнольд во время урагана был бы отказ обоих резервных генераторов, что привело бы к отключению электроэнергии на станции.
Даже при повышенном риске повреждения ядерного реактора, для того чтобы в реакторе Дуэйна Арнольда произошла расплавление активной зоны или выброс радиации, должно было произойти гораздо больше непредвиденных обстоятельств, заявил Адам Стейн, директор программы инноваций в ядерной энергетике в Институте прорывных исследований (Breakthrough Institute), беспартийном и некоммерческом глобальном исследовательском центре.
«Это было одно из самых значительных происшествий, связанных с безопасностью, в истории атомной энергетики США, и тем не менее оно не представляло существенной опасности для населения», — сказал Стейн. «Это говорит о надежности этих электростанций».
По словам Стайна, для получения лицензии NRC требуется, чтобы здания реакторов были построены таким образом, чтобы выдерживать «торнадо-снаряды», то есть столкновения крупных объектов на высоких скоростях. «Они буквально спроектированы так, чтобы безопасно выдерживать подобные события», — сказал он.
Тем не менее, компания NextEra планирует усилить меры безопасности, связанные с погодными условиями, на вновь открытом заводе в Дуэйн-Арнольде.
«Мы анализируем эти события, стараемся извлечь уроки и задаемся вопросом: что могло бы сделать электростанцию еще безопаснее, чем она есть сейчас?» — заявил консультант NextEra Майкл Дэвис на публичном информационном собрании, организованном Комиссией по коммунальным услугам штата Айова в Сидар-Рапидс 13 ноября.
По словам Дэвиса, компания рассматривает возможность установки третьего дизельного генератора для обеспечения дополнительного резервного электропитания, а также разработает новые водоохлаждающие градирни для завода Duane Arnold с более высоким порогом ветроустойчивости.
Представители Google не ответили на вопросы о том, вызывают ли повреждения, нанесенные электростанции Дуэйн Арнольд во время урагана 2020 года, какие-либо опасения по поводу ядерной безопасности во время сильных погодных явлений.
В заявлении для Inside Climate News представитель NRC сообщил, что требования безопасности NRC обязывают заявителей «учитывать самые суровые метеорологические и сейсмические условия, известные в предлагаемом районе», при выборе мест для размещения реакторов.
«Важно понимать, что атомные электростанции строятся таким образом, чтобы выдерживать экстремальные экологические опасности, и что Комиссия по ядерному регулированию требует от станций наличия резервных систем, компонентов и программ для смягчения последствий отключения электроэнергии за пределами площадки», — добавили в Комиссии.
Локенвиц, бывший инженер электростанции Дуэйн Арнольд, рассматривает возобновление работы станции как своего рода возрождение. По ее словам, если бы объект не был запланирован к выводу из эксплуатации, когда произошел ураган, Дуэйн Арнольд была бы восстановлена и продолжила бы вырабатывать электроэнергию.
«Этот завод работал точно так, как и было задумано. Просто стечение обстоятельств сложилось идеально».
Источник: www.wired.com
