Tuesday, 30 May 2017

El Dabaa NPP’s four Generation 3+ reactors to be the newest and safest in the world

The world’s first Generation 3+ nuclear reactor: paving the way for the future of nuclear power
Cairo, 28th May 2017
Nuclear generations: a brief history
Ever since the world’s first commercial nuclear power plant in Obninsk, central Russia, was connected to the grid in 1954, nuclear technology has been evolving continuously to make new reactors safer, more powerful and more efficient.
These developments have mostly happened in waves, resulting in several generations of nuclear reactors that are typically distinguished. Generation I reactors were developed in 1950-60s and are virtually extinct today except for a few units still operational in the UK. Generation II reactors, whose heyday was in the 1970-1990s, are still largely running around the world after their design life was extended from 30-40 years to 50-60 years. Generation III reactors, developed to incorporate improvements in fuel technology, thermal efficiency, safety systems and operational lifetime, first came online in the late 1990s and are still being constructed worldwide.
With Generation IV designs still on the drawing board, the next step in nuclear reactor technology from Generation III is Generation III+, developed to have enhanced safety systems, a longer operational lifetime and decreased both core damage and large release frequencies, among other features.
The development of a new nuclear reactor technology from initial research to commissioning and commercial use is a time- and effort-consuming process that normally takes years, if not decades. This means that the launch of a next-generation reactor design is always a major milestone in the global energy industry. 2017 saw just such a milestone when Unit 6 of the Novovoronezh NPP went online.
World’s first Generation 3+ reactor
Unit 6 of the Novovoronezh NPP in central Russia entered into operation in February 2017, becoming the first – and to date only – Gen 3+ reactor in commercial use. The unit features a VVER-1200 pressurized water reactor design developed by Rosatom, Russia’s nuclear power corporation. VVER stands for water-water power reactor – meaning that water is used both as a neutron moderator and as coolant. The-1200 prefix denotes a gross power output of 1,200 MWe, making VVER-1200 one of the world’s most powerful nuclear reactors.
VVER-1200’s enhanced features include its extended operational lifetime (60 years for the reactor unit)) and enhanced safety systems that comply with the most stringent international regulations introduced after the Fukushima NPP incident.VVER-1200’s key innovation is the use of both conventional active safety systems and additional passive safety systems that neither require the intervention of nuclear power plant personnel nor power supply and act as an additional protection against any potential human error. The unit is designed to withstand all sorts of catastrophic events such as earthquakes, tsunamis, hurricanes and plane crashes. The project was stress-tested under more extreme conditions than those that existed during the Fukushima NPP incident, which included an imitation of every hypothetical scenario imaginable as a total loss of power for up to 72 hours.
Even in a worst-case scenario where a meltdown-type accident does occur, VVER-1200’s double containment and so-called core catcher will prevent a radioactive release into the atmosphere.
Unit 6 of the Novovoronezh NPP passed more than 20 International Atomic Energy Agency (IAEA) safety inspections and was recognized by the Agency’s experts as one of the safest nuclear reactor designs in history. The unit also hosted six World Association of Nuclear Operators (WANO) inspections. WANO Chairman Jacques Regaldo, who visited the unit shortly after its commercial launch, in March 2017, acknowledged the importance of the world’s first Generation 3+ unit going live and praised the achievement.
More to come
The reactor design was developed specifically with a view to being suitable for a wide variety of geographic locations, landscape features and types of soil. This will come in handy, seeing as  several VVER-1200 units are already under construction or planned in countries as diverse as Russia, Belorussia, Finland, Hungary, Egypt, Turkey and Bangladesh.
In the Middle East, the region’s first VVER-1200 reactors will be installed at Egypt’s El Dabaa NPP, which will feature four units of the type with a total gross power output of 4,800 MWe. The project, the final contracts for which are expected to be signed later in the year, has received praise and recognition from local and regional officials.
Secretary General of Egypt’s Energy and Environment Committee Alaa Salaam also spoke publicly in support of the project, ’The El Dabaa NPP will give Egypt a clean energy source. The nuclear power reactors to be installed at the El Dabaa NPP do not emit gases that contribute to the greenhouse effect.’Former IAEA Chief Inspector Yousri Abu Shadi assured the people of Egypt that the El Dabaa NPP design will feature ‘the most modern safety systems’ and is preferable to conventional thermal power stations. He also noted that the each VVER-1200 unit of NPP will generate USD 1 bn per year for the country’s economy.
محطة الضبعة تضم 4 مفاعلات نووية من الجيل الثالث بلس هي الأحدث والأكثر أماناً في العالم 
مفاعلات الجيل الثالث بلس تصنع مستقبل الطاقة النووية في العالم

القاهرة في 28 مايو 2017

الأجيال المتعاقبة من المفاعلات النووية
منذ انطلاق أول محطة نووية للأغراض التجارية في مدينة أوبنينسك بوسط روسيا وربطها بشبكة الكهرباء القومية عام 1954، واصلت التكنولوجيا النووية تطورها باستمرار، لجعل المفاعلات النووية الجديدة أكثر أمناً وقوة وكفاءة. وقد حدثت تلك التطورات الهامة على هيئة موجات تكنولوجية متعاقبة، وهو ما نتج عنه ابتكار أجيال متعددة من المفاعلات النووية المتميزة.
لقد تم ابتكار الجيل الأول من المفاعلات النووية خلال حقبتي الخمسينات والستينات، ولكنها أصبحت جزءً من الماضي الآن، فيما عدا بعض المفاعلات التي مازالت تعمل في المملكة المتحدة لوقتنا الحالي. أما الجيل الثاني من المفاعلات فقد كان عصره الذهبي خلال السبعينات وحتى التسعينات، ومازالت تعمل حتى الآن في العديد من دول العالم، خاصة بعدما أجريت بعض التعديلات على تصميماتها مما ساهم في إطالة عمرها الإنتاجي من 30-40 عاماً في المتوسط إلى 50-60 عاماً. وقد تم ابتكار الجيل الثالث من المفاعلات النووية بعد أن تم دمج التطورات الحادثة في تكنولوجيا الوقود النووي والكفاءة الحرارية وأنظمة الأمان والعمر التشغيلي، وهو ما ساهم في ظهور هذا الجيل من المفاعلات لأول مرة خلال حقبة التسعينات، خاصة مع بناء المزيد من هذه المفاعلات في مواقع عديدة حول العالم.    
وعلى الرغم من أن تصميمات الجيل الرابع من المفاعلات النووية مازالت حبراً على ورق حتى الآن، إلا أن التطور التالي للجيل الثالث من المفاعلات النووية كان هو الجيل الثالث بلس، وهو الجيل الذي تم تصميمه ليضم أنظمة أمن أكثر تطوراً، وعمرا تشغيليا أطول، مع تناقص احتمالات معدل تلف قلب المفاعل والتسرب الحراري بالإضافة للعديد من الخصائص والمزايا الأخرى.    
 إنّ تطوير تكنولوجيا المفاعلات النووية الجديدة من مرحلة الأبحاث الأولية حتى مرحلة التشغيل التجريبي والاستخدام التجاري هو أمر يتطلب وقتا وجهدا كبيرا، حيث يستغرق ذلك أعواماً طويلة وربما عقودا. ويعني ذلك أنّ إطلاق التصميم الخاص بالجيل الجديد من المفاعلات النووية يمثل خطوة رئيسية في قطاع الطاقة العالمي. لقد شهد عام 2017 واحدة من تلك الانجازات الرئيسية في هذا القطاع، حيث تم إطلاق الوحدة السادسة في محطة نوفوفورونيج النووية في روسيا والتي تنتمي لمفاعلات الجيل الثالث بلس.

 أول مفاعل للجيل الثالث بلس في العالم
بدأت الوحدة السادسة في محطة نوفوفورونيج النووية في وسط روسيا العمل في فبراير 2017، وبهذا أصبحت هذه الوحدة هي الأولى من نوعها في العالم التي تنتمي لمفاعلات الجيل الثالث بلس، ويتم تشغيلها لأغراض الاستخدام التجاري. وتُعد الوحدة السادسة في تلك المحطة من مفاعلات القدرة المائية- المائية VVER-1200 التي تعمل بالماء المضغوط وقامت بتطويرها روساتوم، مؤسسة الطاقة النووية الروسية. وتشير VVER إلى مفاعل القدرة المائي-المائي، ويعني ذلك أنّ للماء وظيفة مزدوجة كمهدئ للنيوترونات ومُبرّد للمفاعل. وتبلغ الطاقة الكلية للمفاعل الواحد 1200 ميجاوات، وهو ما يجعله احد أقوى المفاعلات النووية في العالم.       
أما الخصائص المُحسّنة للمفاعل VVER1200 فتتمثل في العمر التشغيلي الممتد (60 عاماً لوحدة المفاعل)، هذا بالإضافة لنظم السلامة التي تتوافق مع أفضل المعايير العالمية التي تم الإعلان عنها بعد حادث محطة فوكوشيما النووية في اليابان.  
ومن أهم الابتكارات التي يستخدمها المفاعل VVER-1200 اعتماده على أنظمة السلامة النشطة بالإضافة لأنظمة السلامة التلقائية التي لا تتطلب تدخلاً بشرياً من العاملين في المحطة النووية كما لا تحتاج لمصدر طاقة إضافي، وهو ما يمثل نظام حماية إضافيا ضد الأخطاء البشرية المحتملة. لقد تم تصميم الوحدة بحيث تتحمل كل أنواع الكوارث الطبيعية بما في ذلك الزلازل وموجات التسونامي والبراكين وحوادث تحطم الطائرات. خضعت المحطة أيضاً لاختبارات التحمل تحت أقصى الظروف وأكثرها تطرفاً، بما يتجاوز تلك الظروف التي تعرضت لها محطة فوكوشيما خلال الحادث الشهير الذي وقع لها. تضمنت الاختبارات التي خضعت لها الوحدة أيضاً محاكاة كل السيناريوهات المحتملة والتي يمكن تخيلها، ومن بينها فقدان المحطة للطاقة لمدة تصل إلى 72 ساعة.      
وحتى في ظل أسوأ السيناريوهات المحتملة، ومنها حوادث انصهار قلب المفاعل، فإنّ قدرة المفاعل VVER-1200 على الاحتواء المزدوج للكارثة وكذلك آلية احتواء قلب المفاعل سيمنع حدوث أي تسرب نووي في البيئة المحيطة. الجدير بالذكر أن الوحدة السادسة بمحطة نوفوفورونيج خضعت لأكثر من 20 حملة تفتيشية على السلامة من الوكالة الدولية للطاقة الذرية، وقد ذكر مفتشو الوكالة أنها احدى المحطات الأكثر أماناً في التاريخ. استضافت الوحدة الجديدة أيضاً 6 حملات تفتيشية من الجمعية العالمية لمشغلي المفاعلات النووية. وقد أشاد السيد/ جاك ريجالدو- رئيس الجمعية، والذي زار الوحدة في مارس 2017 بعد افتتاحها مباشرة للتشغيل التجاري، بأهمية تشغيل الوحدة التي تنتمي لمفاعلات الجيل الثالث بلس، كما أثنى على هذا الانجاز الهام.     
إقامة المزيد من مفاعلات VVER-1200 في مواقع عالمية متنوعة
لقد تم تصميم المفاعل بشكل خاص ليناسب العديد من البيئات والمواقع الجغرافية وأنواع التربة حول العالم. وبالفعل تتم حالياً إقامة عدد من مفاعلات VVER-1200 أو التخطيط لإقامتها قريباً في كل من روسيا وبيلاروسيا وفنلندا والمجر ومصر وتركيا وبنجلاديش.   
وفي منطقة الشرق الأوسط، يقام أول مفاعل من مفاعلات الجيل الثالث بلس VVER-1200 بمنطقة الضبعة في مصر، حيث تضم محطة الضبعة النووية 4 وحدات من هذا النوع بطاقة اجمالية تصل إلى 4800 ميجاوات. ومن المنتظر التوقيع على العقود النهائية للمشروع في وقت لاحق من العام الحالي، حيث نال المشروع تقدير المسئولين الحكوميين والإقليميين المتخصصين في هذا المجال.  
 ومن جانبه، دعم  السيد/ علاء سلّام- أمين سر لجنة البيئة والطاقة بمجلس النواب المصري المشروع وأشاد به، حيث قال: "إنّ محطة الضبعة النووية ستمثل مصدراً للطاقة النظيفة في مصر، حيث أنّ المفاعلات النووية التي ستضمها المحطة لا ينبعث منها أية غازات قد تزيد من أثر ظاهرة الاحتباس الحراري في البيئة المصرية".  
ويؤكد السيد/ يسري أبو شادي- المفتش السابق في الوكالة الدولية للطاقة الذرية أنّ تصميم محطة الضبعة النووية يضم "أحدث أنظمة السلامة والأمان" في العالم، وهي بديل أفضل من المحطات الحرارية لتوليد الطاقة. وألمح أبو شادي إلى أن كل وحدة من الوحدات الأربعة التي تضمها محطة الضبعة سيعمل على تحقيق  مليار دولار أمريكي كل عام بما يصب في مصلحة الاقتصاد المحلي.