Quang cảnh Nhà máy điện nguyên tử Tarapur, với hai lò phản ứng nước nặng có áp suất, mỗi lò tạo ra công suất 540 MW, có thể nhìn thấy, Maharashtra, ngày 26 tháng 2014 năm XNUMX

Cuộc phỏng vấn với BC Pathak về kế hoạch và chiến lược điện hạt nhân của Ấn Độ
Vào ngày 17 tháng 2023 năm 700, lò phản ứng nước nặng điều áp (PHWR) công suất 700 MW được phát triển nội địa lớn nhất Ấn Độ – tổ máy thứ tư ở Kakrapar, Gujarat – đã đạt tới mức tới hạn. Sáu tháng trước đó, một tổ máy 2024 MWe khác trong cùng cơ sở đã bắt đầu sản xuất điện thương mại. Vào năm XNUMX, một tổ máy khác có công suất tương tự dự kiến ​​sẽ được đưa vào vận hành tại Rawatbhata, Rajasthan. Đằng sau tất cả các lò phản ứng này là Tập đoàn Điện hạt nhân Ấn Độ Limited (NPCIL). Chủ tịch và giám đốc điều hành BC Pathak nói với The Hindu NPCIL có kế hoạch “vận hành một lò phản ứng điện hạt nhân hàng năm”.
Ông Pathak là Nhà khoa học xuất sắc của Bộ Năng lượng nguyên tử và có hơn 30 năm kinh nghiệm thực hiện các dự án điện hạt nhân của NPCIL, bao gồm các lò phản ứng công suất 220 MWe, 540 MWe, 700 MWe và 1,000 MWe thuộc cả PHWR và điều áp. Công nghệ lò phản ứng nước (PWR). Ông đảm nhận vị trí hiện tại tại NPCIL vào tháng 2022 năm 13. Vào ngày 2023 tháng XNUMX năm XNUMX, ông nói chuyện với The Hindu về các kế hoạch và chiến lược điện hạt nhân của Ấn Độ. Sau đây là đoạn trích từ cuộc phỏng vấn.
Trong hội nghị về 'Hạt nhân để chuyển đổi năng lượng sạch' (vào tháng 12), do Hiệp hội Hạt nhân Ấn Độ kết hợp với NPCIL tổ chức, bạn đã phân biệt giữa sản xuất điện và năng lượng. Bạn đã nói phần lớn năng lượng hiện nay đến từ nhiên liệu hóa thạch. Bạn có thể mở rộng về điều này?
Trên toàn cầu, trung bình, thành phần năng lượng bao gồm khoảng 20% ​​điện và 80% năng lượng từ than, xăng, dầu diesel, khí đốt, than non và các thành phần khác. Những nỗ lực đang được thực hiện để khử cacbon trong ngành điện bằng cách xây dựng các nhà máy điện mặt trời, năng lượng gió, năng lượng tái tạo và nhà máy điện hạt nhân. Lĩnh vực năng lượng chiếm 80% bao gồm nhiên liệu đang được sử dụng trực tiếp dưới dạng phân tử hoặc chất khử. Cũng cần phải khử cacbon cho lĩnh vực đó.
Những nỗ lực đang được thực hiện trên toàn cầu để thay thế nhiên liệu này bằng nhiên liệu không thải ra carbon dioxide. Đó là lý do tại sao người ta nhấn mạnh vào việc sản xuất hydro xanh. Ở một mức độ nào đó, hydro xanh sẽ giúp [trong quá trình khử cacbon].
Trong tương lai, năng lượng hạt nhân có thể đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất hydro vì hạt nhân là năng lượng sạch. Hydro, được sản xuất từ ​​các nguồn năng lượng sạch, thường được gọi là hydro xanh. Đó là lý do tại sao hạt nhân có vai trò kép – về mặt sản xuất điện và là nguồn năng lượng sạch đầy tiềm năng.
Nhưng rất nhiều việc phải được thực hiện trên toàn cầu về vấn đề này. Nó sẽ tốn chút thời gian. Đó là điều tôi đang cố gắng giải thích bằng cách phân biệt giữa điện và năng lượng. Điện thực chất chỉ là một dạng tập hợp con của năng lượng.
Trong cuộc đàm phán về khí hậu COP28 được tổ chức tại Dubai, nhiều quốc gia đã đồng ý tăng gấp ba lần sản lượng điện hạt nhân vào năm 2050 để đạt được mức phát thải ròng bằng không. Ấn Độ có đồng ý tăng gấp ba công suất điện hạt nhân đã lắp đặt vào năm 2050 không?
Ấn Độ đã có kế hoạch tăng công suất điện hạt nhân lắp đặt hiện tại là 7,480 MW lên 22,480 MW vào năm 2031-2032 một cách lũy tiến.
Tổ máy Kakrapar-700 công suất 3 MWe ở Gujarat là PHWR bản địa lớn nhất mà NPCIL đã xây dựng. Tại sao phải mất hơn 18 tháng để kết nối nó với lưới điện sau khi nó đạt đến mức tới hạn? Nó đã tạo ra nguồn điện yếu trong nhiều tháng chứ không phải nguồn điện thương mại.
Chúng tôi đã đưa lò phản ứng tới hạn vào tháng 2020 năm 2021 và kết nối nó với lưới điện vào tháng 30 năm 2023, trong khoảng thời gian sáu tháng. Có một số thử nghiệm vận hành sẽ được thực hiện sau đó. Chúng tôi phải giải quyết những thách thức trong quá trình vận hành và hiện tại chúng tôi đã giải quyết được những vấn đề đó. Theo đó, nó được tuyên bố là thương mại [vào ngày 700 tháng 30 năm 2023] và bắt đầu phát điện thương mại XNUMX MWe [vào ngày XNUMX tháng XNUMX năm XNUMX].
Vì đây là lò phản ứng đầu tiên [được mở rộng quy mô] từ các lò phản ứng 540 MWe ở Tarapur nên các thách thức vận hành chắc chắn sẽ xảy ra và chúng tôi đã giải quyết những vấn đề đó. Thiết kế này sở hữu nhiều tính năng an toàn tiên tiến có thể so sánh tốt nhất trên thế giới. Vận hành thử là một dạng xác nhận các thông số thiết kế và được hoàn thành theo từng giai đoạn sau khi nhận được phê duyệt theo từng giai đoạn từ cơ quan quản lý, tức là Ban Điều tiết Năng lượng Nguyên tử.
Các tính năng an toàn mới trong lò phản ứng 700 MWe là gì? Họ có thiết bị bắt lõi nhiên liệu không?
Những lò phản ứng này nằm trong số những lò phản ứng tốt nhất thuộc loại 700 MWe này. Nhiều tính năng an toàn đã được bao gồm trong đó. Về cơ bản, lò phản ứng phải có khả năng kiểm soát khả năng phản ứng. Nó phải có khả năng làm mát lõi [nhiên liệu]. Nó phải có khả năng chứa [các bản phát hành] nếu có.
Liên quan đến điều đó, chúng tôi đã đưa vào nhiều tính năng an toàn bổ sung như lớp lót bên trong khu vực quản thúc, hệ thống loại bỏ nhiệt phân hủy thụ động, hệ thống thông gió có lọc khu vực quản thúc, bộ tái tổ hợp tự xúc tác thụ động, v.v.
Giống như lớp lót thép trong lò phản ứng Kudankulam?
Từ sàn đến tường… giống như ở Kudankulam. Chúng tôi đã giới thiệu các cụm xuyên thấu điện thay vì các dây cáp riêng lẻ. Các dây cáp điện này có các bộ phận dạng mô-đun, được nhà sản xuất thực hiện, mang đến và lắp ráp tại đây. Điều đó sẽ cải thiện độ kín rò rỉ của ngăn chặn.
Chúng tôi đã giới thiệu một hệ thống loại bỏ nhiệt phân hủy thụ động. Trong trường hợp mất điện trạm, nếu không có nguồn điện, nó sẽ đảm bảo làm mát lõi [nhiên liệu]. Chúng tôi đã giới thiệu các đơn vị tái tổ hợp hydro xúc tác thụ động.
Một trong những thay đổi quan trọng mà chúng tôi đã thực hiện đối với các PHWR 700 MW là việc xen kẽ các nhánh xuất tuyến. Nó có lẽ đã được thực hiện lần đầu tiên trên thế giới. Nó đảm bảo rằng luôn có nước trong lò phản ứng ngay cả trong trường hợp điều kiện không bình thường. Tính năng độc đáo này có sẵn trong lò phản ứng của chúng tôi.
Các lò phản ứng 700 MWe của chúng tôi có tất cả các tính năng sẵn có dựa trên kinh nghiệm vận hành ở nước ta và các nơi khác cũng như bài học rút ra từ các sự kiện diễn ra ở các nơi khác trên thế giới. Tôi có thể nói rằng PHWR 700 MWe là một trong những lò phản ứng an toàn nhất trên thế giới.
Bạn đã đề cập rằng kể từ bây giờ NPCIL sẽ chỉ xây dựng PHWR 700 MWe và ở chế độ đội tàu. Lý do cho quyết định này là gì?
Tôi không nói chính xác điều này. Nhu cầu sử dụng điện ở nước ta rất lớn. Lò phản ứng lớn nhất được xây dựng trong nước của chúng tôi là 700 MWe. Để bổ sung công suất lớn, chúng tôi sẽ tiếp tục sử dụng PHWR 700 MW. Tuy nhiên, nếu được yêu cầu, chúng tôi có thể sử dụng PHWR 220 MW, điều này đã được chứng minh tương tự.
Vì vậy, đôi khi, không phải bây giờ, có thể có yêu cầu từ các ngành công nghiệp đối với các lò phản ứng nhỏ hơn. Chúng tôi đã sẵn sàng cho nó. Nhưng với các lò phản ứng 700 MWe, chúng ta sẽ đạt được hiệu quả kinh tế nhờ quy mô.
Cho đến nay, chúng tôi đang xây dựng hai hoặc bốn lò phản ứng cùng một lúc. Nhưng hiện nay, chín lò phản ứng đang được xây dựng. Mười lò phản ứng đang trong các hoạt động tiền dự án khác nhau. Vì vậy, 19 lò phản ứng đang trong các giai đoạn triển khai khác nhau.
Có phải 19 lò phản ứng đang được xây dựng hiện nay?
Có, như tôi đã đề cập, 19 lò phản ứng đang trong các giai đoạn triển khai khác nhau. NPCIL có khả năng đảm nhận [để xây dựng] nhiều lò phản ứng này. Để tăng cường công suất phát điện của chúng ta, tốt hơn là nên xây dựng một nhóm lò phản ứng cùng một lúc. Nhưng chúng tôi mở cửa cho các lò phản ứng 220 MWe và 700 MWe. Nhu cầu cuối cùng là tăng tỷ trọng hạt nhân trong nước càng sớm càng tốt.
Liệu các lò phản ứng 220 MWe này có phải là lò phản ứng mô-đun nhỏ (SMR) không? Xu hướng là hướng tới SMR nhưng cho đến nay vẫn chưa có gì được xây dựng.
Một lò phản ứng nhỏ có công suất 220 MWe không phải là một lò phản ứng mô-đun nhỏ. Nhưng vâng, chúng tôi có thể sử dụng SMR dựa trên kinh nghiệm thiết kế lò phản ứng điện của chúng tôi. Ngày nay, chúng ta có công nghệ 220 MWe đã được chứng minh và chúng có thể được triển khai sớm nhất. Lĩnh vực sản xuất đã trưởng thành cho việc này. Nếu có yêu cầu về 220 MWe, nó có thể được lắp đặt.
Một số lượng lớn các tổ máy 700 MWe hiện đang được xây dựng. Nhưng chúng tôi cũng mở cửa cho các đơn vị 220 MWe.
Khi nào Nhà máy điện nguyên tử Rajasthan-7 (RAPS-7) công suất 700 MWe sẽ gặp nguy kịch?
Tôi dự kiến ​​sẽ đưa RAPS-7 vào vận hành vào năm tới.
Sự sẵn có của uranium tự nhiên trong nước như thế nào? Theo hiểu biết của tôi, chưa có mỏ mới nào được mở. Nếu trong nước không có đủ uranium tự nhiên, liệu bạn có đặt các lò phản ứng 700 MWe bản địa dưới sự bảo vệ của Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế (IAEA) để họ có thể lấy uranium từ nước ngoài không?
Chúng tôi không lường trước bất kỳ vấn đề nào trong việc cung cấp nhiên liệu cho các lò phản ứng điện hạt nhân của chúng tôi.
Vấn đề với lò phản ứng của Nhà máy điện nguyên tử Madras -1 (MAPS-1) tại Kalpakkam là gì? Nó đã bị đóng cửa trong một thời gian dài.
MAPS-1 là một lò phản ứng rất cũ. MAPS-1 và -2 đã hoạt động tốt trong một thời gian dài. MAPS-2 hoạt động ở công suất gần 230 MWe. [Công suất của nó là 220 MWe]. Vì là những đơn vị cũ nên có những vấn đề liên quan đến tuổi tác. Chúng tôi đang giải quyết chúng. Một chút nâng cấp cần phải được thực hiện. Tôi đang mong đợi MAPS-1 sẽ xuất hiện trực tuyến trong năm tài chính này.
Các lò phản ứng TAPS-1 và -2 ở Tarapur là các lò phản ứng cũ hơn và chúng đã hoạt động được hơn 50 năm…
Đúng, TAPS-1 và -2 là những lò phản ứng điện hạt nhân hoạt động lâu đời nhất trên thế giới. Hiện tại, cả hai đều đã ngừng hoạt động và đang tiến hành công việc mở rộng và nâng cấp tuổi thọ. Đơn vị đầu tiên sẽ đi vào hoạt động vào năm tới.
Tiến triển mới nhất của Kudankulam-3,4, 5 và 6 là gì? Gần đây, các bó nhiên liệu uranium đã làm giàu đã được Nga vận chuyển tới Kudankulam.
Công việc xây dựng các lò phản ứng này đang tiến triển tốt. Một [lực lượng lao động] lớn đang tham gia ở đó, chẳng hạn như khoảng 10,000 người. Chúng tôi đang mong đợi những lò phản ứng này sẽ dần dần được đưa vào hoạt động. Chúng tôi đang nhận nguồn cung từ Liên bang Nga cho các dự án này.
Về nhiên liệu, chúng tôi đang vận hành tổ máy 1 và 2 theo chu kỳ nhiên liệu 11 tháng. Với nhiên liệu mới được bổ sung tại tổ máy Kudankulam số 1, tổ máy này đang hoạt động theo chu kỳ nhiên liệu 18 tháng. Nghĩa là một khi chúng ta nạp loại nhiên liệu mới vào, lò phản ứng sẽ hoạt động liên tục trong 18 tháng.
Chúng tôi đang nhận được nguồn cung cấp nhiên liệu thường xuyên. Cả hai lò phản ứng đều đang vận hành ở hệ số công suất tốt. Các đơn vị này đang tạo ra một số lượng lớn, hàng triệu đơn vị điện sạch cho đất nước.
Các lò PWR mà chúng tôi đã phát triển và sử dụng uranium đã làm giàu làm nhiên liệu để đẩy hai tàu ngầm chạy bằng năng lượng hạt nhân của chúng tôi. Chúng ta sẽ xây dựng lò PWR thương mại chứ? Một cơ sở làm giàu uranium lớn sắp được xây dựng tại Chitradurga ở Karnataka.
Đối với NPCIL, chúng tôi chủ yếu được giao nhiệm vụ làm việc trên PHWR. Nhưng NPCIL hiện có kinh nghiệm xây dựng, vận hành, vận hành và bảo trì các lò phản ứng loại VVER-1000 [tại Kudankulam], điều này sẽ hữu ích khi làm việc trên công nghệ PWR.
Tại sao lại có quá nhiều sự chậm trễ trong việc triển khai các dự án điện hạt nhân tại Jaitapur ở Maharashtra và Kovvada ở Andhra Pradesh, nơi người Pháp và người Mỹ xây dựng các lò phản ứng? Có phải họ khẳng định sẽ không bồi thường thiệt hại nếu có tai nạn?
Các cuộc thảo luận với EDF [của Pháp] và Westinghouse [của Hoa Kỳ] về các vấn đề kỹ thuật đối với Jaitapur và Kovvada đang được tiến hành.
Chính phủ Tây Bengal cho biết họ sẽ không cho phép một dự án điện hạt nhân được triển khai tại Haripur. Bạn đã tìm thấy một trang web thay thế cho Haripur chưa?
Việc lựa chọn địa điểm để xây dựng nhà máy điện hạt nhân là một hoạt động đang diễn ra. Theo đó, các địa điểm tiềm năng được xác định và đánh giá theo các quy định pháp lý và hướng dẫn về mức độ phù hợp của chúng.
Homi Bhabha đã hình dung ra một chương trình điện hạt nhân ba giai đoạn cho Ấn Độ: PHWR ở giai đoạn đầu tiên, các lò phản ứng tái tạo sử dụng plutonium trong giai đoạn thứ hai và các lò phản ứng sử dụng thorium làm nhiên liệu trong giai đoạn thứ ba. Tại sao lại chậm trễ nhiều năm trong việc xây dựng lò phản ứng nước nặng tiên tiến 300 MWe, lò phản ứng này sẽ sử dụng thori và uranium-233 làm nhiên liệu?
Hạt nhân là một công nghệ đang phát triển. Nhiều thay đổi đang diễn ra. Theo kinh nghiệm của tôi, trong lĩnh vực hạt nhân, người ta phải đi chậm và ổn định. Chúng tôi đã hoàn thiện công nghệ ở giai đoạn một của chương trình điện hạt nhân ba giai đoạn. Chúng ta đang bước vào giai đoạn thứ hai. Khi công nghệ đó đã trưởng thành, chúng ta sẽ bước vào giai đoạn thứ ba. Nó phải là một quá trình dần dần…
Tôi không nghĩ có sự chậm trễ nào cả. Chúng tôi đang đi đúng hướng. Chương trình ba giai đoạn của chúng tôi là chương trình tốt nhất trên thế giới. Nó có khả năng tự duy trì. Trong giai đoạn đầu tiên, mọi thứ đều có sẵn cho PHWR Ấn Độ.
Khi chúng ta đi đến giai đoạn thứ ba, chúng ta sẽ không cần phải lấy nhiên liệu [từ bên ngoài]. Mọi thứ sẽ có sẵn ở Ấn Độ. Ý tưởng là chúng ta nên tự chủ về an ninh năng lượng. Đây là một quá trình dần dần và một quá trình tuần tự.