ブラウンズフェリー原子力発電所
Nuclear power plant located on Tennessee River, Alabama

ブラウンズフェリー原子力発電所
ブラウンズフェリー原子力発電所（NRC画像）
ブラウンズフェリー原子力発電所（NRC画像）
国アメリカ合衆国
位置アラバマ州ライムストーン郡アセンズ
座標北緯34度42分14秒 西経87度7分7秒 / 北緯34.70389度 西経87.11861度 / 34.70389; -87.11861
状態運用
建設が始まったユニット1～2：1967年5月1日
ユニット3：1968年7月1日
委託日ユニット1：1974年8月1日
ユニット2：1975年3月1日
ユニット3：1977年3月1日
建設費47億9000万ドル（2023年米ドル）[1]
所有者テネシー川流域開発公社
オペレーターテネシー川流域開発公社
原子力発電所
原子炉の種類沸騰水型原子炉
原子炉サプライヤーゼネラル・エレクトリック
冷却塔7 ×機械ドラフト
（補足のみ）[a]
冷却源ウィーラー湖
熱容量3 × 3,952 MW th
発電
ユニット運用中1×1,256MW
1×1,259MW
1×1,260MW
メーカーとモデルBWR-4（マーク1）
銘板容量3,775 MW e
容量係数96.04% (2017年)
78.07% (生涯)
年間純生産量31,053 GWh（2021年）
外部リンク
Webサイトブラウンズフェリー原子力発電所
コモンズコモンズに関する関連メディア
[Wikidataで編集]

ブラウンズ・フェリー原子力発電所は、アラバマ州ディケーターとアセンズ近郊のテネシー川沿い、ウィーラー湖の北側（右岸）に位置しています。この発電所には、ゼネラル・エレクトリック社製の沸騰水型原子炉（BWR）原子力発電所が3基設置されており、テネシー川流域開発公社（TVA）が全額所有しています。発電出力は約3.8ギガワットで、アリゾナ州のパロ・ベルデ原子力発電所とジョージア州のボーグル原子力発電所に次いで、米国で3番目に大きい原子力発電所であり、TVAが運営する発電所の中で最も出力の高い発電所です。

歴史

この原子力発電所は、20世紀半ばまでこの場所で運航されていたフェリーにちなんで名付けられました。ブラウンズ・フェリーはTVA初の原子力発電所であり、1966年6月17日に認可され、同年9月に建設が開始されました。[2] 1974年の運転開始当時、世界最大の原子力発電所でした。1ギガワット以上の発電能力を持つユニットを導入した最初の原子力発電所でもありました。[3]湖が主な冷却塔として機能し、水温制限時には7基の機械通風式補助冷却塔が冷却を補助します。 [1] [4]高さ600フィートのコンクリート製煙突がガスを排出します。[5] [4]

2006年、原子力規制委員会（NRC）は3基すべての原子炉の運転免許を更新し、当初の40年の免許期間を20年延長しました。

TVAはこの工場で1,500人を雇用しており、アラバマ州ライムストーン郡ではグリーンブライア近郊のトヨタ・マツダ工場に次いで2番目に大きな雇用主となっている。[6] [7]

2024年1月の暴風雪の間、ブラウンズフェリー発電所は3,954MWの発電能力に達し、テネシーバレー地域の200万人の顧客に電力を供給していました。[8]

パワーアップ

2017年8月16日、NRCはTVAの各原子炉の出力を14.3%増加させるという要請を承認した。各ユニットの総電力出力は1,155MW  e（ 正味1,101MW e）であったが、2018年秋に1号機、2019年春に2号機、2018年春に3号機の燃料交換停止中に電力増加が行われ、各ユニットの総電力出力は1,310MW e（ 正味1,256MW e ）に増加した 。3号機の出力増加は2018年7月に[9]、1号機は2019年1月に完了した[10]。2号機の最終的な出力増加は2019年8月に完了し、4億7500万ドルのプロジェクトは完了した[11] 。

各ユニットの電力増加は、各原子炉の最大運転熱出力が3,458MW th から3,952MW th に増加したことにより促進されました 。 [  12 ]

電力生産

グラフは、この施設の年間電力発電量を GWh 単位で表しています。

ブラウンズフェリー原子力発電所の発電量（MWh ） [13]
年 ヤン 2月 3月 4月 5月 ジュン 7月 8月 9月 10月 11月 12月 年間（合計）
2001 1,667,851 1,491,373 1,242,131 858,030 1,661,829 1,604,300 1,588,001 1,649,106 1,609,700 1,687,338 1,637,830 1,499,258 18,196,747
2002 1,685,408 1,512,905 1,420,713 1,096,179 1,649,564 1,606,134 1,548,390 1,620,345 1,499,973 1,313,155 1,601,472 1,617,101 18,171,339
2003 1,532,983 1,128,827 1,025,450 1,585,491 1,679,977 1,309,029 1,533,262 1,645,966 1,604,957 1,537,308 1,421,201 1,690,504 17,694,955
2004 1,686,540 1,470,106 841,601 1,599,570 1,658,995 1,590,997 1,537,823 1,622,276 1,600,575 1,675,792 1,527,243 1,676,286 18,487,804
2005 1,675,267 1,348,879 1,295,379 1,113,629 1,660,128 1,553,197 1,608,386 1,561,362 1,504,885 1,631,346 1,335,128 1,668,300 17,955,886
2006 1,487,987 1,402,006 1,036,077 1,614,448 1,499,088 1,581,572 1,621,685 1,501,443 1,579,135 1,334,246 1,621,170 1,592,617 17,871,474
2007 1,560,924 1,022,936 831,703 1,021,159 1,650,880 2,045,566 2,372,923 1,991,492 2,088,068 2,256,012 2,070,380 2,315,217 21,227,260
2008 1,893,721 2,323,817 2,059,198 1,577,956 1,955,015 2,326,307 2,312,684 2,140,​​764 2,171,358 2,151,422 1,617,818 2,389,356 24,919,416
2009 2,495,915 1,773,377 2,085,348 2,219,185 1,637,825 1,664,921 2,391,731 2,279,194 2,106,496 2,188,309 2,422,544 2,477,782 25,742,627
2010 2,323,753 2,193,597 1,518,364 2,137,333 2,460,077 2,178,911 1,936,632 1,326,214 2,294,697 2,235,307 1,799,306 2,366,946 24,771,137
2011 2,355,215 2,200,794 1,678,032 1,898,038 295,548 2,313,208 2,365,264 2,257,444 2,289,458 2,449,347 2,448,450 2,374,074 24,924,872
2012 2,523,614 2,276,390 2,488,182 1,743,743 1,676,274 2,229,333 2,378,452 2,396,206 2,372,908 2,147,256 1,623,684 2,222,193 26,078,235
2013 2,492,365 1,802,735 1,705,836 1,619,918 2,347,845 2,353,628 2,419,741 2,421,309 2,351,218 2,480,664 2,318,275 2,404,579 26,718,113
2014 2,496,150 1,857,823 1,930,723 2,419,669 2,357,300 2,323,768 2,428,341 2,105,116 2,202,519 1,690,915 2,410,915 2,515,061 26,738,300
2015 2,522,630 2,275,914 1,980,313 2,050,289 2,418,863 2,353,346 2,402,549 2,390,292 2,281,649 2,498,807 2,256,646 2,238,396 27,669,694
2016 2,346,937 1,913,869 1,683,786 2,404,699 2,467,542 2,348,575 2,223,936 2,306,757 2,166,078 1,629,619 2,244,099 2,478,726 26,214,623
2017 2,361,245 1,959,361 1,663,795 2,372,881 2,474,116 2,356,377 2,440,385 2,371,276 2,391,880 2,498,096 2,428,665 2,529,802 27,847,879
2018 2,427,645 1,614,094 1,541,633 2,199,272 2,286,602 2,382,452 2,518,277 2,395,000 2,214,383 1,372,576 1,826,143 2,619,704 25,397,781
2019 2,677,940 2,351,969 1,645,879 2,278,510 2,693,784 2,608,289 2,619,186 2,681,415 2,339,956 2,509,767 2,332,120 2,781,085 29,519,900
2020 2,658,509 2,255,363 1,924,789 2,510,217 2,596,221 2,446,549 2,106,817 2,690,416 2,498,959 1,924,626 2,411,481 2,750,903 28,774,850
2021 2,783,476 2,418,303 1,887,703 1,986,456 2,801,025 2,663,214 2,758,676 2,733,946 2,683,156 2,823,124 2,735,754 2,778,719 31,053,552
2022 2,384,111 2,252,918 1,873,268 2,545,845 2,768,072 2,616,572 2,624,500 2,662,134 2,396,078 1,975,040 2,687,882 2,529,041 29,325,461
2023 2,743,612 2,045,599 2,072,567 2,393,573 2,645,017 2,635,230 2,677,374 2,673,932 2,607,559 2,788,151 2,724,619 2,813,277 30,820,510
2024 2,575,389 2,115,631 2,030,905 2,521,649 2,551,598 2,553,939 2,657,955 2,591,634 1,785,055 2,486,933 2,703,666 2,828,865 29,403,219
2025 2,797,566 1,796,510 1,786,861 2,249,956 2,455,188 2,475,604 --

ユニット1

建設中の1号機

1号機は、ゼネラル・エレクトリック社によって建設された1,256MWeの純出力BWR /4です。1号機の建設は1966年9月12日に着工され[ 2 ] 、 1973年12月20日に試験運転が開始されました。商業運転は1974年8月1日に開始されました[14]。運転期間は2013年12月20日までです[15]。1号機は1975年の火災で損傷を受け、1年間停止しました。その後、1976年から1985年3月3日まで修理・運転が行われ、ブラウンズフェリー発電所の3基の原子炉が運転および管理上の問題により停止しました。

TVAは2002年から1号機を運転可能な状態に復旧させる取り組みを開始し、18億ドルを費やした。NRCは2007年5月15日に1号機の再稼働を承認し、原子炉は5月22日に臨界に達した。[16]再稼働後の初期試験中、2007年5月24日、タービンホールの油圧制御パイプの漏れが破裂し、約600米ガロン（2,300リットル、500英ガロン）の非放射性流体が流出したため、再稼働した原子炉は一時的に出力停止した。原子炉の出力上昇と試験は5月27日に再開され、 2007年6月2日に電力網への電力供給を開始し、6月8日にフルパワーに達した。ブラウンズフェリーの再稼働は5年で投資回収できると見積もられた。[17]

2006年5月4日、NRCは更新ライセンスを発行し、2033年12月20日までの20年間の運転期間を追加しました。[15]

ユニット1は2017年に9,801GWhの電力を発電し、設備利用率は101.62%を達成しました。

1号機火災

ノバスコシア州の発電所のケーブル トレイ貫通部を埋めるために使用されたポリウレタンフォーム(その後除去され、防火モルタルに置き換えられました)。

1975年3月22日、作業員が空気漏れを調べるためにろうそくを使っていたところ、誤って仮設ケーブルシールに火をつけてしまい、火災が発生しました。ブラウンズフェリーでは、両面に難燃性塗料を2度塗りした発泡プラスチックが防火壁として使用されていました。火は仮設シールから発泡プラスチックへと燃え広がり、発電所内の原子炉制御ケーブルに重大な損傷を与えました。[18]

NRCの速報では火災の状況が説明されている。

火災は、ケーブル布設室と 1 号機原子炉建屋の間の壁にあるケーブル貫通部で発生しました。この壁では設計によりわずかな差圧が維持されており、ケーブル布設室側の圧力が高くなっています。元々あった貫通部のシールには、設計変更により必要となった追加ケーブルを設置するための破損がありました。現場の作業員はケーブル設置後に貫通部を再シールしており、恒久的なシール材を設置する前に、一時的なシールを通してろうそくの炎で空気の流れを確認していました。一時的なシール材は可燃性が高く、発火しました。作業員は発生源を消火しようとしましたが、貫通部からの通風の影響で火が原子炉建屋側の壁まで広がっていることに気付かなかったようです。ケーブル布設室の火災の範囲は、貫通部から数フィートの範囲内に限られていました。それにもかかわらず、発火点とは反対側の壁で火災が発生していたことは、1号機と2号機の制御に関連するケーブルに重大な損傷が発生するまで認識されませんでした。[19]

この結果、原子力規制委員会は10CFR50.48および付録Rの発行を通じて、防火基準に大幅な追加を行いました。原子力情報資源サービス（ NRIRS）によると、再稼働した1号機はこれらの基準を満たしていません。[要出典] 3号機はこの事故の影響を受けませんでした。この事故は、原子力分野だけでなく、商業・産業建設においても極めて重要な出来事となりました。原子力分野ではシリコンフォームの設置が主流となりましたが、原子力以外の建設分野では、より幅広い種類の防火材が普及しました。[要出典]

ユニット2

ユニット2は、ゼネラルエレクトリック社が建設した1,259MWeの純BWR /4で、1974年8月2日に最初にオンラインになり、2034年6月28日まで運転する認可を受けています。ユニット2は2017年に8,396GWhの電力を生成し、86.81%の設備利用率を達成しました。

1985年に3基の原子炉がすべて停止した後、2号機は1991年に再稼働した。 [20] 2007年8月の干ばつの際、テネシー川の水温が上昇しすぎて冷却に使用できず、川に排出されたため、2号機は1日間停止した。[21]

2005年以降、2号機にはエネルギー省が兵器開発プログラムから回収した低濃縮ウラン（BLEU）が装填されました。この燃料は兵器開発プログラムの原子炉から回収された燃料を再処理したものであるため、ウラン236などの汚染物質を大量に含み、原子炉で使用すると、新鮮なウラン燃料とは若干異なる特性を持ちます。本来であれば廃棄物として処分されるはずだったこの燃料を活用することで、TVAは数百万ドルの燃料費を節約し、軽水炉での使用におけるリサイクルウラン反応のデータベースを蓄積しています。[22]

ユニット3

3号機は、ゼネラル・エレクトリック社が建設した1,260MWeのBWR /4型で、1976年8月18日に稼働を開始し、出力は1,105MWeでした。2036年7月2日まで運転許可を取得しています。1985年に全3基が保守・修理のため停止した後、1995年に再稼働しました。[20] 3号機は2017年に9,651GWhを発電し、設備利用率は99.70%でした。155MWeの出力増強工事は2018年7月に完了しました。

追加の事件

1980年6月28日

3号機の定期停止中、出力約36%での手動スクラムでは、制御棒の約40%が挿入されませんでした。運転員は原子炉を手動で2回スクラムし、その後自動スクラムを実施しましたが、すべての制御棒が完全に挿入される前にスクラムは完了しませんでした。

原子力発電所、 NRC、ゼネラル・エレクトリックによる調査の結果、故障の原因は最初のスクラム中に東側SDVヘッダーに水が溜まったことと判明した。SDVはスクラム中に制御棒駆動装置から「排出」された水を受け取り、制御棒が完全に挿入されるのを待つ。[23]

1985年3月19日

TVAは、NRCからの非常に否定的な評価を受けて、3つのユニットすべてを規制に適合させるため、改善に集中するために、発電所全体を閉鎖し、無期限に閉鎖したままにすることを決定しました。[24]ユニット2は最終的に1991年5月24日に運転を再開し、ユニット3は1995年11月1日に続きましたが、ユニット1は2007年6月2日まで運転を再開しませんでした。

1986年5月10日

1986年5月10日、第4冷却塔（幅90フィート（27メートル）、長さ300フィート（91メートル）、高さ4階建て）は、塔内の電気冷却ファンから出た火花が塔内の異常に乾燥したセコイアのスラットに当たったことで発生した火災で破壊された。通常の運転中は、塔内のセコイアのスラットにはほぼ絶え間なく水が流れていたが、約2か月間使用されていないため、スラットは非常に乾燥し、極めて可燃性であった。[25] [26] 500万ドルの損害が発生した。[27]

1996年5月23日

冷却塔3号（当時は改修中だった）は1996年5月23日の火災で大きな被害を受け、塔の約80％が破壊された。[27]

2006年8月19日

2006年8月19日午前11時5分、3号機は3Aおよび3B原子炉再循環ポンプの両ポンプが故障したため、手動でスクラムされました。初期調査の結果、可変周波数駆動装置（VFD）のマイクロプロセッサが応答しないことが判明しました。この事象の根本原因は、接続されたプラント統合制御システム（ICS）ネットワークのトラフィック過多によりVFD制御が誤動作したことでした。是正措置として、VFDコントローラへの接続とトラフィックを制限するネットワークファイアウォールの設置が行われました。[28]

2011年4月27日

竜巻によって倒壊した塔。

2011年4月27日午後5時1分、発電所付近で発生した竜巻による外部電源喪失のため、 3基の原子炉すべてがスクラム状態となった。制御棒挿入および冷却手順は設計通りに作動し、物理的損傷や放射線放出は発生しなかった。ディーゼル予備発電機は短時間の停止の後、電力を供給した。15分を超える電源喪失のため、NRC（原子力規制委員会）の緊急事態分類の最低レベルである異常事象が宣言された。さらに、発電機1台から小規模な油漏れが確認された。嵐による送電網の広範囲にわたる被害により、ブラウンズフェリー発電所は送電網への電力供給ができなくなり、米国南東部全域で大規模な停電が発生した。[29] [30]

2015年1月

排水管から100～200ガロン（約45～60リットル）の水が漏洩し、EPA（環境保護庁）の飲料水基準を超えるトリチウム濃度を含有していました。漏洩は発見から3時間以内に修理され、漏洩はほぼプラント敷地内にとどまりました。[31]

2015年5月

原子力規制委員会（ NRC ）は、契約労働者5名がNRCの義務である巡回火災監視パトロールを実施していなかったことを認定した。その結果、テネシー川流域開発公社（ TVA）は、2015年にブラウンズフェリー原子力発電所で適切な火災監視を実施しなかったとして14万ドルの罰金を科された。[32]

周辺人口

msnbc.comの米国国勢調査データの分析によると、2010年のブラウンズフェリーから10マイル（16km）圏内の米国人口は39,930人で、10年間で12.3%増加しました。2020年には、50マイル（80km）圏内の人口は約140万人で、2010年から43%増加しました。50マイル圏内の都市には、ハンツビル（市内中心部から28マイル（45km））などがあります。[33] [34]

地震リスク

2010年8月に発表された1989年から2008年までの地質データを用いたNRCの研究によると、原子炉1号機の炉心損傷を引き起こすほどの地震の推定リスクは270,270分の1、原子炉2号機と3号機では185,185分の1であった。[35] [36]

参照

注記

  1. ^ この発電所は開放サイクル運転で、最大7基の補助冷却塔（ヘルパー）が設置されており、必要に応じて排出水温度制限規制を遵守しています。また、排出水温度を許容範囲内に維持するために、1基以上のユニットの出力を低下させる（ディレーティングする）ことも可能ですが、これは収益を減少させるため、最終手段としてのみ行われます。この発電所は完全な閉鎖サイクル運転も可能な設計となっていますが、このモードでの運転は困難であるため、少なくとも1991年以降は使用されていません。

参考文献

  1. ^ ab 「EIA - 州別原子力プロファイル」www.eia.gov . EIA . 2017年10月3日閲覧。
  2. ^ ab 「TVAタイムライン（年別）」（PDF）。テネシー川流域開発公社。 2010年8月4日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2009年8月5日閲覧。
  3. ^ 「ブラウンズフェリー原子力発電所」テネシー川流域開発公社（TVA）2015年10月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2008年11月18日閲覧。
  4. ^ ab 「ブラウンズフェリー原子力発電所1号機 耐震IPEEE報告書 TVANBFN-01 -R-005」（PDF）。NRC。2004年10月7日。残留熱除去サービス取水構造物は、3つのユニットすべてに給水する単一の構造物です。鉄筋コンクリート製の煙突は高さ600フィート（約180メートル）で、直径は基部62フィート（約18メートル）から上部6フィート（約1.8メートル）まで変化します。
  5. ^ ジョンソン、アスゲイル；スミス、ジョン・W. (1970). 「ブラウンズフェリー煙突の設計」.電力部門ジャーナル. pp.  437– 447.
  6. ^ トヨタとマツダがアラバマ工場建設を発表、AL.com、2018年1月11日
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ウィキメディア・コモンズのブラウンズフェリー原子力発電所関連メディア

  • TVAウェブサイト
  • 「アラバマ州ブラウンズフェリー原子力発電所」。米国エネルギー省エネルギー情報局（DOE）。2008年8月19日。 2008年11月18日閲覧。
  • 「ブラウンズ・フェリー1号沸騰水型原子炉」。運転中の原子力発電炉。米国原子力規制委員会（NRC）。2008年2月14日。 2008年11月18日閲覧。
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  • 「ブラウンズ・フェリー3号沸騰水型原子炉」。運転中の原子力発電炉。NRC。2008年2月14日。 2008年11月18日閲覧。
  • ブラウンズ フェリー原子力発電所の火災、デイヴィッド ディンズモア コミー著、1976 年。
  • NIRS の調査により、「新しい」ブラウンズフェリー 1 原子炉が依然として防火規制を満たしていないことが判明。1975 年の火災が原因。Nuclear Information and Resource Service、2007 年 6 月 20 日。
  • TVA原子炉が停止、川から汲み上げた冷却水が高温
  • 原子炉火災防護 10CFR50.48 [永久リンク切れ]、NRC概要
  • 気候変動により原子力発電所や石炭火力発電所が閉鎖される 2012年6月4日USA Today地球温暖化の影響について
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