مجمع كراتشي للطاقة النووية

كانت أول وحدة مفاعل في محطة كراتشي للطاقة النووية مفاعلًا واحدًا من ^نوع كاندو يعمل بالماء الثقيل المضغوط (PHWR) بقدرة توليد طاقة إجمالية تبلغ 137 ميغاواط . ^{[ 5 ]} عُرفت في الأصل باسم "كانوب " - وصُنفت لاحقًا باسم K1 في العقد الثاني من القرن الحادي ^{والعشرين} - وكانت تستخدم أكسيد الديوتيريوم المبرد بالماء (D2O _أو الماء الثقيل ) كمهدئ ^، مع استخدام اليورانيوم الطبيعي كوقود. ^{[ 5 ]} وقد وفر مرفق إنتاج الماء الثقيل في ملتان الماء الثقيل اللازم لمحطة كراتشي ^للطاقة النووية منذ ^{عام 1978. [ 5 ]}

لوحظ أن مفاعل كانوب كان من أقدم المفاعلات التي استخدمت نظام PHWR من نوع كاندو لتوليد الطاقة من عام 1971 إلى عام 2021. ^{[5 ] [ 19 ] وكان الوقود} المستخدم هو اليورانيوم الطبيعي على شكل كريات من ثاني أكسيد اليورانيوم المتلبد ^، مغلفة بأنابيب رقيقة من سبيكة الزركونيوم لتشكيل عناصر وقود صلبة يبلغ طولها حوالي 48.53 سم (19.1 بوصة) وقطرها 1.4 سم (0.6 بوصة). ^{[ 19 ]}  

في عام 2010، تم ربط مصدر تقطير متعدد المراحل (MED) بمحطة كراتشي للطاقة النووية، قادر على إنتاج 1600 ^متر  مكعب ^من المياه الصالحة للشرب يوميًا. [ ^{20 ] بالإضافة إلى} ذلك، تم ربط محطة تحلية مياه بالتناضح العكسي بالمحطة النووية، تنتج 454 ^متر مكعب ^{من المياه} يوميًا لاستخدامها في المفاعل ^{. [ 20 ]} 

بين عامي 1970 و1990، ولّدت محطة كانوب للطاقة النووية طاقةً تُقدّر بنحو 7.9  مليار وحدة كهربائية، بمتوسط ​​معامل جاهزية تشغيلية يبلغ 55.9%. ^{[ 5 ] صمّم الفنيون} الكنديون عمر تشغيل المحطة لنحو 30 عامًا، وهو ما تحقق بالفعل في عام 2002. ^{[ 21 ]} مددت هيئة التنظيم النووي ، الجهة المنظمة لمحطة الطاقة النووية، عمر تشغيلها حتى عام 2012 (ثم لاحقًا حتى عام 2021)، وحافظت على معامل قدرة تشغيلية بنسبة 55.7%، مع إجمالي طاقة مُولّدة يبلغ 137 ميغاواط. ^{[ 22 ]}

في الأول من أغسطس/آب 2021، توقفت الوحدة الكندية K1 عن العمل في ظروف التشغيل الحرجة، وتم إخراجها تدريجياً من الخدمة عند فصلها عن شبكة الكهرباء الوطنية، مما يمثل نهاية 50 عاماً من الخدمة التشغيلية الطويلة التي قدمتها للبلاد. ^{[ 4 ] [ 23 ] [ 24 ]}

من عام 1973 إلى عام 1979، بلغ معامل التشغيل K1 نسبة 70.1% ^{: 145 [ 5 ]} وبين عامي 2006 و2021، بلغ 55.7%. ^{[ 25 ]}

في عام 2015، أبدى مقاولو الطاقة الصينيون اهتماماً بمحطة كراتشي للطاقة النووية، وفي نهاية المطاف وقّعت الإدارة الباكستانية والحكومة الصينية اتفاقية طاقة لبناء وحدتين من مفاعلات هوالونغ وان بتكلفة مليار دولار أمريكي، حيث ينتج كل مفاعل 1100 ميغاواط. ^{[ 23 ] [ 26 ] [ 27 ]}

المفاعل K-2 هو مفاعل ماء مضغوط (PWR) من إنتاج المؤسسة الوطنية الصينية للطاقة النووية ، وقد صممه بالاشتراك مهندسو هيئة الطاقة الذرية الباكستانية. ^{[ 12 ]} في 26 نوفمبر/تشرين الثاني 2013، وضع رئيس الوزراء نواز شريف حجر الأساس لمشروع طاقة في محطة كراتشي للطاقة النووية لبناء وحدتين من المفاعلات، إحداهما هوالونغ وان والأخرى ACPR-1000 ، وكلاهما من مفاعلات الماء المضغوط. ^{[ 28 ] [ 29 ]} بدأ بناء KANUPP-2 في 20 أغسطس/آب 2015، وبدأ بناء KANUPP-3 في 31 مايو/أيار 2016. ^{[ 30 ]} اقتربت الوحدتان من الاكتمال، ومن المتوقع أن تصلا إلى طاقتهما الإنتاجية الكاملة في عامي 2021 و2022 على التوالي. ^{[ 17 ]}

بحسب الدكتور أنصار برويز ، الرئيس السابق لهيئة الطاقة الذرية الباكستانية ، فقد قدمت البنوك الصينية قروضًا بقيمة 6.5 مليار دولار أمريكي لهذا المشروع، وبدأ الاختبار البارد لنظام المفاعل في محطة كانوب-2 النووية في 9 ديسمبر 2019. ^{[ 28 ] [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ] [ 34 ] [ 35 ]} وتم ربط محطة كانوب-2 بشبكة الكهرباء في 18 مارس 2021. ^{[ 36 ]} وتتولى شركة تشونغ يوان الهندسية الصينية (CZEC) حاليًا تقديم الاستشارات الهندسية المدنية لكلا المفاعلين. ^{[ 37 ]}

في 2 ديسمبر 2020، بدأ تحميل الوقود النووي بعد الحصول على موافقة هيئة التنظيم النووي . ^{[ 38 ]} وبدأ تشغيل المفاعل بنجاح في 3 مارس 2020. ^{[ 39 ]} وفي 20 مارس 2021، تم ربط مفاعل K2 بشبكة الكهرباء الوطنية، ووصفت هيئة الطاقة الذرية الباكستانية هذه العملية بأنها "هدية يوم باكستان" للأمة. ^{[ 38 ] [ 40 ]}

في 28 مايو 2021، تم تشغيل محطة الطاقة النووية مع نظام الطاقة الوطني وتم افتتاحها بحضور رئيس الوزراء عمران خان. ^{[ 41 ]}

كما تم تجهيز محطة K3 بمفاعل نووي من طراز Hualong One (HPR1000) تم توريده من قبل المؤسسة النووية الوطنية الصينية، والذي بدأ بناؤه في 31 مايو 2016، ويجري بناؤه جنبًا إلى جنب مع محطة KANUPP-2 ^{[ 42 ]} وتم تركيب أول محرك بخاري في 28 أغسطس 2018. ^{[ 43 ]}

في 1 يناير 2022، بدأ تحميل الوقود، ^{[ 44 ]} وتم ربط مفاعل الطاقة النووية بنظام الشبكة الوطنية في 4 مارس 2022. ^{[ 3 ]}

أعلن مسؤولون في هيئة الطاقة الذرية الباكستانية عن رغبتهم في إضافة مفاعلين نوويين آخرين في كراتشي، ربما من طراز هوالونغ وان، بقدرة توليد تبلغ 1400 ميغاواط لكل منهما. ^{[ 45 ]} وفي عام 2023، قدمت هيئة الطاقة الذرية الباكستانية تصميمًا جديدًا مقترحًا إلى وزارة الطاقة لإنشاء محطة الطاقة النووية K4، بقدرة 1400 ميغاواط، في مجمع كراتشي للطاقة النووية. ^{[ 46 ]}

تقدم الخدمات الهندسية الوطنية ( NES) خدمات استشارية في إدارة الطاقة لمحطة الطاقة النووية، وتتولى إدارة عمليات نقل الطاقة الكهربائية من خلال استبدال المحولات القديمة، وخطوط نقل الطاقة الكهربائية ثلاثية الأطوار ، وقواطع الدائرة، ومرحلات الحماية لخط نقل الطاقة ذي الدائرة المزدوجة بجهد 132  كيلوفولت الذي يربط محطة الطاقة النووية بشبكة الكهرباء (K-Electric) . ^{[ 47 ]} وتتعاون الخدمات الهندسية الوطنية بشكل وثيق مع معهد هندسة الطاقة بجامعة كراتشي لوضع نظام حماية تمييزي ودمجه في شبكة محطة الطاقة النووية. ^{[ 47 ]} وفي عام 2010، شاركت الخدمات الهندسية الوطنية ومعهد هندسة الطاقة في استبدال مرحلات الطاقة الكهروميكانيكية بقواطع دائرة غاز _سادس فلوريد الكبريت (SF6 ) وأجهزة حماية رقمية حديثة للخطوط . ^{[ 47 ]}

صُممت محطة كراتشي للطاقة النووية لإنتاج طاقة إجمالية قدرها 137 ميغاواط، بينما يبلغ صافي إنتاجها 125 ميغاواط. ^{[ 47 ] من عام 1972 إلى عام 1979 ،} عملت المحطة بكفاءة تشغيلية عالية نسبيًا تصل إلى 70%، حيث زودت مدينة كراتشي بأكملها بالكهرباء والطاقة. ^{[ 5 ] بين} عامي 1972 و1992، ولّدت المحطة حوالي 7.9 مليار وحدة كهربائية بمتوسط ​​كفاءة تشغيلية طوال عمرها التشغيلية يبلغ 55.9%. ^{[ 5 ] في} عام 1994، عملت المحطة بكفاءة استثنائية بلغت 85.81% من كفاءتها التشغيلية، وهي أعلى نسبة منذ إنشائها. ^{[ 5 ] في الفترة من 2002 إلى 2004 ، أُغلقت} المحطة بسبب مشاكل الصيانة، وتعمل حاليًا بكفاءة تشغيلية تبلغ 55.55%، وتنتج اسميًا 90 ميغاواط من الطاقة الكهربائية. ^{[ 48 ]}   

مع اكتمال الوحدتين الإضافيتين، من المتوقع أن تنتج محطة الطاقة النووية أكثر من 2000 ميغاواط من الكهرباء بنسبة 80-90% من طاقتها الإنتاجية. ^{[ 8 ] [ 28 ]}

محطة كراتشي للطاقة النووية مملوكة لهيئة الطاقة الذرية الباكستانية التي تدير عملياتها من خلال اللوائح التي تضعها هيئة التنظيم النووي المسؤولة عن الترخيص والتفتيش وضمان إجراءات السلامة المتبعة أثناء تشغيل المحطة. ^{[ 49 ]}

تتولى شركة الخدمات الهندسية الوطنية الباكستانية (NES)، بصفتها المقاول، إدارة محطة الطاقة النووية في الموقع نيابةً عن هيئة التنظيم النووي، وتشرف على توزيع الكهرباء بشكل عام من المحطة، بما في ذلك استخدام المحولات وربط الشبكة في جميع أنحاء المدينة. ^{[ 47 ]} وتدعم شركة K-Electric عمليات شركة الخدمات الهندسية الوطنية لإدارة المحطة، وتعتمد على الطاقة التي توفرها المحطة لتغذية دوائرها. ^{[ 48 ]} من جهة أخرى، تتولى هيئة الطاقة الذرية الباكستانية مسؤولية إدارة العمليات التشغيلية الشاملة لمحطة الطاقة النووية، بما في ذلك الآلات المحوسبة، ومحفزات المحطة، وتصنيع حزم الوقود، وإنتاج دورة الوقود، وتصنيع الأدوات، واستخدام الحواسيب. ^{[ 50 ]}

مقاولو مواقع الطاقة

• شركة مونتريال للهندسة (1965-1971)
• شركة جنرال إلكتريك كندا (1971-1976)
• كي-إلكتريك
• شبكة الصين الوطنية للاتصالات
• إن إي إس باكستان

حظيت محطة كراتشي للطاقة النووية بتغطية إعلامية واسعة وشهرة كبيرة عند افتتاحها من قبل الرئيس ذو الفقار علي بوتو في 2 نوفمبر 1972، برفقة كبار علماء البلاد ومسؤولين مدنيين رفيعي المستوى. ^{[ 14 ]} ومنذ عام 2000، أصبحت محطة كراتشي للطاقة النووية موضع جدل سياسي بين مؤيدي ومعارضي الطاقة النووية في البلاد، وذلك بسبب إغلاقها المتكرر لتوليد الطاقة اللازمة لتزويد المدينة. ^{[ 22 ]} وفي عام 2000، قارن ضياء ميان ، الفيزيائي في معهد السياسة الاستراتيجية للتنمية في إسلام آباد، أداء وكفاءة محطة الطاقة النووية بـ"أسوأ ستة مفاعلات أداءً في العالم". ^{: 5–6 [ 51 ]}

في أعقاب حادثة فوكوشيما دايتشي النووية في اليابان عام 2011، أجرت هيئة التنظيم النووي الباكستانية تفتيشًا أمنيًا على المحطة. ^{[ 22 ]} وقد أبدى الدكتور برويز هودبوي ، الذي زار المحطة ضمن التفتيش، رأيًا سلبيًا حول أدائها، وانتقد بشدة مراقبة الوكالة الدولية للطاقة الذرية لها. ^{[ 22 ]} وبسبب غياب الدعم المادي الكندي، أُغلقت المحطة عدة مرات في أعوام 1979 و1982 و1993 و2002. ^{[ 5 ] وقد سُجلت انقطاعات متكررة} للتيار الكهربائي في محطة كراتشي النووية مقارنةً بمفاعلات كاندو الكندية الأخرى، ويعزى ذلك بشكل رئيسي إلى أعطال في المعدات واللوائح. ^{: 147 [ 5 ]} في عام 2002، تم إنشاء هيئة التنظيم النووي لوضع قوانين التنظيم ولوائح السلامة والأنظمة بناءً على الخبرة المكتسبة من إدارة محطة كراتشي للطاقة النووية. ^{[ 12 ]}

تم الإبلاغ مرارًا وتكرارًا عن تسربات سادس فلوريد اليورانيوم ( UF6) في أسطوانات البخار النووية، ولكن تمت معالجتها عندما ادعى بشير الدين محمود اختراع جهاز علمي لمنع المزيد من التسربات. ^{[ 52 ]} في 18 أكتوبر 2011، أعلنت هيئة الطاقة النووية (مديرة المحطة) حالة طوارئ لمدة سبع ساعات بعد اكتشاف تسرب كبير للمياه. ^{[ 53 ]} تمت السيطرة على التسرب ورُفعت حالة الطوارئ. ^{[ 53 ]}

على الرغم من انقطاعات التيار الكهربائي المتكررة، رفض كبار الفيزيائيين وإدارة محطة الطاقة النووية الانتقادات الموجهة لعمليات المحطة، والتي زعمت أن تشغيلها كان يتم دون دعم فني ومادي من كندا، ودون وجود مرافق كافية في البلاد لدعم عملياتها. ^{[ 12 ]} وقد أنشأ المهندس الميكانيكي برويز بوت لاحقًا ورشة اللحام، ومصنع الأدوات، وورش الآلات بالقرب من محطة كراتشي للطاقة النووية لدعم عملياتها النووية على مدى سنوات متتالية، وقد نال بوت أعلى وسام وطني تقديرًا لإسهاماته. ^{[ 12 ]}

بحسب تقريرٍ قدّمه إس. بي. حسين، الفيزيائي البارز الذي عمل في محطة كراتشي للطاقة النووية، إلى الوكالة الدولية للطاقة الذرية، فقد كان تشغيل محطة الطاقة النووية في ظل غيابٍ كنديٍّ تامٍّ مهمةً صعبة، لكنها أثبتت أنها نعمةٌ مُقنّعة، إذ أتاحت لهيئة الطاقة الذرية فرصةً للانخراط في برامج الاكتفاء الذاتي في إنتاج دورة الوقود النووي والتصنيع الذاتي، وهي تجربةٌ محوريةٌ في التشغيل والإدارة الآمنين لمحطة ^{تشاشما للطاقة النووية الأكبر بكثير في البنجاب .}

بحسب التقييم الذي أعدته المؤسسة النووية الوطنية الصينية ، فقد ساهمت أعمال بناء محطة كراتشي للطاقة النووية في تعزيز تنمية الصناعات ذات الصلة في باكستان، مما وفر أكثر من 10000 فرصة عمل للمنطقة المحلية. ^{[ 54 ]}

طاقم عمل بارز

• • بارفيز بوت – فني ميكانيكي، كبير المهندسين، مدير الطاقة النووية، رئيس هيئة الطاقة الذرية الباكستانية (2001-2006)
  • بشير الدين محمود – كبير المهندسين
  • أنصار برويز - مهندس، مدير عام محطة الطاقة النووية، رئيس هيئة الطاقة الذرية الباكستانية (2009-2013)
  • واجد ميا ، عالم فيزياء وكبير العلماء في محطة الطاقة النووية (1972-1974)
  • حميد أحمد خان ، فيزيائي وكبير العلماء في محطة الطاقة النووية
  • أنور حبيب ، كبير المهندسين والسلامة النووية
  • ظهير بيج ، أخصائي فيزياء الصحة والتحكم الإشعاعي

منذ عام 1973، انخرطت هيئة الطاقة الذرية الباكستانية في مشروع تعليمي مشترك مع قسم الفيزياء بجامعة كراتشي لرعاية برامج دراسية في الفيزياء الصحية وهندسة الإلكترونيات، ووسعت شراكتها مع جامعة NED في مجال الهندسة الكهربائية ، وتحديداً هندسة الطاقة . ^{[ 55 ]}

يتولى معهد الهندسة والعلوم التطبيقية في إسلام آباد تشغيل وصيانة معهد هندسة الطاقة في كراتشي الذي يقدم برامج ودورات تدريبية في الهندسة النووية والكهربائية والميكانيكية في محطة كراتشي للطاقة النووية. ^{[ 56 ]}