CAREM .
Por : BERNARDO GONCALVES BORREGA. Corresponsal en Casa de Gobierno .
El jefe de Estado recorrió las instalaciones junto al secretario general de la Presidencia, Julio Vitobello; el secretario de Planeamiento y Políticas en Ciencia, Tecnología e Innovación, Diego Hurtado; la subsecretaria de Coordinación Institucional de Energía, María Florencia Álvarez Travieso, y el presidente de Nucleoeléctrica Argentina, José Luis Antúnez.
El CAREM es el primer reactor nuclear de baja potencia íntegramente diseñado y construido en la Argentina, y su construcción muestra la capacidad del país para el desarrollo y puesta en marcha de centrales nucleares.
Este desarrollo de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) coloca a la Argentina en el camino de liderar el segmento de reactores modulares de baja y media potencia SMR, que son la tendencia mundial en materia de energía nuclear, porque se trata de reactores mucho más pequeños, con un diseño más simple y seguro.
Además, al construirse por módulos, son más convenientes a nivel económico porque es posible producirlos en serie, y porque permite que se sumen módulos en la medida que sea necesario incrementar la potencia de manera más flexible que una central grande, donde uno tiene que realizar toda la inversión al principio.
Esta clase de reactores tienen una gran proyección para el abastecimiento eléctrico de zonas alejadas de los grandes centros urbanos o de polos fabriles e industriales con alto consumo de energía (incluyendo la capacidad de alimentar plantas de desalinización de agua de mar).
Esta primera versión de los reactores tipo CAREM será capaz de generar 32 megavatios eléctricos, y se destaca por un riguroso estándar de seguridad aplicado desde el diseño, obtenido mediante soluciones de alta ingeniería que simplifican su construcción, operación y mantenimiento.
Se prevé que alrededor del 70% de sus insumos, componentes y servicios vinculados sea provisto por empresas argentinas certificadas bajo los exigentes estándares internacionales de calidad, supervisados por la CNEA.
En paralelo al desarrollo del prototipo, la CNEA avanza en el diseño conceptual del módulo comercial del CAREM, que tendrá una potencia mayor (de entre 100 y 120 MWe), y será la base de una central multi-reactor que permitirá alcanzar costos muy competitivos para el mercado internacional.
Previo a la recorrida, el presidente Alberto Fernández mantuvo una reunión de trabajo de la que también participaron el director de Energía Eléctrica de Salta, Jorge Giubergia; la responsable de Gestión Estratégica del Proyecto CAREM, Alejandra Calvo, y el gerente de Dirección de Obra, Juan Cattaneo.
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Introducción
La energía nuclear se postula como parte de la solución al cambio climático y es admitido así en la mayoría de los países. Uno de los principales retos de la energía nuclear es la gran inversión inicial requerida y el amplio tiempo necesario para su diseño, construcción y licenciamiento. Por este motivo hay un gran interés a nivel mundial en el desarrollo de reactores que permitan reducir la inversión inicial con diseños más simples, basados en seguridad pasiva, con capacidad de regular la carga y reducir los tiempos de construcción. Los conocidos como SMR (Small Modular Reactor) son la solución de la industria nuclear a esta necesidad.
Además de las ventajas mencionadas, los SMRs tienen menor necesidad de evacuación de calor, por tratarse de núcleos más pequeños y las consecuencias de hipotéticos accidentes son menores . Las aplicaciones previstas para los SMRs son diversas : Disponer de electricidad en zonas remotas, sustituir a plantas con combustible fósil, hibridación con energías renovables, generación de hidrogeno, energía para desaladoras de agua, calor para aplicaciones de calefacción urbana o procesos industriales.
EXPERIENCIA DE TECNATOM EN EL DISEÑO DE SMRS
Tecnatom está participando en el diseño de diferentes SMRs en las áreas de Instrumentación y Control (I&C) e Ingeniería de Factores Humanos (IFH). El diseño de los SMRs presenta diferentes retos tecnológicos en estas áreas asociados a la viabilidad económica y tecnológica estando ambas relacionadas.
La viabilidad económica depende de mantener un CAPEX y OPEX competitivo con otras tecnologías.
El principal coste durante la operación y mantenimiento de un reactor se debe al personal requerido para realizar esas tareas. Los SMRs son de menor potencia que las centrales nucleares convencionales por lo que para mantener esos costes a niveles aceptables deben de operarse y mantenerse con un personal adecuado a su tamaño. Este objetivo se puede conseguir con conceptos de operación y mantenimiento innovadores. Esto supone desafíos tecnológicos para aumentar la automatización y soportar la digitalización de procesos habituales y repetitivos, permitiendo al personal concentrarse en tareas de mayor valor.
Además, hay que tener en cuenta que el impacto de la I&C en el CAPEX de un reactor convencional es entorno al 5%, que pasa a ser de un 15% del CAPEX de un SMR al no reducirse la necesidad de equipos de I&C (sensores, cableado, sistemas de control, equipos de visualización, etc) con el tamaño del reactor.
CASO DEL CAREM-25
Tecnatom colabora en el diseño del CAREM25 (proyecto nacional de Argentina desarrollado por la CNEA) en las áreas de I&C e IFH. Se trata de un reactor de tipo PWR, con algunas características que simplifican el diseño y mejoran la seguridad.
Los beneficios de este diseño simplificado es que se eliminan componentes, y por tanto, posibles causas de fallo. Además, al no salir tuberías con agua del primario fuera de la vasija se reducen mucho las posibilidades de un accidente de pérdida de refrigerante.
En el diseño de los sistemas de seguridad se siguen las directrices de la industria nuclear aplicando el Principios de Defensa en Profundidad (DenP) según la propuesta de WENRA, lo que implica definir 5 niveles de defensa en base a las condiciones de planta y los eventos iniciadores postulados.
DISEÑO DE LA ARQUITECTURA DE I&C
El Sistema de Control y Monitoreo General de la Planta (SCMGP) es el encargado de medir los parámetros de proceso para identificar los eventos iniciadores, actuando de manera automática sobre los equipos necesarios y/o informando a los operadores que podrán en determinadas circunstancias actuar sobre los componentes de manera manual. Además, existen funciones de seguridad pasivas que actúan sin necesidad de ser activadas cuando se alcanzan determinadas condiciones.
El diseño de la arquitectura del SCMGP debe satisfacer los requisitos de fiabilidad, independencia, redundancia y tolerancia a fallos de causa común por la aplicación del Principio de DenP.La metodología seguida en el diseño se basa en partir de las funciones de seguridad de la planta y su relación con los eventos iniciadores postulados. De acuerdo con la categoría de seguridad de la función de seguridad, y el nivel de defensa en profundidad en el que actúe la función, se definen los requisitos del sistema de control donde se implementa la función de I&C de seguridad, tal y como establece las guías de seguridad de la OIEA y los estándares de la IEC (International Electrotechnical Comite).
CONCLUSIONES
El proyecto CAREM ejemplifica cómo con un diseño más simple y basado en seguridad intrínseca y pasiva se consigue aumentar la seguridad y disminuir los costes al necesitar menos componentes.
El CAREM permitirá abastecer de electricidad a lugares remotos de manera fiable y viable económicamente, permitiendo el desarrollo de la industria en esos lugares, o ser usado para la desalinización del agua, entre otras aplicaciones.
¿Qué son las salas de control?
Las salas de control en central nucleares son elementos muy críticos en la seguridad de una planta. Es un espacio que reúne todos los controles e información necesaria para poder operar la planta de manera segura. Desde ellas, los operadores controlan todos los equipos importantes de la planta. Además, las salas de control de las centrales nucleares están preparadas para que el operador pueda enfrentarse a cualquier eventualidad que se produzca, como operaciones rutinarias de vigilancia, de mantenimiento, e incluso emergencias o accidentes severos de cualquier causa, ya sea interna de la planta o externa como desastres naturales.
Normalmente en la sala de control de una central nuclear se encuentra el operador de reactor, el operador de turbina y el supervisor. Los tres tienen su puesto de operación que aglutina los controles y la información necesaria para que cada uno pueda llevar a cabo sus operaciones de la forma más segura y eficiente.
Para que los operadores puedan realizar sus actividades, a la sala de control le llegan señales de todos los equipos y sistemas que forman parte de la central nuclear. De este modo desde una sola ubicación se puede recibir la información de los equipos repartidos por múltiples lugares de la planta y operar sobre ellos
¿Cómo desarrollamos las salas de control en Tecnatom?
Nuestra propuesta es combinar nuestras capacidades de ingeniería con la experiencia en operación en centrales nucleares. Esto nos permite ofrecer a nuestros clientes soluciones especialmente adaptadas a sus necesidades, todo ello avalado por más de 60 años de experiencia.
El suministro de una sala de control para una central nuclear es un complejo proyecto que engloba disciplinas muy diversas en las que se necesita un amplio portfolio de capacidades. Cabe destacar el estudio de ingeniería de factores humanos (HFE), diseño (eléctrico y mecánico), calificación de equipos e instrumentos, fabricación, pruebas, suministro e instalación. Nuestros servicios también incluyen diseño de interfaces de operación, verificación y validación, integración con el sistema de control distribuido (DCS), modernización de instrumentación, ciberseguridad, apoyo a licenciamiento y entrenamiento.
El prestigio conseguido durante más de tres décadas suministrando salas de control en el mercado internacional ha permitido a Tecnatom pertenecer a los foros y equipos de trabajo internacionales de especialistas de la IAEA, NRC, y EPRI entre otros. Esta experiencia nos permite permanecer en el estado del arte en lo que respecta a los productos y servicios que ofrecemos, haciéndolo además con tecnología propia y manteniendo el nivel de excelencia exigido por los mercados.
Nuestra experiencia en los últimos años engloba el diseño integral de más de 25 centros de control, incluyendo 20 salas de control llave en mano para centrales nucleares. A esto hay que sumar más de 80 proyectos en ingeniería de factores humanos e instrumentación y control ejecutados en América, Asia y Europa.
¿Cómo aportamos valor en las salas de control?
Se está produciendo un cambio en el modelo de operación desde la operación con instrumentación analógica a un modelo de operación digital con grandes pantallas de información, indicaciones digitales y controles por pantallas de operación. Tecnatom está liderando esta transformación digital mediante la incorporación de estos nuevos conceptos al suministro de nuevas salas de control y a la actualización de las ya existentes, incorporando las tecnologías que mejor se adecuan a la filosofía de operación de cada planta.
Para ello utilizamos las técnicas más avanzadas en ingeniería de factores humanos (HFE), diseño eléctrico y mecánico, así como de calificación en categoría nuclear siguiendo la normativa internacional más exigente y con los estándares de calidad más altos, estando certificados en más de 40 países.
Como resultado de toda nuestra experiencia a nivel internacional, suministramos centros de control avanzados, digitales, diseñados para ser operados minimizando el error humano, aportando soluciones que aumentan la seguridad y eficiencia de las centrales nucleares.
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