AP1000

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 3. maj 2022; checks kræver 4 redigeringer .

AP1000 er en amerikansk dobbeltsløjfe trykvandsreaktor (PWR) [1] med en elektrisk effekt på omkring 1,1 GW, udviklet af Westinghouse Electric Company . AP1000 var den første generation af III+ reaktorer , der blev certificeret af US Nuclear Regulatory Commission NRC) [2] . Det var forventet, at Westinghouse takket være AP1000-reaktoren ville blive en monopolist på markedet for generation III+-reaktorer [3] .

Ved udgangen af ​​2021 blev der bygget 5 kraftenheder med disse reaktorer på tre atomkraftværker (i USA og Kina).

Konstruktion

AP1000 er en bypass -trykvandsreaktor (to vertikale dampgeneratorer ), med en samlet elektrisk effekt på 1117 MW [4] . Det er en evolutionær udvikling af AP600 (600 MW) [2] reaktordesign , der repræsenterer en mere kraftfuld model med omtrent samme dimensioner [1] [5] . Sammenlignet med AP600 er den termiske effekt steget fra 1933 til 3400 MW , antallet af brændstofsamlinger fra 145 til 157, længden af ​​enheden fra 12 til 14 fod[ hvor meget? ] . Indeslutningshøjden, varmevekslingsområdet i dampgeneratoren og effekten af ​​MCP (hovedcirkulationspumpen) er blevet øget [6] .

Forfatterne til projektet hævder, at AP1000-reaktoren er den billigste blandt andre projekter af 3. generationsreaktorer , da den gør udstrakt brug af eksisterende teknologier. Designet reducerer også antallet af komponenter, herunder rør, kabler og motoriserede fittings. Standardisering og typelicensering bør også bidrage til at reducere byggetiden og -omkostningerne. Sammenlignet med Westinghouses 2. generations PWR-design har AP1000 [4] :

De hævder også, at AP1000 fylder mindre end de fleste eksisterende lignende reaktorer , bruger omkring fem gange mindre beton og armeringsjern end tidligere designs. [fire]

Ved design af reaktoren og kernekraftværket blev der anvendt en sandsynlig risikovurdering. Ifølge NRC har atomkraftværker, der bruger AP1000, en størrelsesorden højere sikkerhed end atomkraftværker undersøgt i NUREG-1150 . Den maksimale kerneskadefrekvens for kernekraftværker med AP1000-enheder er estimeret til 5,09 × 10 −7 om året. [7]

Brugt brændsel modtaget efter kampagnen i AP1000 opbevares i mindst 5-10 år i puljen med brugt brændsel på stedet på atomkraftværkets territorium. [8] . Det kan derefter overføres til overjordiske tørre opbevaringsbeholdere på samme måde som andre amerikanske atomreaktorer i øjeblikket opererer [4] .

Reaktorer fortsætter med at producere varme fra radioaktive henfaldsprodukter, selv efter at kædereaktionen er stoppet, så denne varme skal fjernes for at undgå en reaktorkernenedsmeltning . AP1000 's Passive Core Cooling System bruger jævnstrøm fra blokbatterierne til at drive automatikken og udstyr, der skal fungere i de første 30 minutter efter en nødstop. Dette system aktiveres automatisk, selvom der ikke er foretaget nogen handling fra reaktoroperatørerne [9] . De elektriske systemer, der kræves for at starte passive systemer, er ikke afhængige af eksterne eller dieselkraftværker, og ventilerne kræver ikke hydrauliske eller pneumatiske systemer [1] [10] .

Designet er designet til passiv varmefjernelse i 72 timer på grund af gravitationsvand fra tanken installeret oven på reaktorbeholderen, hvorefter tanken skal genopfyldes. [fire]

Levetid: 60 år.

I december 2005-januar 2006 certificerede US Nuclear Regulatory Commission (NRC) første gang AP1000-reaktordesignet [1] (en ændret version af designet vil blive frigivet i slutningen af ​​2011 [11] ). At opnå certifikatet betyder, at entreprenører til fremtidige amerikanske atomkraftværker kan opnå en kombineret konstruktions- og driftslicens for at påbegynde byggeriet.

Sikkerhed

Reaktoren gør udstrakt brug af passive sikkerhedssystemer. [12]

Reaktorsikkerheden blev kritiseret mest af alt af indeslutningen foretaget ved hjælp af den nye modulære konstruktionsteknologi. Kritikken var, at hvis indeslutningsstålet begyndte at korrodere, så ville de radioaktive gasser kunne forlade indeslutningslegemet og komme ud i miljøet. Desuden var styrken af ​​selve indeslutningen utilstrækkelig. [13]

CAP1400

Den logiske udvikling af AP1000-reaktorlinjen var en stigning i størrelse og effekt, samtidig med at de samme teknologier blev bevaret [14] .

Siden 2008-2009 har Westinghouse Electric og det kinesiske selskab SNPTC ( State Nuclear Power Technology Corporation ) udviklet en ny CAP1400 -reaktor baseret på AP1000 med en elektrisk effekt på 1400 MW, med en mulig fortsættelse af udviklingen for en effekt på 1700 MW [15] .

Den 2. november 2018 blev der modtaget tilladelse til opførelsen af ​​de første to CAP1400-enheder i Shandong-provinsen [16] ; byggeriet startede i slutningen af ​​juli 2019 ved Shidaowan-2 NPP . [17]

Reaktorer under opførelse og færdige

PRC

I 2008 begyndte Kina at bygge 4 enheder under AP1000-2005-projektet - to hver ved Sanmen NPP og Haiyan NPP . Underleverandøren var SNPTC (State Nuclear Power Technology Corporation) [18] .

USA

I december 2011 godkendte NRC konstruktionen af ​​flere AP1000-reaktorer i USA [19] [20] :

Konstruktionen af ​​disse kraftenheder begyndte i 2013.

Idriftsættelse
kraftenhed Fysisk lancering Start af kommerciel drift
Sanmen -1 30. juni 2018 21. september 2018
Sanmen-2 17. august 2018 5. november 2018
Haiyan -1 8. august 2018 22. oktober 2018
Haiyan-2 29. september 2018 9. januar 2019
Navn Beliggenhed kraftenhed Effekt,
MW 		Start
af byggeri 		Start lukning
sanmen Kina Sanmen-1 1251 2009 2018
Sanmen-2 1251 2009 2018
haiyan Kina Haiyan-1 1250 2009 2018
Haiyan-2 1250 2010 2018
Vogtl USA Vogtl-3 1250 2013 maj 2021 (fysisk indlæggelse) [21]
Vogtl-4 1250 2013 maj 2022 [21]

Planer

Kina

Kina bruger AP1000-projektet til to af sine atomkraftværker, hvis konstruktion begyndte i 2008. Idriftsættelsen af ​​de første enheder var planlagt til 2013-2015, men blev udskudt til 2017:

To enheder på hvert atomkraftværk bygges efter det tidlige design AP1000-2005, uden yderligere forstærkning af reaktorfartøjet for at beskytte mod flystyrt. [18] [22] .

I alt er der planlagt seks AP1000-enheder for hvert kernekraftværk.

Der er også planer om at bygge én AP1000-enhed ved Xianning NPP ( Xianning NPP ; 咸宁核电站) inden 2015 [23] .

I december 2009 blev der truffet en beslutning om at starte konstruktionen af ​​den første CAP1400 (en ny reaktor baseret på AP1000) nær HTR-10 forskningsreaktoren (10 MW, Shidaowan, Tsinghua University ). Byggestart var planlagt til 2013, idriftsættelse - i 2017 [15] . Byggeriet blev påbegyndt i 2014 [24] [25] , ifølge andre kilder i 2018 [26] .

USA

US Nuclear Regulatory Commission ( NRC har godkendt konstruktionen af ​​flere AP1000-reaktorer i USA:

Ukraine

Den 31. august 2021 underskrev Petr Kotin, leder af NNEGC Energoatom , og Patrick Fragman, præsident og administrerende direktør for Westinghouse Electric, i nærværelse af Ukraines præsident V. Zelensky, et samarbejdsmemorandum , som giver mulighed for udsendelse af Westinghouse AP1000-reaktorer ved ukrainske kernekraftværker. Memorandummet giver mulighed for Westinghouses deltagelse i færdiggørelsen af ​​den fjerde kraftenhed i Khmelnytsky NPP , ifølge AP1000-teknologien, og yderligere fire kraftenheder fra andre atomkraftværker i Ukraine [29] .

Problemer

AP1000 er den første amerikanske reaktor designet og bygget siden Three Mile Island-ulykken i 1979. Efter ulykken var opførelsen af ​​atomkraftenheder forbudt i USA i mere end 30 år , som følge heraf mistede den amerikanske industri kompetence både inden for design og konstruktion af civile kraftreaktorer og i produktionen af ​​nukleart brændsel og andre relaterede industrier . Faktisk blev AP1000 designet på basis af skibsreaktorer af en størrelsesorden lavere effekt, hvilket er årsagen til manglerne ved dets design, som blev afsløret senere.

Sanmen atomkraftværk

US Nuclear Regulatory Commission (NRC) certifikat for AP100-reaktoren blev modtaget i januar 2006. Byggeriet af fire kraftenheder på Sanmen NPP begyndte i 2008 .

De største problemer i design og drift af reaktorer er forbundet med de vigtigste cirkulationspumper (MCP'er), som blev udviklet af Curtiss Wright baseret på US Navy MCP -reaktorer og havde ingen erfaring med højeffektreaktorer. Muligheden for demontering var ikke givet for RCP AR1000, da det blev antaget, at den kunne fungere uden reparation og vedligeholdelse i hele stationens levetid, som er 60 år [30] .

I 2009 fik de RCP'er, der var beregnet til Sanmen NPP, deres lejer ødelagt under test, og svinghjulene blev beskadiget. I 2011, under lignende test, blev pumpen overophedet. I januar 2013 blev ødelæggelsen af ​​pumpehjulsbladet opdaget, hvorfra et stykke på 7 × 6 cm faldt af . I slutningen af ​​2013 blev der konstateret for stort slid på pumpens tætningselementer [30] .

Efter ændringerne i designet i maj 2015 blev pumperne testet med succes, hvorefter MCP-problemerne blev erklæret løst. Men i juni 2015, før pumperne blev leveret til kunden, blev der fundet revner på 10-12 mm brede i møllevingerne . Som et resultat blev det meddelt, at starten af ​​den kommercielle drift af reaktoren blev flyttet til 2017 [30] .

Den 22. december 2018, en måned efter start af kommerciel drift, svigtede en af ​​de fire MCP'er i kraftenheden på to Sanmen-stationer, hvilket førte til en nødlukning af reaktoren med automatik. Den nøjagtige årsag til fejlen er ikke offentliggjort. I forbindelse med fejlfinding blev MCP'en fjernet fra varmeveksleren, på trods af at den ifølge det originale design ikke var genstand for demontering. Reparationen varede omkring et år, og den 14. november 2019 blev brændstof læsset ind i reaktorkernen til genstart. Som et resultat af et års nedetid led CNNC, operatøren af ​​stationen, et tab på $570 millioner.Enhed 1 af Sanmen NPP rapporteres at fungere uden fejl [31] .

NPP "Vogtl"

I juni 2021 kom eksperter, der studerede tingenes tilstand ved opførelsen af ​​den 3. kraftenhed i Vogtl NPP, til den konklusion, at reaktoren ikke ville blive lanceret før sommeren 2022 (oprindeligt var lanceringen af ​​kraftenhed 3 planlagt for 2016 og kraftenhed 4 - for 2017). Omkostningerne ved projektet steg også med 2 milliarder dollars og beløb sig til 27 milliarder dollars (i alt for to kraftenheder), hvilket er næsten det dobbelte af det oprindelige skøn [32] . I 2022 er projektomkostningerne anslået til $34 milliarder [33] I stedet for de anslåede 6 år var tidsrammen 14 år til en pris pr. kW på $15.500 mod de planlagte $6.400. [33]

Links

Noter

  1. ↑ 1 2 3 4 T.L. Schulz Westinghouse AP1000 avanceret passivt anlæg . Nuklear teknik og design; Vol. 236, hæfter 14-16, august 2006, side 1547-1557; 13. International Conference on Nuclear Energy, 13. International Conference on Nuclear Energy . ScienceDirect . Dato for adgang: 21. januar 2008. Arkiveret fra originalen 24. januar 2008.
  2. ↑ 1 2 AP 1000 Public Safety and Licensing (link utilgængeligt) . Westinghouse (13. september 2004). Dato for adgang: 21. januar 2008. Arkiveret fra originalen 7. august 2007. 
  3. ↑ Den nye amerikanske reaktor fra Westinghouse blev den amerikanske atomindustris forbandelse og skam // FBA Economics Today, 04/12/2019
  4. ↑ 1 2 3 4 5 Adrian Bull (16. november 2010), The AP1000 Nuclear Power Plant - Global Experience and UK Prospects , Nuclear Institute , < http://www.nuclearinst.com/uploads/Branch%20Presentations/The%20AP1000% 20-%20A%20Bull%20-%2016th%20Nov%2010.pdf > . Hentet 14. maj 2011. Arkiveret 22. juli 2011 på Wayback Machine 
  5. ↑ Kontakt;Tom Murphys nye reaktordesign . Artiklen opsummerer design af atomreaktorer, der enten er tilgængelige eller forventes at blive tilgængelige i USA i 2030 . Energiinformationsforvaltningen (VVM). Hentet 21. januar 2008. Arkiveret fra originalen 31. december 2007.
  6. ↑ atomkraft Arkiveret 5. april 2015 på Wayback Machine - Kharkiv, 2012, ISBN 978-613-0-11482-4 . "KAPITEL 6. LOVENDE VEJLEDNING I UDVIKLING AF REAKTORER OG atombrændselskredsløbet. § 6.1. Reaktorer af nye typer". - S. 369-370.
  7. ↑ [1] Arkiveret 14. maj 2013 på Wayback Machine // Westinghouse AP 1000 Trin 2 PSA-vurdering
  8. ↑ Westinghouse sikker på sikkerhed, effektivitet af atomkraft Arkiveret 1. april 2009 på Wayback Machine // Pittsburgh Post-Gazette, 29. marts 2009
  9. ↑ UK AP1000 Pre-Construction Safety Report ( PDF )  (link ikke tilgængeligt) . UKP-GW-GL-732 Revision 2 forklarer designet af reaktorsikkerhedssystemerne som en del af processen med at søge godkendelse til byggeri i Storbritannien . Westinghouse Electric Company . Hentet 23. februar 2010. Arkiveret fra originalen 17. juli 2011.
  10. ↑ RA og Worrall, A. "AP1000 Reactor the Nuclear Renaissance Option." / Nuklear Energy, 2004
  11. ↑ Amerikanske tilsynsmyndigheder certificerede AP-1000-projektets arkivkopi dateret 20. oktober 2013 på Wayback Machine // ATOMINFO.RU, 26.12.2011
  12. ↑ AP1000-reaktor // mirnyiatom.ru Arkiveret 17. maj 2011 på Wayback Machine Arkiveret 17. maj 2011.
  13. ↑ AP1000-historie: Et drama med moral . Westinghouse Electric Company (24. oktober 2013).  (utilgængeligt link)
  14. ↑ CAP-1400 reaktor . AtomInfo.Ru (5. marts 2015). Hentet 19. maj 2020. Arkiveret fra originalen 23. februar 2020.
  15. ↑ 12 Atomkraft i Kina . World Nuclear Association (2. juli 2010). Dato for adgang: 18. juli 2010. Arkiveret fra originalen den 31. juli 2010.
  16. ↑ CAP1400-projektet modtog en byggetilladelse , atomic-energy.ru  (15. november 2018). Arkiveret fra originalen den 17. november 2018. Hentet 17. november 2018.
  17. ↑ OPDATERING 1-Kina starter byggeriet af 3 nukleare projekter . reuters.com (25. juli 2019). Hentet 27. juli 2019. Arkiveret fra originalen 26. juli 2019.
  18. ↑ 1 2 SNPTC - Kinesisk AP-1000 Arkivkopi dateret 1. september 2013 på Wayback Machine // ATOMINFO.RU, 04/25/2013)
  19. ↑ 1 2 3 Wald, Matthew L. . NRC baner vej for konstruktion af atomkraftværker , The New York Times  (22. december 2011). Arkiveret fra originalen den 5. maj 2017. Hentet 28. september 2017.  ""To reaktorer er planlagt til Southern Company's anlæg nær Augusta, Ga., og yderligere to på sommeranlægget i South Carolina Electric and Gas i Fairfield County, SC"".
  20. ↑ 1 2 De første nye atomreaktorer i orden i over 30 år , CNN  (9. februar 2012). Arkiveret fra originalen den 9. september 2013. Hentet 29. august 2013.
  21. ↑ 1 2 Matt Kempner, The Atlanta Journal-Constitution Georgias regulatorer rejser nye bekymringer om atomprojektets  timing . ajc . Hentet 2. august 2019. Arkiveret fra originalen 2. august 2019.
  22. ↑ Mark Hibbs (27. april 2010), Pakistan Deal Signals China's Growing Assertiveness , Carnegie Endowment for International Nuclear Peace , < http://www.carnegieendowment.org/publications/index.cfm?fa=view&id=40685 > . Hentet 25. februar 2011. Arkiveret 17. januar 2011 på Wayback Machine 
  23. ↑ Atomkraft i Kina (utilgængeligt link) . Informationspapirer . World Nuclear Association (WNA) (6. januar 2011). Dato for adgang: 11. januar 2011. Arkiveret fra originalen 16. september 2013. 
  24. ↑ Byggestart af Kinas første CAP1400-reaktor Shidaowan-1  . Power Gen Advancement (6. april 2014). Dato for adgang: 19. maj 2020.
  25. ↑ Forberedelserne fortsætter til indledende CAP1400-enheder - World Nuclear  News . world-nuclear-news.org (27. april 2015). Hentet 19. maj 2020. Arkiveret fra originalen 5. december 2019.
  26. ↑ CAP-1400-projektet modtager byggetilladelse . Atomenergi 2.0 (15. november 2018). Hentet 19. maj 2020. Arkiveret fra originalen 28. januar 2020.
  27. ↑ Flere milepæle for Vogtle-projektet - World Nuclear News . www.world-nuclear-news.org. Hentet 19. oktober 2018. Arkiveret fra originalen 19. oktober 2018.
  28. ↑ Overtrædelse af servicevilkår . bloomberg.com . _ Hentet 21. oktober 2018. Arkiveret fra originalen 25. august 2018.
  29. ↑ Energoatom og Westinghouse underskrev et memorandum om udvikling af nye kraftenheder i Ukraine  (ukr.) . Energiatom . Hentet 14. september 2021. Arkiveret fra originalen 14. september 2021.
  30. ↑ 1 2 3 RCP AP-1000 - de næste problemer Arkiveret 23. februar 2020 på Wayback Machine . Atominfo, 09/05/2015.
  31. ↑ Rychin V. Sanmen og MCP Arkiv kopi dateret 25. februar 2020 på Wayback Machine // Atominfo, 08.12.2019
  32. ↑ Vogl - input er flyttet til 2022 Arkiv kopi af 24. juni 2021 på Wayback Machine // Atominfo, 06/10/2021
  33. ↑ 1 2 Seks år forsinket og 250 % over budget: Georgiens nyeste  atomkraftværk . oilprice.com . Hentet 15. maj 2022. Arkiveret fra originalen 14. maj 2022.
  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
 Atomkraftværker i Kina