Открыть главное меню

AP1000

AP1000 — двухконтурный водно-водяной ядерный реактор с водой под давлением (PWR/ВВЭР)[1], электрической мощностью порядка 1,1 ГВт, разработанный компанией Westinghouse Electric Company. Широко использует системы пассивной безопасности.[2]

В декабре 2005 — январе 2006 года комиссия США по ядерному регулированию (Nuclear Regulatory Commission, NRC) впервые сертифицировала проект реактора AP1000.[1] (Дополненная версия проекта — в конце 2011 года[3].) Получение сертификата означает, что подрядчики для будущих американских АЭС могут получить лицензию «Combined Construction and Operating License», чтобы начать строительство.

AP1000 стал первым реактором поколения III+, получившим сертификат NRC.[4]

В 2008 Китай начал строительство 4 блоков по проекту AP1000-2005 — по два на АЭС Саньмэнь (Sanmen NPP, 三门核电站) и АЭС Хайян (Haiyang NPP, 海阳核电站). Субподрядчиком выступает SNPTC (State Nuclear Power Technology Corporation)[5].

В декабре 2011 NRC одобрила строительство нескольких реакторов AP1000 в США[6][7]:

Строительство этих энергоблоков началось в 2013 году.

Ввод в эксплуатацию
Энергоблок Физический пуск Начало коммерческой эксплуатации
Саньмэнь-1 30 июня 2018 г. 21 сентября 2018 г.
Саньмэнь-2 17 августа 2018 г. 5 ноября 2018 г.
Хайян-1 8 августа 2018 г. 22 октября 2018 г.
Хайян-2 29 сентября 2018 г. 9 января 2018 г.

Содержание

Конструктивные характеристикиПравить

AP1000 — двухконтурный реактор с водой под давлением (два вертикальных парогенератора), с общей электрической мощностью 1117 МВт[8]. Представляет собой эволюционное развитие проекта реактора AP600 (600 МВт)[4], представляя собой более мощную модель с примерно такими же размерами.[1][9] По сравнению с AP600 тепловая мощность увеличилась с 1933 МВт до 3400 МВт, количество сборок топлива с 145 до 157, длина сборки - с 12 до 14 футов. Увеличены высота защитной оболочки, площадь теплообмена в парогенераторе и мощность ГЦН.[10]

Авторы проекта заявляют, что реактор AP1000 является наиболее дешевым среди других проектов реакторов 3-го поколения, поскольку в нём широко используются существующие технологии. В конструкции также уменьшено количество компонентов, в том числе труб, кабелей и электроприводной арматуры. Стандартизация и лицензирование типа также должно помочь сократить сроки и стоимость строительства. По сравнению с конструкцией реакторов PWR 2-го поколения от Westinghouse, AP1000 имеет:[8]

  • на 50 % меньше клапанов, связанных с системами безопасности
  • на 35 % меньше насосов
  • на 80 % меньше трубопроводов, связанных с системами безопасности
  • на 85 % меньше управляющих кабелей
  • на 45 % меньший строительный объём

Также они заявляют, что AP1000 занимает меньшую площадь, чем большинство существующих PWR, использует примерно в пять раз меньше бетона и арматуры, чем предыдущие проекты.[8]

При проектировании реактора и АЭС использовалась вероятностная оценка рисков. По заявлению NRC, АЭС, использующие AP1000, имеют на порядок более высокую безопасность, чем АЭС, изученные в NUREG-1150. Максимальная частота повреждения активной зоны для АЭС с блоками AP1000 оценивается в 5,09 × 10−7 в год.[11]

Отработанное топливо, полученное после кампании в AP1000, хранится как минимум 5-10 лет в пристанционном бассейне выдержки на территории АЭС.[12] Затем оно может быть перемещено в надземные сухие контейнеры для хранения так же, как это делают в настоящее время при эксплуатации других американских ядерных реакторов.[8]

Реакторы продолжают производить тепло из радиоактивных продуктов распада даже после остановки цепной реакции, поэтому необходимо удалять это тепло, чтобы избежать расплавления активной зоны реактора. В системе пассивного охлаждения («Passive Core Cooling System») реактора AP1000 постоянный ток от блочных батарей используется для питания автоматики и оборудования, которые должны функционировать в течение первых 30 минут после аварийного останова. Эта система автоматически активируется, даже если операторы реактора не предпринимали никаких действий.[13] Электрические системы, необходимые для инициирования пассивных систем, не зависят от внешних или дизельных электростанций и клапаны не требуют гидравлических или пневматических систем.[1][14]

Конструкция предназначена для пассивного отвода тепла в течение 72 часов за счёт самотёка воды из бака установленного сверху корпуса реактора, после чего бак должен быть пополнен.[8]

Срок службы: 60 лет.

БезопасностьПравить

Критике безопасности реактора подвергался больше всего контайнмент, сделанный по новой технологии модульного строительства. Критика состояла в том, что если начнется коррозия стали контайнмента, то радиоактивные газы смогут покинуть корпус контайнмента и попасть в окружающую среду. Также прочность самого контаймента была недостаточной [15].

CAP1400Править

Логичным развитием линейки реакторов AP1000 стало увеличение размеров и мощности с сохранением тех же технологий. 2 ноября 2018 года было получено разрешение на строительство двух первых блоков CAP1400 в провинции Шаньдун[16]. Строительство начато в конце июля 2019 на АЭС Шидаовань-2.[17]

ПланыПравить

КитайПравить

Китай использует проект AP1000 для двух своих АЭС, строительство которых началось в 2008 году. Ввод в эксплуатацию первых блоков планировался на 2013—2015 годы, но был перенесён на 2017:

По два блока на каждой АЭС строятся по раннему проекту AP1000-2005, без дополнительного усиления корпуса реактора для защиты от падения самолётов.[5][18].

Всего на каждой АЭС запланировано по шесть блоков AP1000.

Также имеются планы по постройке 1 блока AP1000 на АЭС Сяньнин (Xianning NPP; 咸宁核电站) к 2015 году.[19]

С 2008—2009 годов Westinghouse и State Nuclear Power Technology Corporation (SNPTC) разрабатывают на базе AP1000 новый реактор CAP1400 с электрической мощностью в 1400 МВт, с возможным продолжением разработок на мощность 1700 МВт.[20]

В декабре 2009 было принято решение начать строительство первого блока CAP1400 вблизи исследовательского реактора HTR-10 (10 МВт, Shidaowan, Университет Цинхуа). Начало строительства было запланировано на 2013, ввод в эксплуатацию — в 2017 году.[20] Однако строительство так и не было начато.

СШАПравить

NRC одобрила строительство нескольких реакторов AP1000 в США:

Строящиеся и построенные реакторыПравить

Название Локация Энергоблок Мощность,
МВт
Начало
строительства
Пуск Закрытие
Саньмэнь Китай Саньмэнь-1 1251 2009 2018
Саньмэнь-2 1251 2009 2018
Хайян Китай Хайян-1 1250 2009 2018
Хайян-2 1250 2010 2018
Вогтль США Вогтль-3 1250 2013
Вогтль-4 1250 2013

ПримечанияПравить

  1. 1 2 3 4 T.L. Schulz Westinghouse AP1000 advanced passive plant (web). Nuclear Engineering and Design; Volume 236, Issues 14–16, August 2006, Pages 1547–1557; 13th International Conference on Nuclear Energy, 13th International Conference on Nuclear Energy. ScienceDirect. Дата обращения 21 января 2008.
  2. Реактор AP1000 Архивировано 17 мая 2011 года.
  3. Регуляторы США сертифицировали проект AP-1000 ATOMINFO.RU, 26.12.2011
  4. 1 2 AP 1000 Public Safety and Licensing (web). Westinghouse (13 сентября 2004). Дата обращения 21 января 2008. Архивировано 7 августа 2007 года.
  5. 1 2 SNPTC — китайские AP-1000 // ATOMINFO.RU, 25.04.2013)
  6. 1 2 3 Wald, Matthew L.. N.R.C. Clears Way for Nuclear Plant Construction, The New York Times (22 декабря 2011). «"Two reactors are planned for the Southern Company’s plant near Augusta, Ga., and another two at the Summer plant of South Carolina Electric and Gas in Fairfield County, S.C."».
  7. 1 2 First new nuclear reactors OK'd in over 30 years, CNN (9 февраля 2012).
  8. 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>. Проверено 14 мая 2011. 
  9. Contact;Tom Murphy New Reactor Designs (web). Article summarizes nuclear reactor designs that are either available or anticipated to become available in the United States by 2030. Energy Information Administration (EIA). Дата обращения 21 января 2008. Архивировано 31 декабря 2007 года.
  10. ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГЕТИКА - Харьков, 2012, ISBN 978-613-0-11482-4. "ГЛАВА 6. ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ РЕАКТОРОВ И ЯДЕРНОГО ТОПЛИВНОГО ЦИКЛА. § 6.1. Реакторы новых типов" стр 369-370
  11. [1] Westinghouse AP 1000 Step 2 PSA Assessment
  12. Westinghouse certain of safety, efficiency of nuclear power, Pittsburgh Post-Gazette, March 29, 2009
  13. UK AP1000 Pre-Construction Safety Report (PDF). UKP-GW-GL-732 Revision 2 explains the design of the reactor safety systems as part of the process of seeking approval for construction in the UK. Westinghouse Electric Company. Дата обращения 23 февраля 2010. Архивировано 17 июля 2011 года.
  14. R.A. and Worrall, A. «The AP1000 Reactor the Nuclear Renaissance Option.» Nuclear Energy 2004.
  15. История AP1000: драма с моралью. Westinghouse Electric Company (24.10.2013). (недоступная ссылка)
  16. Проект CAP1400 получил разрешение на строительство, atomic-energy.ru (15 ноября 2018). Дата обращения 17 ноября 2018.
  17. UPDATE 1-China starts construction at 3 nuclear projects. reuters.com (25 июля 2019 года).
  18. Mark Hibbs (April 27, 2010), Pakistan Deal Signals China's Growing Nuclear Assertiveness, Carnegie Endowment for International Peace, <http://www.carnegieendowment.org/publications/index.cfm?fa=view&id=40685>. Проверено 25 февраля 2011. 
  19. Nuclear Power in China. Information Papers. World Nuclear Association (WNA) (6 января 2011). Дата обращения 11 января 2011. Архивировано 16 сентября 2013 года.
  20. 1 2 Nuclear Power in China. World Nuclear Association (2 July 2010). Дата обращения 18 июля 2010. Архивировано 31 июля 2010 года.
  21. More milestones for Vogtle project - World Nuclear News. www.world-nuclear-news.org. Дата обращения 19 октября 2018.
  22. Terms of Service Violation. www.bloomberg.com.

СсылкиПравить