Interested Article - Ядерные реакторы поколения III

jacinda
  • 2020-08-29
  • 1

Модель Toshiba ABWR , ставшего в 1996 году первым действующим реактором поколения III

Реакторы поколения III — ядерные реакторы , появившиеся в результате эволюции реакторов поколения II . Характерными чертами этих реакторов являются более высокая топливная эффективность , улучшенный , значительное усовершенствование системы безопасности (включая ) и для снижения капитальных затрат и затрат на техническое обслуживание. Первым реактором поколения III стал в 1996 году реактор энергоблока 6 на АЭС Касивадзаки , относящийся к типу улучшенных кипящих водяных реакторов .

В связи с длительным периодом застоя в строительстве новых реакторов и продолжающейся (но снижающейся) популярностью проектов поколения II/II+, в мире существует относительно немного реакторов третьего поколения. Конструкции поколения IV по состоянию на 2020 год все еще находятся в разработке.

Обзор

Хотя различия между реакторами поколений II и III являются во многом условными, реакторы поколения III рассчитаны на более длительный срок эксплуатации (60 лет с возможностью продления до 100 лет и более) по сравнению с реакторами поколения II, которые рассчитаны на 40 лет эксплуатации с возможностью продления до 60 .

Частота повреждений активной зоны этих реакторов составляет 60 случаев для EPR и 3 случая ESBWR на 100 миллионов реакторо-лет по сравнению с 1000 для реактора BWR/4 поколения II.

Реактор EPR третьего поколения затрачивает примерно на 17% меньше урана на единицу произведенной электроэнергии, чем реакторы II поколения . Независимый анализ, проведенный ученым-экологом относительно большей эффективности и, следовательно, более низких материальных потребностей реакторов поколения III, подтверждает этот вывод.

Реакция и критика

Ловушка расплава EPR предназначена для улавливания кориума в случае его расплавления

И сторонники, и некоторые из критиков ядерной энергетики согласны, что реакторы третьего поколения в целом более безопасны, чем старые реакторы.

, старший научный сотрудник , поставил под сомнение конкретные решения по экономии затрат, принятые для двух реакторов поколения III, AP1000 и . Лайман, Джон Ма (старший инженер-конструктор NRC) и Арнольд Гундерсен ( консультант по вопросам ядерной безопасности ) обеспокоены тем, что бетонный щит вокруг AP1000 не имеет достаточного запаса прочности в случае прямого удара самолета . Есть специалисты, придерживающиеся противоположного мнения, считая запас прочности защитной оболочки этого реактора удовлетворительным .

в 2008 году назвал EPR единственной новой конструкцией реактора, рассматриваемой в Соединенных Штатах, которая «... кажется значительно более безопасной и более защищенной от атак, чем сегодняшние реакторы» :7 .

Однако при постройке первых экземпляров реакторов III поколения выявились серьёзные технические проблемы, вызвавшие перерасход средств и затягивание сроков строительства, как, например, в случае с новыми реакторами, строящимися во Франции на АЭС Фламанвиль .

Существующие и будущие реакторы

Первые реакторы поколения III были построены в Японии и относились к типу усовершенствованных реакторов с кипящей водой . В 2016 году на Нововоронежской АЭС II в России был введен в эксплуатацию реактор поколения III+ ВВЭР-1200 /392М, который стал первым действующим реактором поколения III+ . Несколько других реакторов поколения III+ находятся на поздней стадии строительства в Европе, Китае, Индии и США. Следующим запущенным в эксплуатацию реактором поколения III+ стал реактор Westinghouse AP1000 на АЭС Саньмэнь в Китае, который планировался к сдаче в 2015 году , однако был завершен и достиг критичности 21 июня 2018 г. и введен в промышленную эксплуатацию 21 сентября 2018 г.

В США конструкции реакторов сертифицированы Комиссией по ядерному регулированию (NRC). На октябрь 2010 года Комиссия одобрила пять проектов и рассматривает еще пять .

Реакторы поколения III

Реакторы поколения III, строящиеся и эксплуатируемые

Разработчики Название Тип МВт эл. (Нетто) МВт эл. (Брутто) МВт т Заметки
General Electric , Toshiba , Hitachi ABWR;
US-ABWR 		BWR 1350 1420 3926 На АЭС Каcивадзаки с 1996 года. Сертифицирован NRC в 1997 году
KEPCO APR-1400 PWR 1383 1455 3983 На АЭС Кори с января 2016 года.
CGNPG ACPR-1000 1061 1119 2905 Улучшенная версия CPR-1000 . Первый реактор на АЭС Янцзян -5 должен быть запущен в 2018 году.
CGNPG , CNNC Hualong One (HPR-1000) 1090 1170 3050 Частично это слияние китайских проектов ACPR-1000 и ACP-1000, но, в конечном итоге, это постепенное усовершенствование предшествующих проектов CNP-1000 и CP-1000. Первоначально предполагалось, что он будет называться «ACC-1000», но в конечном итоге получил название «Hualong One» или «HPR-1000». Блоки 3–6 Fangchenggang будут первыми, в которых будет использоваться конструкция HPR-1000, а блоки 3 и 4 в настоящее время строятся по на 2017 год .
ОКБ «Гидропресс» ВВЭР- 1000/428 990 1060 3000 Первая версия проекта AES-91, разработанная и использовавшаяся для блоков 1 и 2 Тяньвань, была запущена в 2007 году.
ВВЭР- 1000 / 428М 1050 1126 3000 Другая версия конструкции AES-91, также разработанная и используемая для Тяньвань (на этот раз для блоков 3 и 4, которые были запущены в 2017 и 2018 годах соответственно).
ВВЭР -1000/412 917 1000 3000 Первый построенный проект АЭС-92, использованный для Куданкулама .

Проекты поколения III, не принятые и не построенные

Разработчик Название реактора Тип Электрическая мощность (нетто), МВт Электрическая мощность (брутто), МВт Тепловая мощность, МВт Примечание
General Electric , Hitachi ABWR-II BWR 1638 1717 4960 Улучшенная версия ABWR. Неопределенный статус развития.
Mitsubishi US-APWR; EU-APWR;APWR+ PWR 1600 1700 4451 Два блока, запланированные на Цуруге, отменены в 2011 году. Лицензирование NRC США двух блоков, запланированных на Comanche Peak, было приостановлено в 2013 году. Оригинальный APWR и обновленный US-APWR / EU-APWR (также известный как APWR +) значительно отличаются по своим конструктивным характеристикам, при этом APWR + имеет более высокий КПД и электрическую мощность.
Westinghouse AP600 600 619 ? Сертифицирован NRC в 1999 году. Развивается в более крупную конструкцию AP1000.
1350 1400 ? Сертифицирован NRC в 1997 году. На базе корейского АПР-1400 .
ОКБ «Гидропресс» ВВЭР- 1000/466 (Б) 1011 1060 3000 Это был первый разработанный проект AES-92, первоначально предназначавшийся для строительства на предлагаемой АЭС Белене , но позже строительство было остановлено.
Candu Energy Inc. EC6 ? 750 2084 EC6 (Enhanced CANDU 6) - это эволюционная модернизация предыдущих разработок CANDU. Как и другие конструкции CANDU, он может использовать в качестве топлива необогащенный природный уран.
AFCR ? 740 2084 Реактор CANDU с усовершенствованным топливом представляет собой модифицированную конструкцию EC6, которая была оптимизирована для обеспечения максимальной топливной гибкости и способности обрабатывать многочисленные потенциально переработанные топливные смеси и даже торий. В настоящее время он находится на поздней стадии разработки в рамках совместного предприятия SNC-Lavalin, CNNC и Shanghai Electric .
Разные (см. МКЭР ст. ) MKER BWR 1000 ? 2085 А Развитие ядерного энергетического реактора РБМК. Исправлены все ошибки и недостатки конструкции реактора РБМК, а также добавлено здание полной защитной оболочки и функции пассивной ядерной безопасности, такие как система пассивного охлаждения активной зоны. Физический прототип МКЭР-1000 - 5-й блок Курской АЭС . Строительство Курска-5 было отменено в 2012 году, а с 2018 года строится ВВЭР-ТОИ , строительство которого продолжается с 2018 года. (см. Статью о РБМК)

Реакторы поколения III+

Нововоронежская АЭС-2 с первым в мире ядерным реактором поколения III+
Строящиеся блоки 3 и 4 АЭС Какрапар , первые реакторы поколения III+ в Индии

Конструкции реакторов поколения III+ представляют собой эволюционное развитие реакторов поколения III, предлагающие повышение безопасности по сравнению с конструкциями реакторов поколения III. Производители начали разработку систем поколения III+ в 1990-х годах, опираясь на опыт эксплуатации легководных реакторов в США, Японии и Западной Европе.

Атомная промышленность начала подготовку к , стремясь в проектах поколения III+ решить три ключевые проблемы: безопасность, снижение стоимости и новые технологии сборки. Прогнозируемые затраты на строительство составляли 1 долл. США на ватт электрической мощности, а время строительства оценивалось в четыре года или меньше. Однако эти оценки оказались излишне оптимистичными.

Заметным улучшением систем поколения III + по сравнению с конструкциями второго поколения является включение в некоторые конструкции пассивной безопасности, которые не требуют активных элементов управления или вмешательства оператора, а вместо этого полагаются на гравитацию или естественную конвекцию для смягчения воздействия экстремальных событий.

Дополнительные функции безопасности были внесены в конструкцию под влиянием катастрофы, произошедшей на АЭС Фукусима в 2011 году. В конструкциях поколения III+ пассивная безопасность не требует действий оператора или функционирования электронных устройств, благодаря чему может работать в условиях эвакуации персонала и отключения электричества. Многие из ядерных реакторов поколения III+ имеют ловушку расплава . Если оболочки твэлов и корпус реактора, а также связанные с ними трубопроводы расплавятся, кориум упадет в уловитель активной зоны, который удерживает расплавленный материал и имеет возможность его охлаждать. Это, в свою очередь, защищает последний барьер — герметичную оболочку . Первая в мире ловушка расплава массой 200 тонн была установлена Росатомом на реакторе ВВЭР АЭС Руппур-1 в Бангладеш . В 2017 году Росатом начал промышленную эксплуатацию реактора ВВЭР-1200 энергоблока 1 Нововоронежской АЭС -2, что стало первым в мире запуском реактора поколения III+ .

Реакторы поколения III+, строящиеся и эксплуатируемые

Разработчик Название реактора Тип Электрическая мощность (нетто), МВт Электрическая мощность (брутто), МВт Тепловая мощность, МВт Первое включение Примечание
Westinghouse , Toshiba AP1000 PWR 1117 1250 3400 30.06.2018 АЭС Саньмэнь Сертифицировано NRC в декабре 2005 г.
SNPTC , Westinghouse CAP1400 1400 1500 4058 Совместная американо-китайская разработка, локализованная конструкция на основе AP1000 . Соглашение о совместной разработке Westinghouse дает Китаю права интеллектуальной собственности на все совместно разрабатываемые электростанции электрической мощностью более 1350 МВт. Первые два блока в настоящее время строятся в АЭС Шидаовань . Планируется, что за CAP1400 последуют модели CAP1700 и/или CAP2100, если удастся масштабировать системы охлаждения.
Areva EPR 1660 1750 4590 29.06.2018 АЭС Тайшань
ОКБ «Гидропресс» ВВЭР -1200/392М 1114 1180 3200 2016-08-05 Нововоронежская АЭС II Известен также как АЭС-2006/МИР-1200. Прототип, использованный для проекта ВВЭР-ТОИ .
ВВЭР -1200/491 1085 1199 3200 2018-03-09 Ленинградская АЭС II
ВВЭР -1200/509 1114 1200 3200 АЭС «Аккую» I.
ВВЭР -1300/510 1115 1255 3300 Проект ВВЭР-1300 также известен как проект АЭС-2010 и иногда ошибочно обозначается как проект ВВЭР-ТОИ [ кем? ] . ВВЭР-1300/510 основан на ВВЭР-1200/392М, который изначально использовался в качестве прототипа проекта для проекта ВВЭР-ТОИ . В настоящее время [ когда? ] планируется строительство нескольких энергоблоков на российских атомных станциях. Строятся первые блоки Курской АЭС .
ВВЭР -1200/513 ? 1200 3200 Вариант ВВЭР-1200, частично основанный на проекте ВВЭР-1300/510 (который является прототипом для проекта ВВЭР-ТОИ ). Ожидается, что первая установка будет завершена к 2022 году на АЭС «Аккую» .
ВВЭР -1200/523 1080 1200 3200 АЭС Руппур в Бангладеш находится в стадии строительства. Два энергоблока ВВЭР-1200/523 планируется ввести в эксплуатацию в 2023 и 2024 годах .
(Индия) 630 700 2166 2021 г. Преемник отечественного PHWR мощностью 540 МВт с увеличенной мощностью и дополнительными функциями безопасности. Строится и должен быть сдан в эксплуатацию в 2020 году. Энергоблок № 3 АЭС Какрапар впервые набрал критическую мощность 22 июля 2020 года, подключен к сети 10 января 2020 года .

Проекты поколения III+, не принятые и не построенные

Разработчик Название реактора Тип Электрическая мощность (нетто), МВт Электрическая мощность (брутто), МВт Тепловая мощность, МВт Примечания
Toshiba ЕС-ABWR BWR ? 1600 4300 Обновленная версия ABWR , разработана в соответствии с директивами ЕС, увеличена мощность реактора, конструкция улучшена до уровня III+.
Areva Керена 1250 1290 3370 Ранее известен как SWR-1000. Основан на немецких проектах BWR, в основном на проектах АЭС Гундремминген B/C. Разработан совместно Areva и E.ON .
General Electric , Hitachi en 1520 1600 4500 На основе еще не выпущенной конструкции SBWR, которая, в свою очередь, была основана на ABWR . Считается, что проект разрабатывался для АЭС Норт Анна -3 (СЩА). Полностью отказывается от использования рециркуляционных насосов в пользу естественной циркуляции, что очень необычно для конструкции реактора с кипящей водой.
KEPCO APR + PWR 1505 1560 4290 Преемник АПР-1400 с увеличенной мощностью и дополнительными функциями безопасности.
Areva , Mitsubishi 1150 ? 3150 Предлагался для планируемой АЭС Синоп ( Турция )
ОКБ «Гидропресс » ВВЭР -600/498 ? 600 1600 Уменьшенный вариант ВВЭР-1200. Коммерческое развертывание планируется к 2030 году на Кольской АЭС .
Candu Energy Inc. (Канада) ACR-1000 PHWR 1085 1165 3200 Усовершенствованный реактор CANDU с традиционным тяжеловодным замедлителем, но легководным хладагентом. Это значительно снижает затраты на тяжелую воду, но реактор теряет характерную способность CANDU использовать в качестве топлива необогащённый природный уран.

См. также

Примечания

  1. . www.world-nuclear-news.org . Дата обращения: 8 июня 2017. 7 июня 2021 года.
  2. . www.world-nuclear.org . Дата обращения: 8 июня 2017. 26 мая 2018 года.
  3. . Дата обращения: 7 июня 2021. Архивировано из 4 июля 2010 года.
  4. Forsythe. . AuthorHouse (18 февраля 2009).
  5. (26 октября 2011). Дата обращения: 7 июня 2021. 7 июня 2021 года.
  6. Адам Пьоре. . В мире науки (август 2011). Дата обращения: 7 июня 2021. 7 июня 2021 года.
  7. Matthew L. Wald. от 30 июля 2021 на Wayback Machine New York Times , April 22, 2010.
  8. . New York Times . 2012-02-25. из оригинала 7 июня 2021 . Дата обращения: 7 июня 2021 .
  9. ↑ Union of Concerned Scientists (декабрь 2007). Дата обращения: 1 октября 2008. Архивировано из 11 июня 2014 года.
  10. . BBC News . Дата обращения: 29 октября 2015. 26 октября 2015 года.
  11. . ТАСС . Дата обращения: 7 июня 2021. 7 июня 2021 года.
  12. . World Nuclear Association. Дата обращения: 14 июля 2014. Архивировано из 2 февраля 2016 года.
  13. . U.S. Nuclear Regulatory Commission . Дата обращения: 7 июня 2021. 29 марта 2020 года.
  14. Xing, Ji (1 March 2016). "HPR1000: Advanced Pressurized Water Reactor with Active and Passive Safety". Engineering . 2 (1): 79—87. doi : .
  15. . Nuclear Engineering International. 2015-08-11. из оригинала 26 сентября 2015 . Дата обращения: 30 октября 2015 .
  16. . 2 января 2009 года.
  17. . Дата обращения: 9 января 2009. Архивировано из 11 декабря 2012 года.
  18. . world-nuclear.org . Дата обращения: 7 июня 2021. 11 июня 2021 года.
  19. (21 апреля 2008). Дата обращения: 7 июня 2021. 7 июня 2021 года.
  20. . reactors.narod.ru . Дата обращения: 7 июня 2021. 22 апреля 2009 года.
  21. . Power Engineering . Дата обращения: 24 августа 2020. Архивировано из 12 ноября 2020 года.
  22. . World Nuclear News . Дата обращения: 5 июня 2019. 7 апреля 2022 года.
  23. . Nuclear Energy Insider (8 февраля 2017). Дата обращения: 10 июля 2019. 13 августа 2020 года.
  24. (англ.) . из оригинала 2 июля 2018 . Дата обращения: 2 июля 2018 .
  25. . www.world-nuclear-news.org . Дата обращения: 7 июня 2021. 27 июня 2021 года.
  26. . из оригинала 1 февраля 2017 . Дата обращения: 7 июня 2021 .
  27. . www.world-nuclear-news.org . Дата обращения: 10 июля 2019. 10 июля 2019 года.
  28. . World Nuclear News. 2018-03-09. из оригинала 12 июня 2018 . Дата обращения: 10 марта 2018 .
  29. . Bellona.org (22 мая 2015). Дата обращения: 7 июня 2021. 26 января 2021 года.
  30. . www.atominfo.ru . Дата обращения: 7 июня 2021. 11 ноября 2020 года.
  31. . Power Technology . Дата обращения: 7 июня 2021. 28 апреля 2021 года.
  32. . Live Mint (10 января 2020). Дата обращения: 18 января 2020. 4 февраля 2021 года.

Ссылки

Источник —

jacinda
  • 2020-08-29
  • 1
  • Tags:

Same as Ядерные реакторы поколения III

The title for the last searches