Den AP1000 reaktor av det amerikanske selskapet Westinghouse Electric Company er en tredje generasjons trykkvannsreaktor . Denne typen reaktorer har en utforming som er organisert rundt sikkerhet som ikke krever aktivt utstyr (pumper, ventiler osv.), Og derfor ikke krever en nødstrømforsyning i løpet av de første 72 timene etter en mulig ulykke.
Den første AP1000 koblet til nettverket, 30. juni 2018, er Sanmen 1 i Kina. I 2019 er 4 AP1000-reaktorer i kommersiell drift i Kina (Sanmen 1 og 2, og Haiyang 1 og 2).
I desember 2005 ble det gitt en første sertifisering av American Nuclear Safety Authority (NRC) for utformingen av AP1000, men iaugust 2011, er den modifiserte versjonen fortsatt gjenstand for en kjernefysisk sikkerhetsvurdering (siden 2004), med sikte på mulig sertifisering av NRC ( United States Nuclear Regulatory Commission ) i USA . Det er en forbedring på den kraftigere AP600 med lik bakkedekning . AP 600 ble presentert siden opprinnelsen - rundt 1985 - som et revolusjonerende konsept som ikke siden har funnet noen konkret anvendelse.
Flyktninghjelpen har i mellomtiden stilt spørsmålstegn ved inneslutningen av AP1000-reaktoren i møte med alvorlige ytre hendelser som jordskjelv, orkaner eller flykollisjoner. Etter kommisjonens uttalelser endret Westinghouse utformingen av reaktoren. Iapril 2010, en amerikansk konsulentingeniør innen kjernefysisk felt, Arnold Gundersen, kritiserte også utformingen av inneslutningen av AP1000, og mente at korrosjonen av inneslutningens stål, i tilfelle en ulykke, kunne frigjøre produkter eller ioniserende stråling i miljø, utover NRC-standarder, en hypotese avvist av Westinghouse som hevder at ståltykkelsen er forsterket og at korrosjon bør oppdages under rutinemessige inspeksjoner.
De 22. desember 2011, sa United States Nuclear Regulatory Commission i en pressemelding at den i femten år hadde godkjent den siste versjonen av AP1000-reaktoren, lisensiert fra den amerikanske produsenten Westinghouse, og trodde den oppfylte sikkerhetskravene. To strømprodusenter sørøst i landet, Southern Company og SCE & G (et datterselskap av Scana ), som ønsker å bygge kraftverk i South Carolina og Georgia , har allerede kunngjort at de har valgt denne modellen. Fire kopier av AP1000 er allerede under bygging i Kina siden 2009. I 2013, Kina har gjort denne modellen rektor på en ny serie med "konstruksjoner 3 th generasjon" med 6 enheter planlagte mot bare to av den lokale modellen ACP1000.
Den første AP1000-reaktoren som avviker (21. juni 2018) og koble til nettverket (30. juni 2018) er Sanmen 1 i Kina.
AP1000 er en reaktor med trykkvann som er planlagt å produsere 1154 MWe .
Utformingen av reaktoren tar sikte på å redusere kostnadene ved å bruke velprøvd teknologi og forenkle og redusere antall komponenter (rør, ventiler osv.) Og volumet av jordskjelvbeskyttelse (i det første prosjektet). Sammenlignet med sin Westinghouse-designede forgjenger, målretter AP1000 mot en reduksjon på:
Denne reaktoren har en utforming som gjør det mye mer kompakt enn andre trykkvannsreaktorer , og som tillater bare en femtedel av de betong og strukturell forsterkning benyttes for andre typer medregnet modeller kan anvendes for dets konstruksjon .
Ifølge designerne er AP1000 designet for å tåle kjøletap fra kjernen eller det brukte drivstoffbassenget , enten det er strømbrudd eller ødelagte rør.
En skorstein drenerer den varme luften som er samlet rundt stålinneslutningen til atmosfæren, og perifere ventilasjoner tillater innføring av kjølig luft. På taket av reaktoren tillater en ringformet vannreserve nødkjøling med tyngdekraftstrøm (passivt kjølesystem), slik at enheten ifølge designeren kan stabilisere reaktoren på 36 timer og sikre avkjøling i 72 timer, uten ingen menneskelig inngripen og til og med i tilfelle svikt fra nødgeneratorene.
Utover 72 timer vil nødkjøling opprettholdes hvis vanntankene for oppsamling påfylles.
I tilfelle svikt i dette passive kjølesystemet, har operatøren fortsatt en siste utvei: han kan fortsatt åpne en ventil som vil oversvømme tanken ved tyngdekraften, noe som gjør det mulig å forhindre at sistnevnte bryter gjennom. En spesifikk tank er reservert for denne manøveren.
Et noe lignende system (vanntank assosiert med bassenget i henhold til prinsippet om å kommunisere fartøyer ) tillater noen titalls ekstra timer for å avkjøle deaktiveringsbassenget beregnet på midlertidig lagring av kjernedrivstoff eller gammelt brukt drivstoff.
Byggekostnaden per installert kW for AP1000- eller EPR-reaktorene bygget i Kina vil være halvparten av den for Flamanville EPR eller AP 1000 under bygging i USA.
Driften i naturlig sirkulasjon av primærkretsen med sikte på å evakuere restkraften - derfor i fravær av elektrisitet - sikres veldig enkelt ved kontinuerlig skråføring av primærløkkene (fravær av høye punkter på linjen annet enn pinnene av storseilet der man knapt kan gjøre noe annet) og arrangementet i høyere høyde enn tanken til de primære vannkassene til dampgeneratorene
Sikkerhetsinjeksjon direkte i tankenI motsetning til tidligere Westinghouse-design, går AP 1000 sikkerhetsinjeksjonslinjene direkte til tanken og ikke inn i de kalde porsjonssløyfene. Dette arrangement eliminerer et ganske åpenbart tilfelle av vanlig modus i tilfelle brudd oppstår i en sløyfe eller en tilkoblet linje som derved gjør den tilknyttede injeksjonslinjen utilgjengelig. "Sløyfe" -injeksjonen er en noe unaturlig oppfatning siden det det er snakk om å drukne eller drukne på nytt er hjertet og ikke sløyfene. Utformingen av innsprøytningsledningens utløp i tanken har en grad av designfrihet som ikke gir sjefene for kaldsløyfer for å redusere risikoen for kaldsjokk på tankveggen under injeksjon, noe som er en stor vanskelighetsgrad på reaktorer med en "loop injeksjon" design.
Oppbevaring av korium i tankenI motsetning til alternativet fra forskjellige produsenter, er alternativet som er valgt for AP 1000, oppbevaring i tanken til et korium dannet ved hjelp av:
Demonstrasjonen av gyldigheten av dette alternativet, attraktiv og i samsvar med tilbakemeldinger om erfaring med PWR, gjenstår å bli etablert og akseptert av sikkerhetsmyndighetene i de berørte landene.
Kjerneinstrumentering under tankAP 1000 / AP 600-designet eliminerer instrumentkryssinger under tanken som representerer en betydelig kompleksitet i utformingen av den indre tanken og en permanent risiko for lekkasje på lavere tanknivå. Tilstedeværelsen av kryssinger for instrumentering ser også ut til å være uforenlig med alternativet "oppbevaring av korium i tanken".
Forskjeller i ytelse Primære primære pumper og sløyfer Primære primærsløyfer - Antall og plassering av primærpumperAP600 - AP1000-systemet har to sløyfer; to primære pumper per sløyfe Pumpenes enhetseffekt er kompatibel med den fullstendig forseglede designen på grunn av det faktum at det er to pumper parallelt per sløyfe og ved den forenklede utformingen av primærsløyfene som begrenser trykkfallene i disse linjene. En krysset elektrisk forsyning av primærpumpene mellom sløyfene gjør det mulig å redusere tilfelle plutselig og total strømavbrudd i en sløyfe med en skalafaktor. Primære pumper installeres "opp ned" under dampgeneratorene, gunstig retning for å ventilere pumpe og kjøle lagrene, men som gjør dem vanskelige å demontere. Dette vitner om produsentens tillit til påliteligheten.
Festingen av primærpumpene under dampgeneratorene og integrert med dem forenkler den termomekaniske motstanden (spesielt mot jordskjelvet) til pumpene og løkkene, siden en enkelt stor samling (pumper + GV) skal opprettholdes i stedet for to
Primær pumpeteknologiDe viktigste primærpumpene til AP 1000 er ment å ha en "våt-rotor" asynkron motordesign og total tetning, som når det gjelder vedlikehold og radiologisk beskyttelse utgjør et skritt fremover, siden den permanente lekkasjen på tetningsnivået. akselen på pumpene som er brukt på tidligere høyeffekts PWR-er, elimineres. Westinghouse går tilbake til sine gamle design siden for eksempel 280 MWe Chooz A-anlegget (under avansert demontering) var utstyrt med 4 pumper av denne typen. Den bremsende tregheten er - tilsynelatende - ment å være levert av den våte rotoren og ikke av en dedikert generator som på Chooz A-kraftverket.
Den elektriske kraften som forbrukes når kulden reduseres, ved å ta en lavere rotasjonshastighet når primærtemperaturen er lav.
Dampgeneratorer - Antall og enhetseffektSelv om den termiske effekten er høy, nær 3200 MWth for 1.154 MWe , beholder AP1000-designen 2 dampgeneratorer som for AP 600, forskjell fra det valget ofte består av å øke antall sløyfer for å øke effekten. Med 1600 MWth enhet makt, de AP1000 SGS er den mektigste blant de som tilbys eller produsert av alle produsenter. Selve dette alternativet inneholder en kilde til besparelser når det gjelder antall aktuatorer og ventiler, siden økningen i antall sløyfer uunngåelig fører til duplikasjoner.
Fra et funksjonelt synspunkt i en elektrisk PWR er det knapt noen interesse for å øke antall dampgeneratorer utover to siden uansett;
Fra det generelle designet er det å foretrekke å rense periferien til tanken på grunn av det færre antall sløyfer for å tillate for eksempel direkte injeksjon i tanken.
Å begrense antall generatorer til to gir betydelige muligheter for å forbedre utformingen av inneslutningsfartøyene.
Den viktige smiredelen som utgjør fartøyflensen er ikke lettere å produsere med et større antall utgående rør med litt redusert diameter til det punkt at dette rettferdiggjør økningen i antall løkker.
Forskjeller når det gjelder avfall og utslippDet er planlagt å lagre atomavfall på stedet, muligens på ubestemt tid, tørt og på bakken eller i vann. Behandling eller sluttlagring av avfall er i stor grad et politisk spørsmål, alle PWR og BWR produserer lignende avfall når det gjelder mengde og kvalitet. Bedre termodynamisk effektivitet, optimal styring av drivstoffsyklusen og optimalisering av vedlikehold kan imidlertid forbedre ting i marginene.
Konkurrerende tredje generasjons reaktorer :
Unnlater å ha vært i stand til å finne en søknadssak i USA, er de første konstruksjonene som planlegges eller pågår i Kina. Disse første prestasjonene er initiert selv om det ikke er noen "første produksjon" -modell bygget i USA. Dette, assosiert med reaktorens meget innovative karakter på mange felt - for eksempel primære pumper - utgjør en utfordring som har blitt reist. I tillegg ble de første fire reaktorene satt i konstruksjon før endringene ble gjort på AP1000 for å gjøre den motstandsdyktig mot en luftulykke.
Den Sanmen kjernekraftverk i Zhejiang planer seks enheter under bygging sidenFebruar 2008 med igangkjøring av den første reaktoren som opprinnelig var planlagt til 2013. Sanmen enhet 1-reaktor divergerte for første gang på 21. juni 2018 og var koblet til nettverket for første gang 30. juni 2018. Sanmen 2 var koblet til nettet halvveisaugust 2018. Disse to reaktorene er i kommersiell drift.
Den Haiyang kjernekraftverk i Shandong gir også seks enheter under bygging sidenjuli 2008, for igangkjøring av den første reaktoren som opprinnelig var planlagt November 2013. Haiyang 1 var koblet til nettverket halvveisaugust 2018og Haiyang 2 i oktober 2018. Disse to reaktorene er i kommersiell drift.
CAP1400 utviklingI 2008 og 2009 inngikk Westinghouse avtaler om å samarbeide med det statlige Nuclear Power Technology Corporation (SNPTC) og andre institutter for å designe en større reaktor, muligens med 1400 MWe i kapasitet, etter hvert etterfulgt av en modell som produserte 1700 MWe . Kina vil eie immaterielle rettigheter for disse større designene, som også kan eksporteres andre steder i samarbeid med Westinghouse.
I desember 2009, er det opprettet et kinesisk joint venture for å bygge en innledende CAP1400-reaktor nær Shidaowan-området, for bygging som kan begynne i 2013, og drift så tidlig som 2017.
I 2012 kunngjorde Dongfang Electric Corporation at de hadde mestret produksjonen av en viktig del av kjølesystemet som vil bli installert i de to reaktorene i Haiyang. Analytikere mener imidlertid at konstruksjonen av den første CAP1400-reaktoren tidligst utsettes til 2015 eller 2016. I 2013 kunngjorde Dongfang et partnerskap med Alstom for levering av turbiner og generatorer for sine AP1000-prosjekter.
I begynnelsen av 2010 ville rundt 40 AP1000-reaktorer blitt bestilt fra Westinghouse, inkludert to for bygging i USA. Men i 2021 er dette langt fra å ha materialisert .
Miljøverngrupper eller foreninger motarbeidet sertifiseringen av to nye AP1000-reaktorer som skal bygges ved atomkraftverket Vogtle iapril 2011ved å be NRC om å avbryte sertifiseringsprosessen til vi vet mer om kjølvannet av Fukushima-atomulykken , selv om den passive forestillingen om evakuering av kjernens gjenværende kraft gjør AP1000-konseptet a priori mer motstandsdyktig mot denne typen hendelser
Designsertifiseringen av APR1000 av United States Nuclear Regulatory Commission (NRC) (DC - Design Certification) ble utstedt den30. desember 2011.
De 10. februar 2012NRC har godkjent byggingen av to AP1000 (Vogtle Electric Generating Plant (VEGP) reaktorer nr . 3 og 4), den er den første på nesten 30 år i USA. Bunnen av beholderen Vogtle-3 ble plassert på1 st juni 2013 .
De 30. mars 2012Flyktninghjelpen har godkjent bygging av to AP1000 ( kjernefysiske Virgil C. Sommeranlegg ) reaktorer N o 2 og 3).
Nettsteder som er berørt av konstruksjonen av AP1000 i USA:
I februar 2017, Toshiba, 87% morselskap i Westinghouse, kunngjør 5,9 milliarder dollar verdifall som følge av Westinghouse's oppkjøp av CB&I Stone & Webster ved utgangen av 2015 ; formålet med dette oppkjøpet var å avgjøre juridiske tvister om bygging av AP1000-reaktorene under bygging i USA; men på slutten av 2016 reviderte Westinghouse den gjenværende arbeidsmengden kraftig. Disse tilbakeslagene i konstruksjonen av første tredje generasjons reaktorer ligner veldig på Areva i Finland og EDF i Flamanville; men drivstoffet til den første kinesiske AP1000, Sanmen 1, er nært forestående, og forbindelsen til nettet forventes om noen få måneder.
I januar 2018, kjøper det kanadiske investeringsfondet Brookfield Asset Management Westinghouse for 4,6 milliarder dollar.
Byggingen av AP1000-reaktorene til kjernekraftverket Virgil Summer ble forlatt i august 2017 på grunn av byggekostnader. De for Vogtle kraftverk har en igangsetting planlagt fra 2022. Byggingen av reaktorene 6 og 7 i Turkey Point-anlegget har vært utsatt, er deres igangsetting planlagt til 2032. Prosjektene Levy og Shearon Harris er forlatt .
Westinghouse presenterte ikke AP1000 for konsultasjonen som førte til valget av EPJ for Olkiluoto-anlegget . Årsaken til den gangen var mangelen på tilstrekkelig serieprospekt .
AP1000 er blant modellene som konkurrerer om å erstatte reaktorene til de britiske atomkraftverkene som nærmer seg stengningsdatoen . Etter en pause i 2011, fortsatte produsenten i 2014 sertifiseringen (kalt GDA Generic Design Assessment) med Office for Nuclear Regulation (ONR), kjernefysiske sikkerhetsmyndighet i Storbritannia.
I oktober 2020 ble det undertegnet en samarbeidsavtale mellom USA og Polen for å definere omrissene av et atomprogram og potensiell finansiering. Trump-administrasjonen presser Westinghouse og Bechtel Group støtende. Etter valget av Joe Biden sa polsk klimaminister Michal Kurtyka, intervjuet av Financial Times : ”Det er avanserte diskusjoner med USA om dette emnet, og jeg synes de er veldig lovende. Jeg forventer ikke kursendring på denne strategiske avgjørelsen ” . Den enorme investeringsplanen som Warszawa høsten 2020 kunngjorde i fornybar energi og kjernekraft for å slå om kull, gir at seks reaktorer (6 til 9 GW ) skal bygges innen 2040. Byggestart for den første er planlagt til 2026.
Reaktorer i drift | |||||
Implantasjon |
Netto kapasitet ( MW ) |
Byggestart
(første betong) |
Kommersiell produksjon |
Kostnader (estimert) |
Avvikling (planlagt) |
Sanmen ( Kina ) (Reaktorer 1 og 2) |
2 × 1 157 |
19. april 2009 15. desember 2009 |
21. september 2018 5. november 2018 |
7,12 milliarder dollar | |
Haiyang ( Kina ) (Reaktorer 1 og 2) |
2 × 1170 |
24. september 2009 21. juni 2010 |
22. oktober 2018 9. januar 2019 |
1477 $ / kW | |
Totalt i drift: 4 reaktorer for en samlet installert kapasitet på 4654 MW | |||||
Reaktorer under konstruksjon | |||||
Implantasjon |
Netto kapasitet ( MW ) |
Byggestart
(første betong) |
Kommersiell produksjon (hittil) |
Kommersiell produksjon (opprinnelig planlagt) |
Kostnader (estimert) |
VC Summer ( USA ) (Reaktorer 2 og 3) |
2 × 1117 |
9. mars 2013 4. november 2013 |
Byggingen stoppet
de 31. juli 2017 |
2017 2018 |
|
Vogtle ( USA ) (Reactor 3) |
2x1 117 |
12. mars 2013 19. november 2013 |
2021
2022 |
2016
2017 |
25 milliarder dollar |
Totalt under bygging: 2 reaktorer for en total installert kapasitet på 2234 MW | |||||
Projiserte reaktorer | |||||
MERKNAD :
AP1000- designet evalueres for øyeblikket av atommyndigheter i flere land. |