Реактор поколения III

редактировать
Модель Toshiba ABWR, которая стала первым действующим реактором поколения III в 1996 году. Класс ядерных реакторов с повышенной безопасностью по сравнению с его предшественниками

A реактор поколения III является развитием конструкции второго поколения ядерного реактора, включающей эволюционные усовершенствования конструкции, разработанные в течение срока службы конструкции реакторов поколения II. К ним относятся улучшенная топливная технология, превосходная тепловая эффективность, значительно улучшенные системы безопасности (включая пассивную ядерную безопасность ) и стандартизованные конструкции для уменьшения эксплуатационные и капитальные затраты. Первым реактором поколения III, который начал работу, был Kashiwazaki 6 (ABWR ) в 1996 году.

Из-за длительного периода застоя в строительстве новых реакторов и В связи с продолжающейся (но снижающейся) популярностью проектов поколения II / II + в новом строительстве было построено относительно небольшое количество реакторов третьего поколения. Проекты поколения IV по состоянию на 2020 год все еще находятся в разработке.

Содержание

  • 1 Обзор
  • 2 Ответ и критика
    • 2.1 Существующие и будущие реакторы
  • 3 Реакторы поколения III
    • 3.1 Реакторы поколения III, которые в настоящее время эксплуатируются или строятся
    • 3.2 Проекты поколения III, не утвержденные или еще не построенные
  • 4 Реакторы поколения III +
    • 4.1 Реакторы поколения III +, в настоящее время эксплуатируются или строятся
    • 4.2 Проекты поколения III + не приняты или еще построены
  • 5 См. также
  • 6 Ссылки
  • 7 Внешние ссылки

Обзор

Хотя это различие произвольно, усовершенствования в технологии реакторов в реакторах третьего поколения призваны привести к более длительный срок эксплуатации (рассчитанный на 60 лет эксплуатации с возможностью продления до 100+ лет эксплуатации до капитального ремонта и замены корпуса реактора ) по сравнению с используемыми в настоящее время реакторами поколения II (рассчитанными на 40 лет эксплуатации, возможность продления до 60+ лет эксплуатации до капитального ремонта и замены корпуса высокого давления).

Частота повреждения активной зоны для этих реакторов спроектирована так, чтобы быть ниже, чем для реакторов поколения II - 60 случаев повреждения активной зоны для EPR и 3 события повреждения активной зоны для ESBWR на 100 миллионов реакторо-лет значительно ниже, чем 1000 событий повреждения активной зоны на 100 миллионов реакторно-лет для реакторов BWR / 4 поколения II.

Реактор EPR третьего поколения также был спроектирован для более эффективного использования урана, чем реакторы предыдущего поколения II, с использованием примерно на 17% меньше урана на единицу произведенной электроэнергии по сравнению с реакторами более старых технологий. Независимый анализ, проведенный ученым-экологом Барри Бруком относительно большей эффективности и, следовательно, более низких материальных потребностей реакторов поколения III, подтверждает этот вывод.

Ответ и критика

EPR core уловитель предназначен для улавливания кориума в случае расплавления. Некоторые реакторы поколения III включают в себя улавливатель активной зоны.

Сторонники ядерной энергетики и некоторые исторически критически настроенные люди признали, что реакторы третьего поколения в целом более безопасны, чем старые реакторы.

Эдвин Лайман, старший научный сотрудник Союза обеспокоенных ученых, поставил под сомнение конкретные решения по экономии затрат, выбранные для двух реакторов поколения III, оба AP1000 и ESBWR. Лайман, Джон Ма (старший инженер-конструктор в NRC) и Арнольд Гундерсен (консультант по ядерной безопасности ) обеспокоены тем, что они считают слабыми сторонами стального защитного корпуса и бетонный щит вокруг AP1000 в том смысле, что его защитный корпус не имеет достаточного запаса прочности в случае прямого удара самолета. Другие инженеры не согласны с этими опасениями и утверждают, что защитное здание больше, чем достаточный с точки зрения запаса прочности и факторов безопасности.

Союз обеспокоенных ученых в 2008 г. назвал EPR единственной новой конструкцией реактора, рассматриваемой в США, которая «... похоже, может быть значительно более безопасным и защищенным от атак, чем сегодняшние реакторы».

Также были проблемы с изготовлением прецизионных деталей, необходимых для обеспечения безопасной эксплуатации этих реакторов, с большими затратами. перебег, сломанные детали и очень тонкий стальной допуск Вероятность возникновения проблем с новыми реакторами, строящимися в Франции на АЭС Фламанвиль.

Существующие и будущие реакторы

Первые реакторы поколения III были построены в Японии, в форма Усовершенствованные реакторы с кипящей водой. В 2016 году на Нововоронежской атомной электростанции II в России введен в эксплуатацию реактор III + ВВЭР-1200 / 392M, который стал первым действующим реактором поколения III +. Несколько других реакторов поколения III + находятся на поздней стадии строительства в Европе, Китае, Индии и США. Следующий реактор поколения III +, который будет запущен в эксплуатацию, - это реактор Westinghouse AP1000, АЭС Санмэнь в Китае, который должен был быть введен в эксплуатацию в 2015 году. Он был завершен и достиг критичности 21 июня 2018 г. и введены в промышленную эксплуатацию 21 сентября 2018 г.

В США конструкции реакторов сертифицированы Комиссией по ядерному регулированию (NRC). По состоянию на октябрь 2014 года комиссия утвердила пять проектов, а также рассматривает еще пять проектов.

Реакторы поколения III

Реакторы поколения III в настоящее время эксплуатируются или строятся

Разработчик (и)Название (я) реактораТипMWe(нетто)MWe(брутто)MWthПримечания
General Electric, Toshiba, Hitachi ABWR;. US-ABWR BWR 135014203926Работает в Кашивадзаки с 1996 года. NRC сертифицирован в 1997 году.
KEPCO APR-1400 PWR 138314553983Работает в Кори с января 2016 года.
CGNPG ACPR-1000 106111192905Улучшенная версия CPR-1000. Первый реактор должен быть запущен в 2018 году в районе Янцзян -5.
CGNPG, CNNC Hualong One (HPR-1000)109011703050Частично слияние китайских проектов ACPR-1000 и ACP-1000, но, в конечном итоге, это постепенное усовершенствование предшествующих проектов CNP-1000 и CP-1000. Изначально предполагалось, что он будет называться «ACC-1000», но в конечном итоге получил название «Hualong One» или «HPR-1000». Fangchenggang Блоки 3–6 будут первыми, в которых будет использована конструкция HPR-1000, с 2017 года блоки 3 и 4 находятся в стадии строительства.
ОКБМ Африкантов ВВЭР -1000 / 42899010603000Первая версия конструкции AES-91, разработанная и используемая для Тяньвань Блоки 1 2, который был введен в эксплуатацию в 2007 году.
ВВЭР -1000 / 428М105011263000Другая версия конструкция AES-91, также разработанная и используемая для Тяньвань (на этот раз для блоков 3 и 4, которые были введены в эксплуатацию в 2017 и 2018 годах соответственно).
ВВЭР -1000/41291710003000Первая построенная конструкция АЭС-92, использованная для Куданкулам.

Проекты поколения III еще не приняты или не построены

Разработчик (и)Название (я) реактораТипMWe(нетто)MWe(брутто)MWthПримечания
General Electric, Hitachi ABWR-II BWR 163817174960Улучшенная версия ABWR. Неопределенный статус развития.
Mitsubishi APWR;. US-APWR;. EU-APWR;. APWR + PWR 160017004451Два блока, запланированные на Цуруга, отменены в 2011 году. Лицензирование NRC США на два блока, запланированных на Comanche Peak, было приостановлено в 2013 году. Исходный 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 600619?Сертифицировано NRC в 1999 году. Развивается в более крупную конструкцию AP1000.
Combustion Engineering System 80+ 13501400?Сертифицирован NRC в 1997 г. На основе Корейского АПР-1400.
ОКБМ Африкантов ВВЭР -1000/466 (В)101110603000Это была первая разработанная конструкция AES-92, первоначально предназначавшаяся для строительства на предлагаемой АЭС Белене, но строительство было остановлено.
Candu Energy Inc. EC6 PHWR ?7502084EC6 (Enhanced CANDU 6) - это эволюционная модернизация предыдущих разработок CANDU. Как и другие конструкции CANDU, он может использовать в качестве топлива необогащенный природный уран.
AFCR ?7402084Усовершенствованный топливный реактор CANDU представляет собой модифицированную конструкцию EC6, оптимизированную для максимальной гибкости использования топлива с возможностью работы с многочисленными потенциально переработанными топливными смесями и даже торий. В настоящее время он находится на поздней стадии разработки в рамках совместного предприятия SNC-Lavalin, CNNC и Shanghai Electric.
Different (см. MKER Статья.)МКЭР BWR 1000?2085А Разработка атомного энергетического реактора РБМК. Исправлены все ошибки и недостатки конструкции реактора РБМК, а также добавлено здание полной защиты и функции пассивной ядерной безопасности, такие как система пассивного охлаждения активной зоны. Физическим прототипом МКЭР-1000 является 5-й блок Курской АЭС. Строительство «Курской 5» было отменено в 2012 году, и вместо 2018 строится ВВЭР-ТОИ, строительство которого ведется с 2018 года (см. Статью РБМК )

III + поколения. реакторы

Нововоронежская АЭС II с первым в мире ядерным реактором поколения III + На Руппурской АЭС строятся два блока ВВЭР-1200. в Бангладеш АЭС Какрапар Строящиеся блоки 3 и 4. Первый реактор поколения III + в Индии

Конструкции реакторов поколения III + представляют собой эволюционное развитие реакторов поколения III, предлагая повышение безопасности по сравнению с реакторами поколения III. Производители начали разработку систем поколения III + в 1990-х годах, основываясь на опыте эксплуатации американских, японских и западноевропейских легководных реакторов.

Атомная промышленность начала продвигать ядерный ренессанс предполагая, что конструкции поколения III + должны решать три ключевые проблемы: безопасность, стоимость и возможность сборки. Прогнозируемые затраты на строительство составили 1 000 долларов США / кВт, что сделало бы атомную энергетику конкурентоспособной по сравнению с газом, и предполагалось, что время строительства составит 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 функций пассивной безопасности, которые не требуют активных элементов управления или вмешательства оператора, а вместо этого полагаются на гравитацию или естественную конвекцию для смягчения воздействия аномальные события.

Реакторы поколения III + включают дополнительные функции безопасности, чтобы избежать катастрофы, произошедшей на Фукусиме в 2011 году. В конструкции поколения III + пассивная безопасность, также известная как пассивное охлаждение, не требует постоянного вмешательства оператора или электронная обратная связь для безопасного останова установки в случае аварии. Многие ядерные реакторы поколения III + имеют улавливатель активной зоны. Если системы оболочек твэлов и корпуса реактора, а также связанные с ними трубопроводы расплавятся, кориум упадет в уловитель активной зоны, который удерживает расплавленный материал и может его охлаждать. Это, в свою очередь, защищает последний барьер, здание содержания. Например, Росатом установил уловитель активной зоны на 200 тонн в реакторе ВВЭР как первую крупную единицу оборудования в реакторном здании Руппур 1, описав его как «уникальную систему защиты». В 2017 году Росатом начал промышленную эксплуатацию реактора НВАЭС-2 Блок 1 ВВЭР-1200 в центральной части России, что стало первым в мире полным пуском реактор поколения III +.

реакторы поколения III + в настоящее время эксплуатируются или строятся

Разработчик (и)Название (я) реактораТипMWe(нетто)MWe(брутто)MWth1-е подключение к сетиПримечания
Westinghouse, Toshiba AP1000 PWR 1117125034002018-06-30 Sanmen NRC сертифицировано в декабре 2005 г.
SNPTC, Westinghouse CAP1400 140015004058Первая китайская совместная разработка и увеличенная «родная» версия / производная AP1000. Соглашение о совместной разработке Westinghouse дает Китаю права интеллектуальной собственности на все совместно разрабатываемые станции мощностью>1350 МВт. Первые два блока в настоящее время строятся в Shidao Bay. Планируется, что за CAP1400 последуют модели CAP1700 и / или CAP2100, если системы охлаждения можно будет масштабировать достаточно далеко.
Areva EPR 1660175045902018-06-29 Тайшань
ОКБ Гидропресс ВВЭР -1200 / 392М11141180320005.08.2016 Нововоронеж II ВВЭР- Серия 1200 также известна как конструкция AES-2006 / MIR-1200. Именно эта модель была исходной эталонной моделью, использованной в проекте ВВЭР-ТОИ.
ВВЭР -1200/49110851199320009.03.2018 Ленинград II
ВВЭР -1200/509111412003200Строится в Аккую 1.
ВВЭР -1200 / 5231080120032002,4 GWe Атомная электростанция Руппур в Бангладеш. Два блока ВВЭР-1200/523 мощностью 2,4 ГВт планируется ввести в эксплуатацию в 2023 и 2024 годах.
ВВЭР -1200/513?12003200Унифицированный вариант ВВЭР-1200, частично основанный на проекте ВВЭР-1300/510 (который является текущим эталонным проектом для проекта ВВЭР-ТОИ ). Ожидается, что первый блок будет завершен к 2022 году в Аккую.
BARC IPHWR-700 PHWR 63070021662020Преемник местного PHWR мощностью 540 МВт с увеличенной мощностью и дополнительными функциями безопасности. Строится и должен быть введен в эксплуатацию в 2020 году. Блок 3 на Какрапарской АЭС достиг первой критичности 22 июля 2020 года.

Проекты поколения III + еще не приняты и не построены

Разработчик (и)Название (я) реактораТипMWe(нетто)MWe(брутто)MWthПримечания
Toshiba EU-ABWR BWR ?16004300Обновленная версия ABWR, разработанная для соответствия директивам ЕС, увеличения мощности реактора и улучшения конструкции до III +.
Арева Керена 125012903370Ранее известный как SWR-1000. Основано на немецких проектах BWR, в основном на конструкции Gundremmingen блоков B / C. Совместная разработка Areva и E.ON.
Areva, Mitsubishi ATMEA1 1150?3150Proposed Sinop завод не работает
General Electric, Hitachi ESBWR 152016004500На основе ABWR. Рассматривается для Северная Анна-3. Полностью отказывается от использования рециркуляционных насосов в пользу конструкции, полностью полагающейся на естественную циркуляцию (что очень необычно для конструкции реактора с кипящей водой).
KEPCO APR + PWR 150515604290APR-1400 преемник с увеличенной мощностью и дополнительными функциями безопасности.
ОКБ Гидропресс ВВЭР -1300/510111512553300Также конструкция ВВЭР-1300 известна как проект АЭС-2010, иногда ошибочно обозначается как проект ВВЭР-ТОИ. ВВЭР-1300/510 основан на ВВЭР-1200 / 392М, который первоначально использовался в качестве эталонного проекта для проекта ВВЭР-ТОИ, хотя ВВЭР-1300/510 теперь выполняет эту роль (который привело к путанице между проектом установки ВВЭР-ТОИ и проектом реактора ВВЭР-1300/510). В настоящее время планируется строительство нескольких энергоблоков на нескольких российских атомных станциях.
ВВЭР -600/498?6001600По сути, ВВЭР-1200 в уменьшенном масштабе. Коммерческое развертывание планируется к 2030 году на Кольском.
Candu Energy Inc. ACR-1000 PHWR 108511653200Усовершенствованный реактор CANDU представляет собой гибридную конструкцию CANDU, которая сохраняет тяжеловодный замедлитель, но заменяет тяжеловодный хладагент обычным легководным хладагентом, что значительно снижает затраты по сравнению с традиционными конструкциями CANDU, но теряет характерную способность CANDU использовать в качестве топлива необогащенный природный уран.

См. Также

  • Портал ядерных технологий

Ссылки

Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-21 14:50:46
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте