Метка: Reactor design

Проведение предпроектных работ для планируемой АЭС

Компания «Candu Energy Inc.», дочернее предприятие компании «SNC-Lavalin», получила контракт от китайской компании «China National Nuclear Power Co Ltd» (CNNP) на проведение предпроектных работ для предлагаемой двублочной АЭС с усовершенствованным реактором на тяжелой воде (Advanced Heavy Water Reactor – AHWR). Работа связана с планированием и лицензированием при подготовке проекта АЭС в Китае, строительство которой, как ожидается, начнется в 2021 г.

Реактор AHWR имеет электрическую мощность 700 МВт. Реактор строится в Канаде и основан на конструкции канадского реактора CANDU с тяжелой водой под давлением (pressurised heavy water reactor – PHWR). Ряд эволюционных адаптаций обеспечивает соответствие реактора AHWR новейшим международным стандартам безопасности и требованиям к реакторам поколения III. Это включает в себя новые и усовершенствованные системы активной и пассивной безопасности и стандартизированный дизайн для снижения затрат на техническое обслуживание и капитальных затрат.

В соответствии с контрактом компания «SNC-Lavalin» предоставит документы по лицензированию, чтобы описать процесс лицензирования, а также регулирующие требования и требования безопасности, применимые к проектированию, анализу, строительству, вводу в эксплуатацию и эксплуатации реактора AHWR. Компания «SNC-Lavalin» является эксклюзивным лицензиатом технологии реактора CANDU от Канадской корпорации по атомной энергии («Atomic Energy of Canada Limited» – AECL) и подготовит руководство по проекту безопасности (safety design guides – SDG), а также описание и оценку согласованных изменений дизайна, связанных с безопасностью. Компания «SNC-Lavalin» также рассмотрит руководство SDG, подготовленное агентствами-партнерами.

Шанхайский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт атомной энергетики (Shanghai Nuclear Engineering Research & Design Institute) является генеральным проектным институтом по проекту, а также техническим менеджером по этому контракту для проверки и принятия результатов компании «SNC-Lavalin» от имени компании CNNP. Китайская корпорация по ядерной энергетике (China Nuclear Energy Industry Corporation) была назначена компанией CNNP в качестве агента внешней торговли по этому контракту.

Компания «SNC-Lavalin» продолжает свое давнее наследие по реактору CANDU в Китае, и надеется на сотрудничество с компанией «China National Nuclear Power» и всеми ее партнерами для достижения цели по реактору AHWR. Партнерство и общая ценность стандартов и протоколов по проектированию безопасности высокого уровня будут способствовать общему успеху проекта и поддержке полезной чистой, низкоуглеродной электроэнергии с помощью ядерной энергетики.

В сентябре 2016 г. компания «SNC-Lavalin», Китайская национальная ядерная корпорация (China National Nuclear Corporation – CNNC) и компания «Shanghai Electric» подписали принципиальное соглашение о создании нового совместного предприятия по разработке, маркетингу и строительству реактора CANDU с усовершенствованным топливом (Advanced Fuel CANDU Reactor – AFCR). Ожидалось, что совместное предприятие будет зарегистрировано в середине 2017 г. Реактор AFCR имеет мощность 700 МВт и относится к поколению III. Он основан на реакторах CANDU-6 и Enhanced CANDU-6 (EC6). Реактор имеет тяжеловодный замедлитель и охлаждение тяжелой водой с конструкцией трубы под давлением и может использовать переработанный уран и торий в качестве топлива.

На энергоблоках АЭС «Циньшань-1 и -2» (Qinshan Phase III) в Китае, которые принадлежат компании CNNP, используют технологию реакторов CANDU-6 PHWR, причем корпорация AECL является основным подрядчиком проекта «под ключ». Строительство началось в 1997 г., блок №1 был введен в действие в сентябре 2002 г., а блок №2 в апреле 2003 г.

Источник: World Nuclear News, 3.12.2019

Запуск испытательного реактора со свинцово-висмутовым теплоносителем

По сообщению Китайского института атомной энергии (China Institute of Atomic EnergyCIAE), 9 октября состоялся физический пуск (впервые достигнута критичность) первого китайского реактора нулевой мощности «Венера-III» («QixingIII») с теплоносителем на основе сплава свинца и висмута. Это событие дает старт физическим экспериментам с активной зоной быстрых реакторов с жидкометаллическим теплоносителем.

Институт CIAE проведет серию испытаний, чтобы получить данные по параметрам активной зоны, которые можно будет использовать при разработке конструкций быстрых реакторов со свинцово-висмутовым теплоносителем.

Реактор «Венера-III» нацелен на ключевые и трудные проблемы конструирования быстрого реактора со свинцово-висмутовым теплоносителем. Имея в этом реакторе теплоноситель на основе сплава свинца и висмута в большом объеме и масштабе, институт в точности конструирует режим взаимодействия ядерного топлива и свинцово-висмутового теплоносителя, а также здесь более точно воспроизводятся физические свойства активной зоны реактора.

В институте CIAE заявили, что китайские НИОКР в области быстрых реакторов со свинцово-висмутовым теплоносителем сейчас перешли из стадии основных физических исследований в стадию инженерного конструирования. По информации института CIAE, эти реакторы можно будет проектировать как в виде крупномасштабных АЭС электрической мощностью около 1000 МВт, так и в виде малых модульных источников энергии мощностью всего в несколько мегаватт.

В институте CIAE сообщили, что являются единственным центром исследований и разработок в Китае, работающим в области создания быстрых реакторов с жидкометаллическим теплоносителем. В июле 2005 г. в институте был построен первый китайский быстрый тепловой подкритический реактор «Венера-I», управляемый образующим нейтроны ускорителем (accelerator-driven system – ADS). В декабре 2016 г. в институте состоялся физический пуск первого китайского устройства «Венера-II» нулевой мощности с двойной активной зоной и теплоносителем на основе свинца. На завершение реактора «Венера-III» ушло почти два года.

Система трансмутации ADS нулевой мощности, разработанная институтом CIAE и Институтом современной физики (Institute of Modern Physics) Китайской академии наук, будет использоваться для исследований по преобразованию долгоживущих радиоактивных отходов в короткоживущие.

Источник: World Nuclear News, 16.10.2019

Сотрудничество по усовершенствованному быстрому реактору

Румынская компания «Nuclearelectrica» подписала Меморандум о взаимопонимании с консорциумом «Fostering ALFRED Construction» (Falcon) в отношении сотрудничества по разработке Европейского демонстратора с усовершенствованным быстрым реактором (Advanced Lead Fast Reactor European Demonstrator – ALFRED). Демонстрационный блок планируется построить в Румынии.

Меморандум о взаимопонимании был подписан 3 октября компанией «Nuclearelectrica» и членами консорциума Falcon – Национальным агентством Италии по новым технологиям, энергии и окружающей среде (ENEA) и компанией «Ansaldo Nucleare», а также с Румынским институтом ядерных исследований (Institutul de Cercetari Nucleare – ICN). Консорциум был создан в декабре 2013 г. Первоначальные участники консорциума в ноябре 2017 г. решили повысить уровень своих обязательств путем обновления консорциума, укрепив силы для достижения цели.

Соглашение направлено на создание рамок сотрудничества между компанией «Nuclearelectrica» и консорциумом Falcon в отношении предпроектных работ и научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, которые должны быть реализованы для разработки проекта ALFRED.

Стороны договорились об обмене информацией и данными, касающимися технологии реакторов на быстрых нейтронах с расплавленным свинцом для охлаждения, координации исследовательской деятельности, вклада в натуральной форме в зависимости от опыта и возможностей каждой стороны, исследований и анализов, независимо проводимых каждой стороной для их организации и планирования необходимых рамок для подготовки демонстрационных мероприятий.

Демонстрационная установка ALFRED тепловой мощностью 300 МВт будет построена на объекте института ICN в Миовени, недалеко от Питешти на юге Румынии, где работает завод по производству топлива для двух действующих в стране реакторов Candu. Проект ALFRED рассматривается как предпосылка к промышленной демонстрационной установке электрической мощностью около 300–400 МВт. В реакторе со свинцовым охлаждением будет использоваться смешанное оксидное топливо (МОХ), и реактор будет работать при температуре около 550°C. Это показывает пассивные системы безопасности. Общая стоимость проекта оценивается примерно в 1,0 млрд евро (1,1 млрд долларов США).

Концептуальный проект реактора ALFRED и комплексный проект были проведены компанией «Ansaldo Nucleare» в рамках седьмой рамочной программы Евратома. Агентство ENEA выполнило проектирование активной зоны, разработку технологии и анализ безопасности с помощью численного и экспериментального подходов.

Реактор разрабатывается в рамках Европейской инициативы по устойчивой ядерной промышленности (European Sustainable Nuclear Industrial Initiative – ESNII), которая объединяет промышленных и исследовательских партнеров в разработке технологии реакторов на быстрых нейтронах поколения IV как часть Стратегического энергетического технологического плана Европейского союза. Инициатива ESNII была создана под эгидой Технологической платформы устойчивой ядерной энергии, созданной в 2007 г. и объединяющей более 90 заинтересованных сторон, участвующих в расщеплении атомов.

В международной среде, в которой природоохранная политика и меры значительно реконфигурируют энергетическую отрасль, и решение исходит из продуманной смеси источников с низким уровнем выбросов CO2, разработки ядерных технологий для постоянного улучшения безопасности, экономии и гибкости стали необходимостью. В глобальном масштабе есть несколько государств, которые разрабатывают ядерные технологии, включая Румынию, и проект ALFRED считается на международном уровне перспективной современной технологией. Это сложный проект, имеющий много преимуществ, связанных с технологией, безопасностью и сбережениями, которые планируется использовать в коммерческих целях в максимально возможном количестве государств после завершения проекта.

Сотрудничество для разработки этого проекта имеет важное значение, и Меморандум о взаимопонимании является доказательством ответственности и участия румынской ядерной промышленности в целом в разработке ядерной программы и в предоставлении инновационных решений на международном уровне. Проект ALFRED представляет вклад Румынии в развитие реакторов поколения IV, инновационный проект на международном уровне и долгосрочную необходимость обеспечения вклада ядерной энергии в чистую и стабильную энергию.

Ядерная энергия – это определенное решение в достижении и поддержании целей декарбонизации. Для института ICN разработка новых ядерных технологий поколения IV является первоочередной задачей. Усилия объединены в попытке включить Румынию в очень короткий список государств, использующих инновации, и чтобы иметь очень долгосрочные решения.

Источник: World Nuclear News, 7.10.2019

Обзор проекта малого модульного реактора ARC-100

Канадская комиссия по ядерной безопасности (CNSC) завершила первый этап обзора проекта небольшого модульного реактора ARC-100 компании-поставщика «ARCNuclear Canada». Эта конструкция является третьим усовершенствованным реактором. Комиссия CNSC завершила первый этап регулирующего предварительного лицензирования.

Обзор проекта комиссией CNSC перед лицензированием является дополнительным этапом для оценки проекта АЭС на основе технологии реактора. Это не обязательная часть процесса лицензирования для новой АЭС, но она направлена на проверку приемлемости конструкции с учетом требований и ожиданий канадских органов по ядерному регулированию.

Обзор включает три этапа, включая предлицензионную оценку соответствия регулирующим требованиям, оценку любых потенциальных фундаментальных барьеров на пути лицензирования и последующий этап, позволяющий поставщику реагировать на выводы второго этапа. Эти выводы будут учтены при любой последующей заявке на лицензию на строительство, что повысит эффективность технических проверок. Продолжительность каждого обзора оценивается на основе предложенного поставщиком графика. Первый этап обзора обычно занимает 12–18 месяцев, а второй этап – 24 месяца.

С сентября 2017 г. комиссия CNSC рассмотрела конструкцию малого модульного реактора ARC-100. Комиссия CNSC заявила, что в технический обзор были включены четыре пакета из 19 основных областей, а также ознакомительные сессии, запросы на дополнительную информацию и технические обсуждения.

По заключению комиссии CNSC, компания ARC понимает и правильно интерпретирует регулирующие требования комиссии CNSC для проектирования АЭС в Канаде. В некоторых случаях, из-за уникальных характеристик конструкции, компания ARC предлагает альтернативные подходы и методологии для решения основной задачи регулирующих требований комиссии CNSC. По сообщению комиссии CNSC, проверка конструкции показала, что компании ARC необходимо предоставить дополнительную информацию о процессах своей системы управления и программе исследований и разработок, если она решит перейти ко второму этапу. Предполагается, что эти проблемы будут решены и будут рассмотрены на будущих этапах проверок конструкции поставщика.

Компания ARC разрабатывает интегрированный быстрый реактор ARC-100 с натриевым теплоносителем электрической мощностью 100 МВт с активной зоной с металлическим урановым сплавом. В марте 2017 г. компания подписала соглашение с компанией «GE Hitachi Nuclear Energy» (GEH) о сотрудничестве в области разработки и лицензирования и использует запатентованную технологию реактора PRISM компании GEH. Оба проекта – PRISM и ARC-100 – основаны на прототипном реакторе-размножителе с натриевым теплоносителем (Experimental Breeder Reactor-II – EBR-II), который работал в Аргоннской национальной лаборатории США с 1961 г. и был окончательно закрыт в 1994 г.

Это третий обзор усовершенствованной конструкции реактора, проведенный комиссией CNSC, двумя другими являются Интегральный реактор на расплавах солей (Integral Molten Salt Reactor) компании «Terrestrial Energy» и высокотемпературный газовый реактор MMR-5 и MMR-10 корпорации «Ultra Safe Nuclear Corporation».

Источник: World Nuclear News, 2.10.2019

Сотрудничество компаний по реакторам с кипящей водой

Японские энергокомпании «Tokyo Electric Power Company» (TEPCO) и «Chubu Electric Power Company» подписали базовое соглашение с компаниями «Hitachi» и «Toshiba» для обсуждения потенциального сотрудничества в области кипящих реакторов (BWR).

 

В совместном заявлении указано, что до сих пор четыре компании обменивались мнениями и информацией по таким темам, как улучшение эксплуатации и технического обслуживания в ядерной энергетике, укрепление производственных и инженерных возможностей в целях повышения безопасности и экономической жизнеспособности, а также совершенствование своих бизнес-структур. В результате этих обменов мнениями было подписано базовое соглашение, основанное на консенсусе в отношении общего направления продвижения дискуссий о сотрудничестве между четырьмя компаниями в целях создания устойчивых бизнес-операций для безопасной и экономичной эксплуатации реакторов BWR, а также для строительства и эксплуатации АЭС. Еще одной потенциальной областью сотрудничества будет создание устойчивой бизнес-структуры для поддержания и развития людских ресурсов, технологий и цепочек поставок.

Обсуждения будут сосредоточены на консолидации технологий и ноу-хау, разработанных каждым производителем и электроэнергетической компанией, чтобы создать основу для безопасного и эффективного строительства, эксплуатации, технического обслуживания и возможного вывода из эксплуатации АЭС. Компании также обсудят вопросы централизации исследований и технологических разработок для проектирования новых безопасных реакторов, которые будут способствовать долгосрочному стабильному энергоснабжению, а также эффективному использованию активов и человеческих ресурсов.

Компании TEPCO и «Chubu» эксплуатируют реакторы BWR, включая усовершенствованные реакторы с кипящей водой (ABWR). Компания «Chubu» владеет АЭС «Хамаока» в префектуре Сидзуока, а компания TEPCO владеет АЭС «Касивадзаки-Карива» в префектуре Ниигата.

Проект реактора ABWR был разработан совместно компаниями GE, «Hitachi» и «Toshiba» до слияния компаний GE и «Hitachi» и основан на концепции компании GE по реакторам BWR. В коммерческих целях в Японии были построены и эксплуатируются четыре блока – АЭС «Касивадзаки-Карива-6 и 7», «Хамаока-5» и «Сика-2». Еще два реактора находятся в стадии строительства в Японии, в то время как строительство двух реакторов ABWR на тайваньской площадке «Ланмэнь» было приостановлено. Реакторы ABWR теперь предлагаются компаниями «GE-Hitachi», «Hitachi-GE Nuclear Energy, Ltd» и «Toshiba» в нескольких разных версиях.

Источник: World Nuclear News, 28.8.2019

 

Сертификация реактора APR-1400

Комиссия ядерного регулирования США (NRC) сертифицировала усовершенствованный энергетический реактор APR-1400, разработанный в Республике Корее. В сертификате указано, что комиссия NRC считает, что конструкция полностью соответствует требованиям безопасности США.

Корпорация «Korea Electric Power Corporation» (Kepco) и ее дочерняя компания «Korea Hydro and Nuclear Power» (KHNP) первоначально представили проект в комиссию NRC в сентябре 2013 г. Затем они представили пересмотренный вариант своей заявки в декабре 2014 г. Комиссия NRC завершила приемочную проверку в марте 2015 г. и постановила, что пересмотренная заявка была достаточно полной, чтобы провести полную проверку сертификации конструкции.

Процесс сертификации проекта определяет, соответствует ли конструкция реактора требованиям безопасности США, независимо от конкретной площадки или плана строительства. Это необходимый этап, прежде чем реактор может быть построен в США, поскольку на него можно ссылаться в заявках на комбинированное строительство и эксплуатацию для конкретных проектов реакторов.

30 апреля 2019 г. комиссия NRC объявила о завершении рассмотрения и выпуске правила, удостоверяющего проект реактора APR-1400. Правило вступило в силу через 120 дней после публикации в Федеральном реестре. Комиссия NRC представила компании KHNP сертификат на проект реактора APR-1400. Сертификат действителен в течение 15 лет и может быть продлен еще на 15 лет.

Реактор APR-1400 – это эволюционный реактор с водой под давлением, основанный на модели реактора CE System 80+ компании «Combustion Engineering». Принципиально разработанный Корейской инжиниринговой компанией (Korea Engineering Company), реактор APR-1400 имеет электрическую мощность 1400 МВт и проектный срок службы 60 лет. Он заменяет стандартизированную конструкцию реактора OPR-1400 электрической мощностью 995 МВт. В Республике Корее построено 12 реакторов OPR-1400. Реактор APR-1400 отличается улучшенными эксплуатационными характеристиками, безопасностью, техническим обслуживанием и доступностью, основанными на накопленном опыте, а также на технологическом развитии. Сертификация проекта Корейским институтом ядерной безопасности (Korean Institute of Nuclear Safety) была представлена в мае 2003 г.

Строительство первых двух блоков АЭС «Син-Кори-3 и -4» с реакторами APR-1400 началось в октябре 2008 г. и в августе 2009 г., соответственно. Блок 3, который первоначально планировалось ввести в коммерческую эксплуатацию в конце 2013 г., достиг первой критичности в декабре 2015 г., был подключен к сети в январе 2016 г. и введен в коммерческую эксплуатацию в декабре 2016 г. Блок 4 достиг первой критичности 8 апреля 2019 г. и подключен к сети 22 апреля.

Строительство еще двух реакторов APR-1400 на АЭС «Син-Кори-5 и -6» началось в апреле 2017 г. и в сентябре 2018 г., соответственно. Блок 5 должен быть введен в коммерческую эксплуатацию в марте 2022 г., а блок 6 – в 2023 г. Еще два реактора APR-1400 строятся в Корее на АЭС «Син-Ханул-1 и -2».

Еще четыре реактора APR-1400 строятся в Бараке в Объединенных Арабских Эмиратах, причем первый из этих блоков планируется ввести в эксплуатацию в 2020 г.

Компания Kepco отметила, что реактор APR-1400 – это первая конструкция реактора неамериканского типа, сертифицированная комиссией NRC. Регулирующий орган США уже сертифицировал пять других стандартных конструкций реакторов, включая усовершенствованный реактор с кипящей водой ABWR компании «General Electric», реакторы System 80+, AP600 и AP1000 компании «Westinghouse» и экономичный упрощенный реактор с кипящей водой (Economic Simplified Boiling Water Reactor) компании «General Electric». Комиссия также рассматривает заявки на сертификацию усовершенствованного реактора с водой под давлением (US-APWR) и небольшого модульного реактора компании «NuScale» в США. Сотрудники комиссии NRC также рассматривают заявку на продление сертификации реактора ABWR.

В октябре 2017 г. техническая консультативная группа для европейских компаний по атомным электростанциям (European Utility Requirements) одобрила конструкцию реактора APR-1400.

Источник: World Nuclear News, 27.8.2019