
APR -1400(Advanced Power Reactor 1400 MW electric)は、韓国電力公社(KEPCO)が設計した先進的な加圧水型原子炉である。元々は韓国次世代原子炉(KNGR)として知られていた[1]この第3世代原子炉は、以前のOPR-1000設計から開発され、米国の燃焼工学(CE)システム80+設計の特徴も取り入れている。[2]現在、韓国では4基が稼働中(新古里3号機と4号機、新韓ウル1号機と2号機)、2基が建設中(新古里5号機と6号機)である。アラブ首長国連邦のバラカでは4基が完成し、商業運転されている。
歴史
APR-1400の設計は1992年に始まり、2002年5月に韓国原子力安全研究所から認証を受けた。[3]設計認証申請は2014年12月に米国原子力規制委員会(NRC)に提出され、2015年3月に原子炉設計が米国の基本的な安全要件を満たしているかどうかを判断するための技術審査が受理された。[4]
2017年10月、欧州ユーティリティ要件(EUR)組織は、緊急冷却用のAPR-1400設計の変更を承認し、この設計をヨーロッパ以外の国でEUR認証に従って製造できるようにしました。[5]
2018年9月現在、NRCは最終安全評価報告書[6]と標準設計承認[7]を発行し、設計は技術的に許容可能であり、15年間有効であると判定しました。2019年4月、NRCはAPR-1400標準設計を認証する規則を承認しました。[8] [9] 2018年9月、米国原子力規制委員会はAPR-1400標準設計承認を与え、2019年9月には15年間有効な設計証明書を受け取りました。[10]
2022年、 2000年にコンバスション・エンジニアリングを買収したウェスティングハウス・エレクトリック・カンパニーは、APR-1400がシステム80原子炉からコピーされたと主張して、韓国水力原子力発電所と韓国電力を相手取り、米国連邦裁判所に訴訟を起こした。これは間接的な影響を及ぼし、米国政府は、事件が解決するまでの間、第三国へのAPR-1400の輸出に必要な許可の申請を拒否した。[11]
場所
韓国
新古里原子力発電所の最初の商用APR-1400原子炉は2007年9月に承認され、[12]建設は2008年10月(3号機)と2009年8月(4号機)に開始された。[3] [13] [14]新古里3号機は当初2013年末までに運転を開始する予定であったが、安全関連の制御ケーブルがいくつかの試験に合格しなかったため、3号機と4号機のスケジュールは約1年遅れた。[15]韓国の新古里でのさらに2基のAPR-1400原子炉(5号機と6号機)の建設は2014年に開始される予定であったが、[16] 2016年12月時点で計画は確定していなかった。[17]
2基の新しいAPR-1400、シン・ハンウル1号機と2号機の建設は、2012年5月(1号機)[18]と2013年6月(2号機)[19]に始まり、 1号機は2017年4月に完成する予定です。[19]シン・ハンウルのさらに2基のAPR-1400は2014年に承認され、2017年に建設が開始されます。[20]
2017年5月の文在寅大統領の当選後、韓国水力原子力発電(KHNP)は新漢村3号機と4号機の設計作業を中断し[21]、新古里5号機と6号機の建設作業は2017年7月に政府が任命した委員会が国の将来の原子力政策を議論するために会合する間、3か月間中断された[22] 。文大統領は2017年3月に大統領選挙運動中に原子力エネルギーの段階的廃止を求める合意に署名していた[21] 。 2017年10月、委員会は新古里5号機と6号機の建設を進めることを勧告した[23] 。文大統領は委員会の決定を支持すると発表したが、新規建設は認められないと付け加えた[24]ため、新漢村3号機と4号機の運命に疑問が投げかけられている。
2020年4月現在、新古里1号機と2号機[25]、新漢拏1号機が稼働しており、新漢拏2号機には燃料が積載されている。[26]
アラブ首長国連邦
2009年12月、KEPCO主導のコンソーシアムは、アラブ首長国連邦のバラカに4基のAPR-1400原子炉を建設する契約を受注した。 [27]バラカ1号機の建設は2012年7月に開始され、[28] 2号機は2013年5月に建設を開始し、[29] 3号機は2014年9月に建設を開始し、 [30] 4号機は2015年9月に建設を開始した。[31] [32]ブロック1は2020年8月1日に発電を開始し、2021年4月6日に商業運転に入った。[33] [34] APR1400原子力発電所の安全な運転を確保するために、いくつかの研究プロジェクトがカリファ大学で実施された。[35] [36] [37] [38] 2024年9月5日、4基目となる最後の原子炉が商業生産を開始した。
イギリス
NuGeneration (NuGen) は、カンブリアのムーアサイド原子力発電所を開発するために、エンジー、イベルドローラ、スコティッシュ・アンド・サザン・エナジー(SSE)の合弁会社として設立されました。当初の計画では、ウェスティングハウスのAP1000ユニット 3 基が計画されていました。SSE は 2011 年にエンジーとイベルドローラに買収され、イベルドローラの株式は2013 年に東芝に買収されました。2017 年 3 月に東芝の子会社であるウェスティングハウス エレクトリック コーポレーションが破産した後、エンジーは 7 月に NuGen から撤退し、東芝が NuGen の単独所有者となりました。2017 年 12 月、NuGen はKEPCO が東芝から NuGen を買収する優先交渉者に指名されたことを発表しました。3 基の AP1000 原子炉は 2 基の APR-1400 ユニットに置き換えられる予定でした。[39] 2018年7月、開発資金の調達が困難になったため、KEPCOの優先交渉者の地位は終了した。[40]
ポーランド
2022年10月、ポーランドの電力会社PGEとZE PAKは、KHNPと、ZE PAKのポントヌ石炭火力発電所の近くに複数のAPR-1400原子炉を建設する契約を締結したと発表した。[41]
まとめ
- 注記
- ^ ab 不正な配線問題により遅延[15]
- ^ 冷水圧試験は2015年11月に完了。高温機能試験は2016年4月に完了。[46]
- ^ 冷水試験は2016年11月に完了し、高温機能試験は2017年5月から9月に予定されている。[48]
- ^ 冷水圧試験は2016年2月16日に完了した。[52]初期建設は2017年5月5日に完了し、残りの試験は燃料搭載を許可する運転許可を待って行われている。[53]
- ^ 2017年夏に主要なRCSコンポーネントが設置されました。[58]
デザイン
APR-1400は、 OPR-1000の設計をベースとした進化型軽水炉である。韓国の条件下では、この原子炉は総電力1455MW、熱出力3983MW(公称4000MW)を生産した。[61]
この設計は43の設計要件を満たすように開発され、[62]主な開発内容は容量の向上、寿命の延長、安全性の強化です。設計の改良では、経済目標とライセンス要件を満たすことにも重点が置かれています。OPR-1000と比較した主な特徴は次のとおりです。
- 純電力: 1400MW (40%増)
- 設計寿命: 60年 (50% 増加)
- 耐震設計基準: 0.3g (50%増加)
- コア損傷頻度: 10 −5 /年未満(10分の1の減少)
- 炉心燃料集合体:241体(36%増)
完全なデジタル I/C への移行や安全注入システム (SIT) への新システムの実装など、その他のいくつかの変更も組み込まれました。
コア
APR-1400の炉心は、241体の燃料集合体、93体の制御要素集合体、および61体の炉心計装集合体から構成されている。各燃料集合体には、16 x 16アレイ(一部のスペースは制御要素用のガイドチューブによって占有される)に236本の燃料棒があり、二酸化ウラン(平均濃縮度2.6 w/o)[38] [37] [36] [35]が含まれており、平均体積出力密度100.9 W/cm^3を生成できる。軽微な変更により、炉心の最大30%に混合酸化物燃料を装荷することもできる。炉心は、18か月の運転サイクルで、最大60,000 MWD/MTUの排出燃焼度、10%の熱余裕で設計されている。[3]制御要素アセンブリの場合、完全強度制御棒には76本の炭化ホウ素ペレット棒が使用され、部分強度制御棒には 17本のインコネル-625が使用されています。
主要な
OPR-1000やそれ以前のCE設計と同様に、APR-1400には2つの原子炉冷却材ループがある。各ループでは、加熱された一次冷却材が1つのホットレッグを通って原子炉圧力容器(RPV)から出て、1つの蒸気発生器(SG)を通過し、それぞれ原子炉冷却材ポンプ(RCP)を備えた2つのコールドレッグを通って原子炉容器に戻る。 [62]ループ2には、ホットレッグに加圧器(PZR)が1つあり、動作中に蒸気泡が維持される。ループは対称に配置されているため、ホットレッグはRPVの円周上で正反対にある。蒸気発生器はRPVに対して高い位置にあるため、RCPが故障した場合は自然対流によって原子炉冷却材が循環する。加圧器にはパイロット操作の安全弁が装備されており、原子炉冷却材システムの過圧から保護するだけでなく、給水が完全に失われた場合に手動で減圧することもできる。
二次
各蒸気発生器には 13,102 本のインコネル690 管が使用されています。この材料は、以前の設計で使用されていたインコネル 600 と比較して、応力腐食割れに対する耐性が向上しています。 [3]後期進化型システム 80+ 設計と同様に、この蒸気発生器の設計には一体型給水エコノマイザが組み込まれており、給水を SG に導入する前に予熱します。OPR-1000 設計と比較すると、この蒸気発生器は二次給水インベントリが大きいため、乾燥時間が長くなり、必要に応じて手動オペレーターの介入に多くの時間をかけることができます。設計上の管の詰まりマージンは 10% であり、つまりユニットは SG 管の最大 10% が詰まった状態でフルパワーで動作できます。蒸気発生器からの 2 本の主蒸気ラインのそれぞれに、安全弁 5 個、主蒸気リリーフ弁 1 個、遮断弁1 個が含まれています。
4月+
APR-1400はさらにAPR+設計へと発展し、7年の開発期間を経て2014年8月14日に公式型式認証を取得した。[63]この原子炉設計は安全性の向上を特徴とし、とりわけ「炉心損傷頻度は、それが置き換えるAPR1400設計で計算された値よりも桁違いに低い」。[64] APR+炉心は257個の燃料集合体(APR-1400より16個多い)を使用し、総出力を1550MWに増加している。[61]バックアップ発電機などの特定の安全機能は、2台から4台の独立した冗長システムに増加した。[65]この原子炉設計は、APR1400の52か月に対して36か月と建設期間も短縮されると見込まれている。[63]天地原子力発電所は、この設計を採用した最初の計画中の発電所である。[66]
参照
参考文献
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