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| HTR-PM実証プラント | |
|---|---|
| 国 | 中華人民共和国 |
| 位置 | 石島湾原子力発電所、威海市、山東省栄城市 |
| 座標 | 北緯36°58′20″ 東経122°31′44″ / 北緯36.97222° 東経122.52889° / 36.97222; 122.52889 |
| 状態 | 運用 |
| 建設が始まった | 2012年12月9日 |
| 委託日 | 2021年12月20日 |
| 原子力発電所 | |
| 原子炉タイプ | ペブルベッド型原子炉 HTGR |
| 発電 | |
| 銘板容量 |
|
HTR -PM（中国語：球床模块式高温気冷堆核电站）は、中国の小型モジュール原子炉である。HTR -10プロトタイプから進化した高温ガス冷却（HTGR）ペブルベッド 第4世代原子炉である。この技術は、 2060年までにカーボンニュートラルを達成するという中国の計画に沿って、中国内陸部の石炭火力発電所を置き換えることを目的としている。[1]
最初の発電所の電力出力は210MWで、2021年12月に発電を開始し、2023年後半に商業運転を開始する。
テクノロジー
HTR-PMは、高温ガス冷却（HTGR）ペブルベッド炉である。1969年から1988年まで稼働していたドイツのAVRとTHTR-300は、世界初のペブルベッド炉であり、同様の温度で稼働していたが、HTR-PMは、モジュラー構造を採用した初の設計であり、2019年のロシアのアカデミック・ロモノソフ浮体式原子力発電所に続く2番目の小型モジュラー炉である。これは第4世代設計である。この技術は、 HTR-10プロトタイプ炉に基づいている。[2]
原子炉ユニットの熱容量は250MWである。2基の原子炉が1台の蒸気タービンに接続され、210MW（210MWe）の電力を発電する。[2]
HTR-PM はヘリウム冷却材とグラファイト減速材を使用します。各原子炉には 40 万個以上の小石が詰め込まれています。
各小石の直径は60mmで、外層はグラファイトです。各小石にはグラファイトマトリックスに分散したウラン235を8.5%濃縮した、セラミックコーティングされた4層のウラン燃料粒子約12,000個（合計7g）が含まれています。 [3]
原子炉の炉心は直径3メートル、高さ11メートルです。圧力は7MPaに維持されています。蒸気圧（熱伝達用）は13MPa、温度は567℃（1,053℉）です。[3]
原子炉の主要要素は工場で製造され、現場に輸送される。[3]
原子炉は本質的に安全であり、一次ループが電源を失ったとしても受動的に冷却され、メルトダウンは起こりません。[4] [5]一次ループの冷却パイプが破裂して原子炉の炉心から外れたとしても（基準設計を超える損傷）、炉心はメルトダウンせず、放射性物質を放出することなく自然対流によって冷却されます。[6]
歴史
高温ガス冷却炉ペブルベッドモジュール（ HTR-PM）の実証プロジェクトは2001年に開始されました。[ 7] 1基の蒸気タービンを駆動する2基 の原子炉で構成される最初の実証発電所の作業は、2012年12月に山東省の石島湾原子力発電所で開始されました。2基の原子炉の圧力容器は2016年に設置されました。
ライナー・ムールマンによる2018年の論文では、AVR原子炉の経験に基づいて追加の安全対策が推奨されている。[8]
プロジェクトの最初の原子炉の蒸気発生器シェル、高温ガスダクトシェル、原子炉圧力容器シェルは2020年4月28日に正常にペアリングされ、メインヘリウムファンの設置への道が開かれました。[9] [10]
冷機能試験は2020年10月から11月にかけて無事完了した。一次冷却ループ内で空気とヘリウムの混合物は最大8.9MPaまで加圧された。[11]冷機能試験に続いて、真空除湿、加熱と除湿、高温機能試験の3段階で高温試験が実施された。高温試験は2020年12月に開始された。[12] 2021年9月12日、2基のうち最初の原子炉が臨界を達成した。[13] 2021年11月11日、2基目が初の臨界を達成した。[14] 2021年12月20日、1基目が州の電力網に接続され、発電を開始した。[15] 2022年12月9日、HTR-PMプロジェクトは「初期フルパワー」に達したことを実証した。[16]世界初の安全性実証が2回実施され、全電源喪失の場合でも、原子炉内の崩壊熱は人間の介入や緊急炉心冷却なしに自然に消散・冷却されることが示された。この発電所は2023年12月に商業運転を開始した。[17] 6基のHTR-PM原子炉ユニットを使用して600MWeの容量を持つ、更新されたより大規模な発電所、HTR-PM600が計画されている。[18]
参照
参考文献
- ^ 「中国、世界初の高温ガス冷却炉を稼働」Global Construction Review 2021年9月15日2021年10月28日閲覧。
- ^ ab 張、左儀;ドン、ユジエ。リー、フー。張正明。王海涛。黄暁進。リー、ホン。リュウ・ビン。ウー、シンシン。王、ホン。ディアオ、興中。張海泉。王金華（2016年3月）。 「山東省石島湾 200 MW 高温ガス冷却炉ペブルベッド モジュール (HTR-PM) 実証発電所: エンジニアリングと技術革新」。エンジニアリング。2 (1): 112-118。土井：10.1016/J.ENG.2016.01.020。
- ^ abc Wang, Brian (2023年12月13日). 「中国のペブルベッド原子炉がついに商業運転を開始 | NextBigFuture.com」。2023年12月16日閲覧。
- ^ 「中国、HTR-PM原子炉の安全性をテスト」。Nuclear Engineering International。2024年7月31日。
- ^ 張左儀;ドン、ユジエ。リー、フー。黄暁進。鄭、燕華。ドン、ゼー。張、漢。陳志鵬。リー・シャオウェイ（2024 年 7 月）。 「世界初のHTR-PM原子力発電所における固有の安全機能を検証するための冷却喪失試験」。ジュール。8 (7): 2146–2159。土井：10.1016/j.joule.2024.06.014。
- ^ 鄭、延華;シー、レイ（2010年9月）。 「HTR-PM 2 つの一次ループ接続管破損による空気事故分析」 [HTR-PM の 2 つの一次ループパイプ破裂に対する空気侵入分析].原子エネルギー科学技術[原子力科学技術] (中国語)。44 (補足): 253–257。doi :10.7538/yzk.2010.44.suppl.0253 (2024 年 11 月 1 日に非アクティブ)。OCLC 690168966。OSTI 22552020 。
{{cite journal}}: CS1 メンテナンス: DOI は 2024 年 11 月時点で非アクティブです (リンク) - ^ 「HTR-PM: 夢の実現」Nuclear Engineering International 2019年2月26日。
- ^ Moormann, Rainer; Kemp, R. Scott; Li, Ju (2018年10月). 「新型ペブルベッド原子炉の運転と廃棄物の管理には注意が必要」. Joule . 2 (10): 1911–1914. Bibcode :2018Joule...2.1911M. doi : 10.1016/j.joule.2018.07.024 .
- ^ 「2号HTR-PM原子炉の主要部品が接続：ニューニュークリア - ワールドニュークリアニュース」world-nuclear-news.org . 2020年5月25日閲覧。
- ^ 「中国のHTR-PMの進捗状況」。Nuclear Engineering International。2020年3月26日。
- ^ 「HTR-PM原子炉の冷間試験が完了：ニューニュークリア - ワールドニュークリアニュース」www.world-nuclear-news.org 2020年11月4日。 2021年7月25日閲覧。
- ^ 「HTR-PM原子炉の高温機能試験が開始：ニューニュークリア - ワールドニュークリアニュース」ワールドニュークリアニュース。2021年1月4日。 2021年7月25日閲覧。
- ^ 「中国のHTR-PM原子炉が初の臨界を達成：新核 - 世界核ニュース」www.world-nuclear-news.org 2021年9月13日。
- ^ 「中国の実証用HTR-PMの二重臨界：新核 - 世界核ニュース」www.world-nuclear-news.org。
- ^ 「実証用HTR-PMが送電網に接続：新原子力 - 世界原子力ニュース」www.world-nuclear-news.org。
- ^ 「中国の実証用HTR-PMがフルパワーに到達：新核 - 世界核ニュース」www.world-nuclear-news.org。
- ^ 「中国の実証用HTR-PMが商業運転を開始：新原子力 - 世界原子力ニュース」www.world-nuclear-news.org。
- ^ 「中国、高温原子炉のさらなる革新を計画」www.world-nuclear-news.org。2023年6月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。2017年11月8日閲覧。