El APR-1400 (para Advanced Power Reactor de 1400 MW de electricidad) es un avanzado reactor nuclear de agua a presión diseñado por Korea Electric Power Corporation (KEPCO). Originalmente conocido como Reactor Coreano de Próxima Generación (KNGR), [1] este reactor de Generación III fue desarrollado a partir del diseño anterior OPR-1000 y también incorpora características del diseño del Sistema 80+ de Ingeniería de Combustión (CE) de EE. UU . [2] Actualmente en Corea del Sur hay dos unidades en operación ( Shin Kori unidad 3 y 4), y 4 unidades en construcción (Shin Hanul unidad 1 y 2, Shin Kori unidad 5 y 6). Una unidad está terminada y en operación comercial en los Emiratos Árabes Unidos en Barakah , con tres más en construcción en Barakah. [3]
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Historia
El diseño del APR-1400 comenzó en 1992 y el Instituto Coreano de Seguridad Nuclear le otorgó la certificación en mayo de 2002. [4] La solicitud de certificación del diseño se presentó a la Comisión Reguladora Nuclear (NRC) en diciembre de 2014 y en marzo de 2015 fue aceptada. para revisión técnica para determinar si el diseño del reactor cumple con los requisitos básicos de seguridad de EE. UU. [5] En septiembre de 2018, la NRC emitió su informe final de evaluación de la seguridad [6] y la aprobación del diseño estándar [7] y encontró que el diseño era técnicamente aceptable y válido por 15 años. En abril de 2019, la NRC aprobó una regla para certificar el diseño estándar APR-1400. La regla entra en vigencia 120 días después de su publicación en el Registro Federal . [8] [9]
En octubre de 2017, la organización europea de requisitos de servicios públicos (EUR) aprobó cambios en el diseño APR-1400 para refrigeración de emergencia, lo que permite que el diseño se construya en países fuera de Europa con la certificación EUR. [10]
En septiembre de 2018, la Comisión Reguladora Nuclear de EE. UU. Otorgó la aprobación de diseño estándar APR-1400, y en septiembre de 2019 recibió un certificado de diseño válido por 15 años. [11]
Ubicaciones
Activo (número de unidades)
En construcción [número de unidades]
Corea del Sur
Los primeros reactores comerciales APR-1400 en Shin Kori se aprobaron en septiembre de 2007, [12] y la construcción comenzó en octubre de 2008 (Unidad 3) y agosto de 2009 (Unidad 4). [4] [13] [14] Shin Kori-3 estaba inicialmente programado para comenzar a operar a fines de 2013, pero los programas para las Unidades 3 y 4 se retrasaron aproximadamente un año para reemplazar el cableado de control relacionado con la seguridad, que había falló algunas pruebas. [15] Se esperaba que la construcción de dos unidades APR-1400 más en Shin Kori , Corea (Unidades 5 y 6) comenzara en 2014, [16] pero a diciembre de 2016 no se habían finalizado los planes. [17]
La construcción de dos nuevos APR-1400, Shin Hanul Unidades 1 y 2, comenzó en mayo de 2012 (Unidad 1) [18] y junio de 2013 (Unidad 2), [19] y se espera que la Unidad 1 esté terminada en abril de 2017. [19 ] En 2014 se aprobaron dos APR-1400 más en Shin Hanul, y la construcción comenzará en 2017. [20]
Después de la elección del presidente Moon Jae-in en mayo de 2017, KHNP suspendió el trabajo de diseño en Shin Hanul-3 y -4, [21] y los trabajos de construcción se suspendieron en Shin Kori-5 y -6 en julio de 2017 durante tres meses. período mientras un comité designado por el gobierno se reunió para discutir la futura política de energía nuclear del país. [22] El presidente Moon había firmado un acuerdo en marzo de 2017 pidiendo la eliminación gradual de la energía nuclear mientras hacía campaña para presidente. [21] En octubre de 2017, el comité recomendó continuar con la construcción de Shin Kori-5 y -6. [23] El presidente Moon anunció que apoyaba la decisión del comité, pero agregó que no se permitirían nuevas construcciones, [24] arrojando dudas sobre el destino de Shin Hanul-3 y -4.
En abril de 2020, Shin-Kori 1 y 2 [25] y Shin-Hanul 1 están operativos mientras Shin-Hanul 2 se carga con combustible. [26]
Emiratos Árabes Unidos
En diciembre de 2009, un consorcio liderado por KEPCO se adjudicó el contrato para construir cuatro reactores APR-1400 en Barakah , Emiratos Árabes Unidos. [27] La construcción de la Unidad 1 de Barakah comenzó en julio de 2012, [28] La Unidad 2 comenzó a construirse en mayo de 2013, [29] La Unidad 3 comenzó a construirse en septiembre de 2014 [30] y la Unidad 4 comenzó a construirse en septiembre de 2015. [31] [ 32] El bloque 1 comenzó a producir energía el 1 de agosto de 2020 y entró en operación comercial el 6 de abril de 2021. [33] [34]
Reino Unido
NuGeneration (NuGen) se formó como la empresa conjunta entre Engie , Iberdrola y Scottish and Southern Energy (SSE) para desarrollar la central nuclear de Moorside en Cumbria ; los planes iniciales requerían tres unidades Westinghouse AP1000 . SSE fue comprada por Engie e Iberdrola en 2011, y la participación de Iberdrola, a su vez, fue comprada por Toshiba en 2013. Tras la quiebra de la filial de Toshiba Westinghouse Electric Corporation en marzo de 2017, Engie se retiró de NuGen en julio, dejando a Toshiba como único propietario de NuGen. En diciembre de 2017, NuGen anunció que Kepco fue nombrado licitador preferido para adquirir NuGen de Toshiba. En julio de 2018, se canceló el estatus de postor preferido de Kepco, en respuesta a las dificultades para financiar el desarrollo. [35]
Resumen
Sitio | Unidad | Estado | Inicio de la construcción | Construcción completa | Operación planificada |
---|---|---|---|---|---|
Shin-Kori | 3 | Operacional | 16 de octubre de 2008 | 30 de octubre de 2015 [a] [17] | 12 de diciembre de 2016 [17] |
4 | Operacional | 19 de agosto de 2009 | Noviembre de 2015 [b] | Agosto de 2019 [a] [41] | |
5 | bajo construcción | Septiembre de 2016 | - | desconocido [40] | |
6 | bajo construcción | Septiembre de 2017 | - | desconocido [40] | |
Shin-Hanul | 1 | bajo construcción | 10 de julio de 2012 | [C] | Noviembre de 2019 [40] [26] |
2 | Pruebas | 19 de junio de 2013 | Abril de 2020 [26] | Septiembre de 2020 [26] | |
3 | suspendido [d] | 2018 | - | 2023 [36] | |
4 | suspendido [d] | 2018 | - | 2023 [36] | |
Barakah | 1 | Operacional | 18 de julio de 2012 | 5 de mayo de 2017 [e] | 6 de abril de 2021 [34] |
2 | bajo construcción | 28 de mayo de 2013 | - [f] | 2018 [46] [47] | |
3 | bajo construcción | 24 de septiembre de 2014 | - | 2019 [46] [47] | |
4 | bajo construcción | 2 de septiembre de 2015 | - [g] | 2020 [46] [47] |
- Notas
- ^ a b Retrasado por un problema de cableado fraudulento [15]
- ^ Las pruebas hidrostáticas en frío se completaron en noviembre de 2015. Las pruebas funcionales en caliente se completaron en abril de 2016. [40]
- ^ Pruebas hidroeléctricas en frío completadas en noviembre de 2016; pruebas funcionales en caliente programadas para mayo-septiembre de 2017. [42]
- ^ a b Trabajo de diseño suspendido a la espera de la política nacional final sobre centrales nucleares. [21]
- ^ Las pruebas hidrostáticas en frío se completaron el 16 de febrero de 2016. [43] La construcción inicial se completó el 5 de mayo de 2017, con las pruebas restantes pendientes de licencia operativa que permiten la carga de combustible. [44]
- ^ Las pruebas funcionales en caliente están programadas para comenzar en 2018. [45]
- ^ Principales componentes de RCS instalados en el verano de 2017. [47]
Diseño
El APR-1400 es un reactor de agua ligera avanzado evolutivo que se basa en el diseño anterior del OPR-1000 . En las condiciones de Corea, el reactor produjo 1455 MW de potencia eléctrica bruta con una capacidad de potencia térmica de 3983 MW (4000 MW nominales). [48]
El diseño se desarrolló para cumplir 43 requisitos de diseño [49], siendo los principales desarrollos la evolución de la capacidad, el aumento de la vida útil y la mejora de la seguridad. Las mejoras de diseño también se enfocan en cumplir con los objetivos económicos y los requisitos de licencia. Comparado con el OPR-1000, las características clave son:
- Potencia eléctrica neta: 1400 MW (aumento del 40%)
- Vida del diseño: 60 años (50% de aumento)
- Base de diseño sísmico: 0,3 g (aumento del 50%)
- Frecuencia de daño central: menos de 10-5 / año (disminución de 10 veces)
- Conjuntos de combustible de núcleo: 241 (aumento del 36%)
Se incorporaron varios otros cambios, como el paso a la I / C digital completa y la implementación de nuevos sistemas en el Sistema de inyección de seguridad (SIT).
Centro
El núcleo del reactor del APR-1400 consta de 241 conjuntos de combustible, 93 conjuntos de elementos de control y 61 conjuntos de instrumentación en el núcleo. Cada conjunto de combustible tiene 236 barras de combustible en una matriz de 16 x 16 (algo de espacio lo ocupan los tubos guía para los elementos de control) que contienen dióxido de uranio (enriquecimiento promedio de 2.6 w / o), que es capaz de producir una densidad de potencia volumétrica promedio de 100,9 W / cm ^ 3. También se puede cargar hasta un 30% del núcleo con combustible de óxido mixto con modificaciones menores. El núcleo está diseñado para un ciclo de operación de 18 meses con un quemado de descarga de hasta 60,000 MWD / MTU, con un margen térmico del 10%. [4] Para los conjuntos de elementos de control, se utilizan 76 barras de gránulos de carburo de boro en las barras de control de resistencia total, mientras que 17 Inconel -625 se utilizan en las barras de control de resistencia parcial.
Primario
Al igual que el OPR-1000 y los diseños CE anteriores, el APR-1400 tiene dos bucles de refrigerante del reactor. En cada circuito, el refrigerante primario calentado sale de la vasija de presión del reactor (RPV) a través de una rama caliente, pasa por un generador de vapor (SG) y regresa a la vasija del reactor a través de dos patas frías, cada una equipada con una bomba de refrigerante del reactor (RCP). [49] En el lazo 2, hay un presurizador (PZR) en la pierna caliente, donde se mantiene una burbuja de vapor durante la operación. Los bucles están dispuestos simétricamente, por lo que las piernas calientes están diametralmente opuestas en la circunferencia del RPV. Debido a que los generadores de vapor están elevados en relación con el RPV, la convección natural hará circular el refrigerante del reactor en caso de un mal funcionamiento del RCP. El presurizador está equipado con una válvula de alivio operada por piloto que no solo protege contra la sobrepresión del sistema de refrigerante del reactor, sino que también permite la despresurización manual en el caso de una pérdida total de agua de alimentación.
Secundario
Cada generador de vapor tiene 13.102 tubos de Inconel 690; este material mejora la resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión en comparación con el Inconel 600 utilizado en diseños anteriores. [4] Al igual que el diseño System 80+ de evolución tardía, el diseño del generador de vapor incorpora un economizador de agua de alimentación integral, que precalienta el agua de alimentación antes de introducirla en el SG. En comparación con el diseño OPR-1000, el generador de vapor presenta un inventario de agua de alimentación secundaria más grande, lo que extiende el tiempo de secado y brinda más tiempo para la intervención manual del operador, en caso de que sea necesario. El margen de taponamiento del tubo de diseño es del 10%, lo que significa que la unidad puede funcionar a plena potencia con hasta un 10% de los tubos SG taponados. Cada una de las dos líneas de vapor principales del generador de vapor contiene cinco válvulas de seguridad, una válvula de alivio de vapor principal y una válvula de aislamiento .
APR +
El APR-1400 se ha desarrollado aún más en el diseño APR +, que recibió su certificación de tipo oficial el 14 de agosto de 2014 después de siete años en desarrollo. [50] El diseño del reactor presenta una seguridad mejorada y, entre otras cosas, "una frecuencia de daño del núcleo un orden de magnitud inferior a la calculada para el diseño APR1400 que suplanta". [51] El núcleo APR + utiliza 257 conjuntos combustibles (16 más que APR-1400) para aumentar la producción a 1550 MW de electricidad bruta. [48] Ciertas características de seguridad, como los generadores de respaldo, se han incrementado de dos a cuatro sistemas redundantes independientes. [52]
Ver también
- Energía nuclear en Corea del Sur
- Energía nuclear en los Emiratos Árabes Unidos
Referencias
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enlaces externos
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