Kernkraftwerk Tianwan

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Kernkraftwerk Tianwan
The second phase construction of Tianwan Nuclear Power Plant.JPG
Standort
Land Flag of the People's Republic of China.svg Volksrepublik China
Provinz Jiangsu
Ort Lianyungang
Koordinaten 34° 41′ 22″ N, 119° 27′ 31″ OTerra globe icon light.png 34° 41′ 22″ N, 119° 27′ 31″ O
Reaktordaten
Eigentümer Jiangsu Nuclear Corp. Ltd.
Betreiber Jiangsu Nuclear Corp. Ltd.
Vertragsjahr 1992
Betriebsaufnahme 2006
Im Bau 4 (4280 MW)
Im Betrieb 2 (2120 MW)
Einspeisung
Eingespeiste Energie im Jahr 2011 15016 GWh
Eingespeiste Energie seit 2006 66610 GWh
Stand der Daten 5. November 2011
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Die Quellen für diese Angaben sind in der Zusatzinformation einsehbar.

Das Kernkraftwerk Tianwan (chinesisch 田湾核电站, ehem. projektiert als Kernkraftwerk Lianyungang; auch bekannt unter Kernkraftwerk Jiangsu, Bedeutung von „Tianwan“ (田湾) aus dem Chinesischen für „Feldbucht“, zusammengesetzt aus „Tian“ (田) für „Feld“ und „Wan“ (湾) für „Bucht“) steht in der Provinz Jiangsu in der Sonderwirtschaftszone um Lianyungang. Die 250 Kilometer nördlich von Shanghai gelegene Anlage besitzt die leistungsstärksten Kernreaktoren in der Volksrepublik China und ist das einzige in der Provinz Jiangsu. Die dort zum Einsatz kommenden Reaktormodelle wurden aus der Russischen Föderation importiert. In der westlichen Umgebung der Anlage befinden sich die beiden Berge Dalong Ding und Houyuntai Shan, an dessen Fuße die Anlage liegt, sowie der Ort Sucheng. Östlich der Anlage befindet sich das Gelbe Meer. Nördlich der Anlage liegt der Ort Gaogongdao. An dem Standort des Kernkraftwerks stand vor dem Bau der Ort Tianwan, der heute formal nicht mehr existiert.

Geschichte

Vorgeschichte Siehe: Kernkraftwerk Hongyanhe

Bereits im Dezember 1992 unterzeichnete die Volksrepublik China mit der Russischen Föderation einen Vertrag über den Bau eines Kernkraftwerks in der Provinz Liaoning. Ebenso wurde seitens Russland ein staatlicher Kredit bewilligt, der dem Bau der Anlage zugute kommen und in Form von verschiedenen Gütern zurückgezahlt werden sollte.[1] Im Dezember 1996 wurde der Bauvertrag für die ersten beiden 1000 MW starken Reaktoren unterzeichnet. Allerdings wurde aufgrund eines starken Energiemangels in der Provinz Jiangsu[2] der Standort nach Lianyungang verlegt und das Projekt von 2000 MW auf eine Baugröße von 6000 MW in drei Bauabschnitten vergrößert.[3] Nach Plan sollte bis zum März 1998 eine Einigung getroffen werden, sodass die Anlage mit vier Reaktoren spätestens 2004 ans Netz gehen würde. Die Kosten wurden auf vier Milliarden Dollar kalkuliert, für die die Russische Föderation einen Kredit in Höhe von zwei Milliarden Dollar aushändigte. Die Kreditlaufzeit belief sich auf 15 Jahre. Seitens der Provinzregierung von Liaoning gab es Kritik an der Standortänderung, die nach ihrer Ansicht nur darauf zurückzuführen war, dass sich die lokale Verwaltung weigerte entsprechende finanzielle Mittel für das Kernkraftwerk zur Verfügung zustellen.[4] Zur Verwaltung des Baus und zum Betrieb der Anlage wurde am 28. Dezember 1997 die Jiangsu Nuclear Power Corporation mit Sitz in Lianyungang gegründet. Das Gemeinschaftsunternehmen gehört zu 50 % der China National Nuclear Corporation, 30 % der China Power Investment Corporation und zu 20 % der Jiangsu Guoxin Group.[5]

Abschnitt 1

Im Jahre 1998 unterzeichnete der Vize-Ministerpräsident der Russischen Föderation Boris Jefimowitsch Nemzow bei einem Besuch in Peking den Vertrag zum Bau der ersten beiden Reaktoren am Standort Lianyungang. Der Auftragswert belief sich auf eine Summe zwischen zwei und drei Milliarden Dollar. Der erste Bauabschnitt sah den Zubau von zwei Reaktoren mit je 1000 MW vor, die frühstens 2005 ans Netz gehen könnten.[6] Auftragnehmer war offiziell das Ministerium für Kernenergie der Russischen Föderation, kurz Minatom.[7] Demnach übernahm Russland die Planung aller technischen Einrichtungen, des nuklearen Teils und des konventionellen Teils, sowie die komplette Lieferung aller Komponenten. Im Gegenzug übernimmt China das gesamte Management für den Bau der Anlage, die Planung der zivilen Einrichtungen und die Montage einiger Komponenten. Bereits im Jahre 1997 wurde mit der Standorterschließung seitens chinesischer Unternehmen begonnen.[8] Die Planung der ersten beiden Reaktormodelle und der Grundlage für weitere Kernkraftwerke russischen Typs in der Volksrepublik China dauerten neun Jahre lang an.[9] Durch die vergleichsweise preisgünstige Errichtung der Anlagen kann das Importmodell mit einem Preis von 1500 Dollar je Kilowatt günstiger Elektrizität erzeugen als bei Importmodellen aus Frankreich oder Kanada, bei denen die spezifischen Investitionskosten mindestens 2000 Dollar pro Kilowatt betragen.[10]

Bau

Mit dem Bau des ersten Blocks wurde am 20. Oktober 1999 begonnen, gefolgt vom zweiten Block auf den Tag genau ein Jahr später am 20. Oktober 2000.[11] Gebaut wurde die Anlage vom russischen Kernkraftwerksexporteur Atomstroyexport,[12] aufgerüstet mit Leit- und Steuersystemen von Siemens. Nach eigenen Angaben macht dies das Kernkraftwerk zu dem am weitesten fortgeschrittenen weltweit.[13] Bereits am 18. November kam die erste Lieferung großer Komponenten am Hafen von Lianyungang an. Die Produktion erfolgte in Russland unter der Aufsicht von 40 chinesischen Experten. Insgesamt sollten bis März 2004 rund 813 Komponenten mit 16 Schiffsladungen und einem Gesamtgewicht von rund 22000 Tonnen in die Volksrepublik China geschifft werden.[14] Während des Baus der Anlage kam es jedoch zu verschiedenen Verzögerungen, was ein schlechtes Licht auf Russland als Lieferant für verschiedenes Equipment warf.[15] Einer der größten Probleme war eine Korrosion an den Dampferzeugern. In der Folge gab es einen projektierten Energieverlust von rund zwei Prozent, weshalb diese mit neuen Röhren ausgestattet werden mussten, was zu einer weiteren Bauverzögerung führte.[16] Die Korrosion entstand beim Transport der Dampferzeuger zum Standort. Da Russland ignorierte, die Transporte entsprechend zu präparieren, setze die salzige Meeresluft den Rohren zu. Ebenso gab es bauliche Fehler an der Anlage, was letztlich den Ausschlag gab, dass keine weiteren WWER-Anlagen außer in Tianwan in China errichtet wurden, obwohl die Aussicht auf sechs Kernkraftwerke bestand. Dies beeinflusste auch die Wahl des Standarddesigns, die auf den AP1000 von Westinghouse fiel.[17]

Betrieb

Erster Abschnitt im Oktober 2010

Zum Baubeginn der beiden Blöcke rechnete man mit einer Inbetriebnahme in den Jahren 2004 und 2005.[18] Der erste Block ging schließlich am zwölften Mai 2006 erstmals ans Netz.[11] Im März 2010 wurde der zweite Block erstmals mit Brennelementen beladen.[19] Am 14. Mai konnte der Block erstmals mit dem Stromnetz synchronisiert werden. Der erste Block wurde währenddessen am 17. Mai in den kommerziellen Betrieb überführt.[11] Zwischen dem zehnten und 15. Juli 2007 fuhr der zweite Reaktorblock erstmals unter Volllast. Anschließend wurde der Block für eine routinemäßige Wartung an der Turbine vom Netz genommen. Nach der Wartung sollte die Dynamik des Reaktorsystems getestet werden, bis der Block in den kommerziellen Betrieb ging.[20] Die kommerzielle Betriebsaufnahme erfolgte am 16. August 2007.[11] Noch am 26. August 2008 kam es zu einem ersten größeren Zwischenfall, als ein Transformator explodierte. Der Brand konnte nach fünf Stunden unter Kontrolle gebracht werden. Der Transformator selbst stammte aus ukrainischer Fertigung.[21] Da es sich um kein Problem im Reaktorabschnitt handelte, sollte dies nach Ansicht Russlands keine Auswirkungen auf zukünftige Projekte am Standort Tianwan haben.[22]

Auf beide Blöcke war eine zweijährige Garantie seitens Atomstoiexport gegeben worden. Die Garantie des ersten Block lief im September 2009 ab, außer die Garantie der Umwälzpumpen, die erstmals als wassergekühlte Pumpen anstatt ölgekühlt in einem Kernkraftwerk zum Einsatz kommen und auf die eine fünfjährige Gewährleistung bestand.[23] Seit März 2010 beziehen beide Reaktoren ihren Brennstoff aus der Brennelementefabrik Yibin in der Provinz Sichaun, die extra für diese Reaktoren nachgerüstet wurde. Vorher bezogen beide Reaktoren insgesamt 638 Brennelemente aus Russland, die in Novosibirsk gefertigt wurden. Die letzte Lieferung solle im März 2010 für den zweiten Block erfolgen. Seitens der Brennelementefabrik in Novosibirsk wurde besonders die Brennstoffnutzung in Tianwan hervorgehoben. Innerhalb von fünf Jahren Betrieb kam es zu keinen Brennelementschäden bei einer gleichzeitig besseren Ausnutzung des Brennstoffes.[24] Im Mai 2010 erfolgte die Endabnahme der beiden Reaktorblöcke durch den Betreiber und dessen Eigentümer.[23]

Gegen Ende des Jahres wurde mit dem Russischen Brennelementlieferanten TWEL ein Vertrag geschlossen um zukünftig fortgeschrittene Brennelemente vom Typ TWS-2M in Tianwan zu nutzen anstatt der vorher verwendeten UTWS. Grund für den Wechsel ist die höhere Effizienz der Brennelemente, die einen verlängerten Brennstoffzyklus einen Betrieb der Blöcke über 18 Monate hinweg ohne Brennstoffwechsel ermöglichen könnte.[25] Bereits im Jahre 2009 bemängelte der Betreiber, dass die Blöcke nur eine Auslastung von 80 % erreichen.[26] In einem Interview mit der Zeitschrift „DER SPIEGEL“ wurde der Leiter der staatlichen Firma Rosatom, Sergei Wladilenowitsch Kirijenko mit diesem Thema konfrontiert und nannten als besseres Beispiel Finnland mit seinen Kernkraftwerken. In der Folge hob Kirijenko hervor, dass es sich dabei um einen aus der Sowjetunion importierten Reaktor (Loviisa 1 und 2) handele und diese Werte auch in Tianwan erreicht werden sollten und erreichbar sind.[27] Gegen Mitte Dezember 2011 bestellte Rosenergoatom für beide Blöcke des Kernkraftwerks im Auftrag der Jiangsu Nuclear Corporation neue Wellen für die Generatoren vom Typ TWW-1000-2U3. Hierdurch erreichte man eine Leistungserhöhung von 1000 MW auf maximal 1065 MW. Bis Ende Januar wurde die Installation abgeschlossen,[28] weshalb beide Blöcke nun standardmäßig eine Leistung von 1060 MW brutto erreichen.[11]

Nach dem Unfall im Kernkraftwerk Fukushima-Daiichi in Japan im März 2011 wurde Tianwan wie sämtliche anderen Kernkraftwerke in der Volksrepublik einem Stresstest unterzogen.[29] Neben diesem Stresstest, den das Werk bestand, wurde ein zweiter, von den chinesischen Behörden unabhängiger Stresstest seitens des Designers Atomenergoprojekt Sankt Petersburg vorgenommen und mehrere Analysen vorgenommen, darunter die Auslegungsüberschreitung bei Erdbeben um das 1,5-fache des Auslegungswertes, sowie der passiven und aktiven Nachwärmeabfuhr der Blöcke. Tianwan bestand diesen Stresstest im April 2013, vereinbarte aber vertraglich diese Ergebnisse nicht der chinesischen Atomaufsicht zu übermitteln. Die gewonnenen Erkenntnisse und der offene Raum für Verbesserungen sollten nach Vertrag ab November 2013 implementiert werden.[30]

Im Rahmen des experimentellen Einsatz eines Brennelements des Typs TWS-2M mit erfolgreichen Ergebnissen, sollen beide Blöcke ab 2014 auf einen Betriebszyklus von 18 Monaten umgestellt werden.[31]

Abschnitt 2

Im zweiten Bauabschnitt sollten weitere zwei Reaktoren aus Russland importiert werden. Seitens der Volksrepublik war der Auftrag für Russland gesichert, allerdings gab die Volksrepublik über eine lange Zeit hinweg keine Angebote für die Reaktoren ab. Der Grund liegt in der Produktion der Komponenten, von denen China einen signifikanten großen Teil selbst fertigen möchte, weshalb Russland sich nicht mit der Volksrepublik einigen konnte.[32] Im Oktober 2006 wurde mit China vereinbart, zwei weitere Reaktoren in der zweiten Bauphase von Atomstroiexport errichten zu lassen.[20] Die Reaktoren sollten mit den Blöcken eins und zwei des Werkes im ersten Bauabschnitt baugleich werden.[33] Seitens China wurden jedoch harte Preisverhandlungen über die Blöcke vorgenommen. Nur wenn hier eine Einigung über den Preis in Sicht ist, sollte über den Zubau der vier weiteren Reaktoranlagen durch Russland verhandelt werden.[34] Nach Plan sollte 2010 mit dem Bau der Reaktoren begonnen werden.[24] Am 23. März 2010 unterzeichnete Atomstroiexport mit der Jiangsu Nuclear Power Corporation den Rahmenvertrag für den Bau der beiden Blöcke.[23] Allerdings kam dieser Vertrag nur zustande, nachdem Atomstroiexport zustimmte den größten Teil der Komponenten in der Volksrepublik China fertigen zulassen. Ehemals lag der Auftragswert für Atomstroiexport bei 3,5 Milliarden Euro für beide Blöcke. Allerdings konnte so der Preis für die Reaktoren auf 1,3 Milliarden Euro gedrückt werden. Russland wird demnach nur noch die Pläne für die Anlage zur Verfügung stellen, die Reaktorkomponenten liefern, sowie Unterstützung durch Ingenieure und Betreuung des Baus leisten.[35]

Am 27. September 2010 wurde die Bauabsichtserklärung für die beiden Blöcke während eines Besuchs des Russischen Präsidenten Dmitri Anatoljewitsch Medwedew unterzeichnet.[36] Am 23. November 2010 wurde der Vertrag für die beiden Reaktoren unterzeichnet.[37] Anfang des Jahres 2011 wurde noch im Januar seitens der China National Nuclear Corporation das Bauprojekt genehmigt.[38] Bis Juni 2011 wurden abschließende vertragliche Einzelheiten abgeklärt. Danach könnte mit dem Bau des dritten Block im Dezember 2012 begonnen werden.[39] Aufgrund der Katastrophe von Fukushima-Daiichi und des Genehmigungsstopps für bereits bewilligte Projekte könnte sich der Baubeginn verschieben. Aufgrund der energetischen Notwendigkeit wurde deshalb der Bau des dritten Abschnitts dem zweiten Abschnitt vorgezogen, da die Genehmigungen dieser Werke nicht vor dem Jahre 2012 wieder aufgenommen werden würden.[40] Diese Annahme erwies sich als falsch. Am 6. Dezember 2012 unterzeichnete der russische Ministerpräsident Dimitri Medwedew und der chinesische Premierminister Wen Jiabao den zwischenstaatlichen Vertrag für den Bau der beiden neuen Blöcke, womit sie die ersten sein werden, die nach den Planungsstopp infolge des Reaktorunfalls von Fukushima-Daiichi in Japan, in der Volksrepublik China errichtet werden.[41]

Bau

Nach der Vertragsunterzeichnung zwischen Medwedew und Jiabao erklärte der Vorsitzende von Rosatom, Sergej Kirijenko, dass noch im Dezember 2012 begonnen werden den ersten Beton zu gießen und damit der Bau beginnt.[41] Am 27. Dezember 2012 wurde der erste Beton für den dritten Block gegossen,[42][43] womit der Block offiziell in Bau ging.[11] Für die Lieferung der Notstromdieselgeneratoren wurde im Januar 2013 Areva in einem Konsortium mit MTU und Shanxi North MTU Diesel Company seitens der China Nuclear Power Engineering Company Limited und der Jiangsu Nuclear Power Corporation beauftragt. Der Auftrag umfasst die Lieferung von acht Dieselgeneratoren für beide Blöcke und der dazugehörigen Leittechnik und elektrische Ausstattung. Die gleiche Konfiguration kommt bereits in den ersten beiden Blöcken zusammen mit einem Teilsystem des Teleperm XS von Areva zum Einsatz.[44] Am 27. September 2013 ging der vierte Block offiziell in Bau.[11][45] Am 11. Oktober 2013 gab Chen Hua, Generaldirektor der China National Nuclear Company bekannt, dass er bei seiner Reise im November 2013 mit der russischen Seite darüber diskutieren wollte, dass man anstelle der beiden AES-91 eher zwei AES-2006 für den dritten und vierten Block errichte und damit das Reaktordesign ersetze. Man wolle evaluieren, ob man ein WWER-1200 in ein Gebäude eines WWER-1000 einbauen könne. Eine entsprechende Entscheidung dazu soll im November 2013 fallen.[46] Im August 2014 wurde der Reaktordruckbehälter für Block 3 beim Hersteller OMZ, , Tochterunternehmen der Ischora Werke Sankt Petersburg, erfolgreich mit einem Druck von 245 Bar geprüft. Als letzten Schritt vor der Verfrachtung nach Tianwan ist die Vormontage beim Hersteller mit dem Deckel und den Einbauten.[47]

Am 11. November 2014 wurde der letzte Beton an den Wänden für das 38 Meter hohe, 1,1 Meter dicke und 21,8 Meter im Durchmesser große Reaktorgebäude von Block 3 gegossen. Damit fehlte zur Komplettierung einzig noch das Aufsetzen des Containmentdomes. Ebenfalls im November kam der zweite von vier Dampferzeuger des Typs PGW-1000M für den Block am Standort an, die von Atomenergomasch in Russland gefertigt wurden.[48]

Betrieb

Nach Plan soll der dritte Block im Februar 2018 in Betrieb gehen, der vierte Block im Dezember 2018.[49][50] Der russische Brennstoffproduzent TWEL unterzeichnete im Oktober 2013 einen Vertrag über die Lieferung des Kernbrennstoffs für die beiden Blöcke bis 2025. Der Vertrag hat einen Auftragswert von 1 Milliarde Dollar. Der Brennstoff des Typs TWS-2M soll einen erweiterten Betriebszyklus von 18 Monaten ermöglichen. Eine modifizierter Variante für China wurde bereits im ersten Block des Kernkraftwerks Tianwan erprobt.[31]

Abschnitt 3

Ehemals sah man vor in einem dritten Abschnitt zwei weitere Reaktoren zu errichten.[3] In einer späteren Überlegung aus dem Jahre 2004 sah man den Zubau von vier Reaktoren in diesem Abschnitt vor, sodass insgesamt acht Reaktoren am Standort stehen würden. Obwohl die Zusammenarbeit mit Russland seitens der Volksrepublik China positiv bewertet wurde, gab es ähnliche Vorbehalte wie bei der dritten Bauphase über die Fertigung der Komponenten.[32] Im Oktober 2008 gab es die Absicht in Tianwan analog zum zweiten Bauabschnitt einen Brutreaktor vom Typ BN-800 zu errichten.[51] Das Projekt wurde im Jahre 2010 jedoch für den Standort Sanming in der Provinz Fujian angekündigt.[52] Nachdem das neue Reaktormodell in Kernkraftwerken vom Typ AES-2006 vollendet war, wurde der Bauabschnitt mit vier Reaktoren in zwei Abschnitte aufgespaltet mit je zwei Reaktoren.[38]

Im September 2010 wurden die Turbinen für den fünften und sechsten Block bei Alstom und Dongfang bestellt, die für zwei WWER-1200 ausgelegt werden sollten.[53] Im Febraur 2011 schloss die China Nuclear Power Corporation mit der China Nuclear Power Engineering Company einen Vertrag über die Projektierung des dritten Bauabschnittes.[54] Im März 2011 folgte die Bestellung von fünf Notstromdieselgeneratoren bei Alstom.[55] Aufgrund der energetischen Notwendigkeit wurde allerdings der Bau zweier chinesischer Reaktormodelle vom Typ CNP-1000 am Standort auf der Basis der ersten beiden Blöcke des Kernkraftwerks bei Fangjiashan vorgezogen.[56] Im Jahr 2010 noch wurde die Fertigung der Reaktordruckbehälter bei China First Heavy Industries in Auftrag gegeben. Während der Behälter für Block 5 bereits gefertigt werden konnte wurde die Produktion für den Druckbehälter von Block 6 im März 2011 aufgrund des Stopps des Projekts infolge des Unfalls im Kernkraftwerk Fukushima-Daiichi unterbrochen. Die Pumpen für beide Blöcke wurden bereits gefertigt.[57]

Nachdem die chinesische Regierung den Bau weiterer Reaktoren der Generation II einem Verbot unterlegt hatte, war der weitere Bau der CNP1000 in Tianwan Geschichte. Die China National Nuclear Corporation trat deshalb am 27. September 2013 wieder mit Russland in Kontakt um Verhandlungen über den Bau zweier WWER-1200 für den dritten Abschnitt zu verhandeln. Vorgesehen ist das Modell von Atomenergoprojekt Sankt Petersburg (Version 491). Verhandlungen über die Blöcke sollen ab November 2013 aufgenommen werden.[49][50] Am 17 Dezember 2015 wurden die beiden Blöcke mit Reaktoren des Typs ACPR-1000 genehmigt.[58][59]

Bau

Am 27. Dezember 2015 wurde der erste Beton für Block 5 gegossen.[60] Am 7. September 2016 folgte der Baubeginn von Block 6.[11]


Abschnitt 4

Ehemals war geplant Block 7 und 8 mit zwei AES-91 auszustatten, später waren zwei CNP1000 vorgesehen. Die beiden Druckbehälter wurden im Jahr 2010 in Auftrag gegeben, die Fertigung aber infolge des Moratoriums vom März 2011 nicht begonnen.[57] Die aktuellen Planungen des vierten Bauabschnitts sehen eher den Bau zweier Typ WWER-1200 als AES-2006 vor.[38] Die Anlagen sollen baugleich mit den Blöcken werden, die im dritten Abschnitt errichtet werden. Die Verhandlungen über den Bau der Blöcke sollen im November 2013 beginnen.[49][50]

Standortdetails

Alle Reaktormodelle in Tianwan sind Druckwasserreaktoren, die jedoch verschieden aufgebaut und konfiguriert sind. Jeder Block besitzt einen Druckwasserreaktor als Primärsystem, eine Turbinenanlage als Sekundärsystem sowie einen Kühlwasserkreislauf als Tertiärsystem. Die Blocknummerierung erfolgt nach der Anordnung der Reaktoren von Ost nach West. Jeder Block besteht aus einem eigenen Gebäudekomplex und ist vom anliegenden Block baulich getrennt, abgesehen der Blöcke fünf und sechs.

Der Untergrund der Anlage besteht aus einem geologisch alten Granitaufschluss der ursprünglich ein Berg mit 80 Metern Höhe über dem Meeresspiegel war, jedoch für das Kernkraftwerk bis auf eine Höhe von 8 Meter über dem Meeresspiegel abgetragen wurde, um das Gelände zu ebnen und um ein Fundament aus geeigneten Granit für die Reaktoren zu schaffen. Seismisch ist die Anlage auf dem chinesisch-koreanischen Krustenblock gelegen und daher eher seismisch gering aktiv. In der näheren Umgebung von 200 Kilometer gibt es fünf Verwerfungen: die Tanlu-Bruchzone, der Cangnibruch, der Mengshangianbruch, der Laiqubruch und der Shanwujingbruch. Zwischen 70 vor Christus bis 1990 gab es 47 dokumentierte Erdbeben mit einer Magnitude von 4,7 und höher in der Region im Umkreis von 200 Kilometer um das Kernkraftwerk. Das schwerste Erdbeben am 15. Juli 1668 erreichte eine Oberflächenwellenmagnitude von 8,5 die vom Tanlubruch ausging, von dem das Werk 85 Kilometer entfernt liegt. Man ging davon aus, dass am Standort die Intensität des Bebens etwa eine Oberflächenwellenmagnitude von 8,0 erreichte. Der Tanlubruch war eine auffällige Verwerfung, jedoch mit geringer seismischer Aktivität.[61] Nach einer Studie die vom Französischen Radiologischen Institut stammte, angefertigt nach und aufgrund des Erdbebens am 12. Mai 2008 in der Provinz Sichuan, steht die Anlage jeweils mehr als 1000 Kilometer von der nächsten aktiven Verwerfung entfernt.[62] Auf dem Standort wird daher nicht von einer etwaigen Beschleunigung bei einem Erdbeben von 0,19 g ausgegangen, während die Reaktoren für 0,20 g ausgelegt sind.[63]

Das Werk entnimmt sein Kühlwasser zwei Kilometer nördlich des Werks aus dem Gelben Meer, unweit der Hafenanlagen von Lianyun. Aufgrund der Erweiterung der Hafenanlagen und der Änderung der Meerstömung mussten die Dämme des Zulaufs verstärkt und auf 1,402 Kilometer verlängert werden. Das Werk ist durch zwei unterirdische Tunnel durch den Berg Dalong Ding mit dem Meer verbunden. Jeder der Tunnel hat genug Kapazität für zwei 1000 MW starke Reaktoren, also für die erste und zweite Ausbaustufe des Werkes.[64][65]

Aufgrund der Lage zwischen den Bergen und dem Meer gab es seitens Russland bei der Platzierung des Werkes Zweifel an dem Standort. Die Volksrepublik China musste Russland erst davon überzeugen, dass die Lage bei einer Naturkatastrophe keine negativen Auswirkungen auf die Sicherheit der Anlage hat.[66] Besonders nach der Katastrophe von Fukushima-Daiichi gab es hinsichtlich Tsunamis in der Bevölkerung,[67] als auch von Nuklearexperten und Geologen Bedenken über die Sicherheit der Anlage.[68] Im Falle von Tianwan evaluierte man allerdings, dass der Standort bei dem höchst möglichen Tsunami rund 0,51 Meter über den Wasserspiegel liegen werde, bei einer Sturmflut ganze 4,33 Meter über den Wasserspiegel.[63] Folglich wird in der Projektierung bei einer Lage von 8 Metern über den Meeresspiegel davon ausgegangen, dass der größte mögliche Tsunami für Tianwan eine Höhe von 7.49 Metern erreicht und keine Sturmflut höher als 3.67 Metern zu erwarten sei.

Grundplan des Kernkraftwerkes Tianwan, Gebäudebeschreibung per Mouseover:

Technik Block 1 bis 4

Block eins und zwei sind baugleiche Druckwasserreaktoren vom Typ WWER-1000/428, Block drei und vier vom Typ WWER-1000/428M, eine leicht verbesserte aber grundauf baugleiche Variante der ersten beiden Blöcke. Die Reaktorsysteme sind auf die Sicherheitsauflagen der Volksrepublik China angepasste Modelle auf der Basis des WWER-1000/320. Zum Einsatz kommt das System in der Konfiguration des AES-91/99. Beim Bau der Anlage war es das International am weitesten fortgeschrittene Reaktorprojekt, dass den Stand der russischen und internationalen Reaktortechnik präsentierte. Der Hauptunterschied zu den vorherigen Reaktormodellen ist die Nutzung einer vierfachen Redundanz in allen Sicherheitssystemen sowie die Nutzung eines Doppelcontainments.[69] Entwickelt wurde das Basismodell des Reaktors ab 1977 als Kooperation zwischen Gidropress und der finnischen Firma Voima International Limited. Ehemals wurde dieses Reaktormodell als AES-91 für die Ausschreibung eines dritten Reaktors im Kernkraftwerk Loviisa entworfen.[70] Durch die finnisch/russische Vorgeschichte des Reaktordesigns für China wurden die zusätzlichen finnischen Sicherheitssysteme ebenfalls eingebaut.[71]

Für die Ausschreibung in China wählte man dieses Modell, verbesserte die technischen Eigenschaften jedoch hinsichtlich der Sicherheitssysteme und der reaktorphysikalischen Auslegung. In der Folge entstand die aufgewertete Version AES-91/99, die alle Sicherheitsvorgaben in Russland, Finnland, Europa (EUR-Zertifikat) und die der IAEA erfüllt. Weiter wurden einige Eigenschaften des Modells hinsichtlich der internationalen Trends angepasst, so unter anderem:[70]

  • Standzeit von 60 Jahren
  • Maximaler Abbrand von 55 Megawatttage pro Kilogramm Uran
  • Verringerung der Wartungsperioden und Erhöhung der Verfügbarkeit
  • Möglichkeit des Lastfolgebetriebs und der schnellen Leistungsregulierung
  • Auslegung für die Verwendung von MOX-Brennstoffen

Die primäre Wärmeenergie wird im Reaktordruckbehälter erzeugt, in dem sich 163 hexagonale Brennelemente befinden, die mit 121 Steuerstäben gesteuert werden. Aufgrund der Version 428 wurde der neue Brennelementetyp TWS-2 entwickelt, der in nahezu allen WWER-1000-Anlagen Verwendung finden kann.[70] Diese Brennelemente wurden jedoch nie in Tianwan eingesetzt. Hier wurde der Einsatz der Brennelemente vom Typ UTWS vorgezogen. Seit 2010 kommen Brennelemente vom Typ TWS-2M zum Einsatz.[25] Die nominale Reaktorleistung liegt bei 3000 MWth. Um die Wärme über die vier primären Kühlschleifen abzuführen werden stündlich 86.000 Kubikmeter Wasser durch den Reaktorkern geleitet. Beim Eintritt weist das Kühlwasser eine Temperatur von 291 °C auf, nach der Aufnahme der Wärme aus der Kernspaltung und beim Austritt aus dem Reaktor eine Temperatur von 321 °C. Der gesamte Kreislauf steht unter einem Druck von 15,7 Megapascal. Die Wärme wird über je einen horizontalen Dampferzeuger in den vier Kühlschleifen in einen sekundären Kreislauf übertragen. Insgesamt werden mit den vier Dampferzeugern 5880 Tonnen Dampf pro Stunde erzeugt. Anschließend wird der Dampf zu der Turbine weitergeleitet.[70] Bei allen vier Blöcken erreicht diese eine elektrische Bruttoleistung von 1060 MW und speist davon 990 MW netto in das Elektrizitätsnetz ein.[11] Nominal können die ersten beiden Blöcke mit einer Leistung von 1060 MW fahren,[72][73][11] die beiden Vollpolmaschinen von Block 3 und 4 sind so ausgelegt, dass diese nominal bei einer Reaktorleistung von 104 % eine elektrische Leistung von 1176,9 MW erreichen können. Die Konfiguration der Turbine ist mit der in den Blöcken 1 und 2 identisch und besteht aus einen Hochdruckläufer und drei zweiflutige Niederdruckläufer.[73]

Technik Block 5 & 6

Die Blöcke fünf und sechs sollen mit Reaktoren vom Typ ACPR-1000 ausgestattet werden. Ursprünglich waren technisch identische Blöcke geplant, wie sie am Standort Fangjiashan stehen.[56] Beide Blöcke liefern bei einer Bruttoleistung von 1080 MW insgesamt 1000 MW netto in das Elektrizitätsnetz.[11][74]

Wissenswertes

  • Über den Eingang der Kraftwerksverwaltung steht der Schriftzug „Sicherheit, Sicherheit und nochmal Sicherheit“ (chinesisch 安全, 安全, 还是安全, Ānquán, ānquán, háishì ānquán), dass als eine Art Parole des Kernkraftwerks steht.

Daten der Reaktorblöcke

Das Kernkraftwerk Tianwan hat zwei Reaktorblöcke, die sich in Betrieb befinden und vier in Bau.

Reaktorblock[11] Reaktortyp Leistung Baubeginn Netzsyn-
chronisation
Kommer-
zieller Betrieb
Stilllegung
Typ Baulinie Netto Brutto
Tianwan-1 DWR WWER-1000/428 990 MW 1060 MW 20.10.1999 12.05.2006 17.05.2007
Tianwan-2 DWR WWER-1000/428 990 MW 1060 MW 20.10.2000 14.05.2007 16.08.2007
Tianwan-3 DWR WWER-1000/428M 990 MW 1060 MW 27.12.2012
Tianwan-4 DWR WWER-1000/428M 990 MW 1060 MW 27.09.2013
Tianwan-5 DWR ACPR-1000 1000 MW 1080 MW 27.12.2015
Tianwan-6[74] DWR ACPR-1000 1000 MW 1080 MW 07.09.2016

Einzelnachweise

  1. Kerntechnische Gesellschaft im Deutschen Atomforum: Atomwirtschaft, Atomtechnik, Band 38. Handelsblatt GmbH, 1993. Seite 420.
  2. Elizabeth Wishnick: Mending fences: the evolution of Moscow's China policy, from Brezhnev to Yeltsin. University of Washington Press, 2001. ISBN 0295981288. Seite 131.
  3. a b Peter H. Koehn, u.a.: The outlook for U.S.-China relations following the 1997-1998 summits: Chinese and American perspectives on security, trade, and cultural exchange. Chinese University Press, 1999. ISBN 9622018815. Seite 102.
  4. Programme for Promoting Nuclear Non-Proliferation: Newsbrief, Ausgaben 29-44. Centre for International Policy Studies, Department of Politics, University of Southampton, 1995. Seite 8.
  5. World Nuclear Association: Nuclear Power in China Appendix. Abgerufen am 02.11.2011. (Archivierte Version bei WebCite)
  6. The petroleum economist, Band 65,Ausgaben 1-6. Petroleum Press Bureau, 1998. Seite 44.
  7. Harvard University. Committee on Environment: Energizing China: reconciling environmental protection and economic growth. In: Studies of Phase I of the Harvard University Committee on Environment China Project. Harvard University Committee on Environment, 1998. ISBN 0674253299. Seite 145.
  8. Beijing jing ji ri bao dui wai bu: China economic news, Band 20,Ausgaben 26-50. Economic Information & Concultancy Co., 1999. Seite 249.
  9. Xuewu Gu, Maximilian Mayer: Chinas Energiehunger: Mythos oder Realität?. Oldenbourg Wissenschaftsverlag, 2007. ISBN 348658491X.
  10. Progress in nuclear energy, Bände 37-38. Pergamon, 2000. Seite 10.
  11. a b c d e f g h i j k l Power Reactor Information System der IAEA: „China, People's Republic of“ (englisch)
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Weblinks

Siehe auch