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Kernkraftwerk Xiapu

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Kernkraftwerk Xiapu
Standort
Land Flag of the People's Republic of China.svg Volksrepublik China
Provinz Fujian
Ort Ningde
Koordinaten 26° 33′ 28″ N, 119° 55′ 40″ OTerra globe icon light.png 26° 33′ 28″ N, 119° 55′ 40″ O
Reaktordaten
Eigentümer China National Nuclear Corporation
Betreiber Xiapu Nuclear Power Company Limited
Geplant 1 (600 MW)
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Die Quellen für diese Angaben sind in der Zusatzinformation einsehbar.

Das Kernkraftwerk Xiapu (chinesisch 霞浦核电站) soll in der Provinz Fujian im Verwaltungsgebiet Ningde im Kreis Xiapu entstehen. Die auf der Halbinsel Dongchong projektierte Anlage soll den weltweit von Bill Gates nachhaltig unterstützten TerraPower Traveling Wave Reactor beherbergen. Das Kernkraftwerk ist eines von zwei Kernkraftwerken, das im Kreis Xiapu geplant ist. Auf der gleichen Halbinsel soll zirka 25 Kilometer nördlich das Kernkraftwerk Dongchong mit zwei HTR-PM600 entstehen,[1] für das die China Huaneng Group im März 2015 die Genehmigung erhielt.[2]

Geschichte

Im September 2010 kündigte die National Energy Administration an, ein Entwicklungsbüro einzurichten, um Forschungen an enem Laufellenreaktor vorzunehmen.[3] Das gleiche Konzept befand sich bereits zu diese Zeitpunkt in den USA in Entwicklung. Bill Gates, Gründer von Microsoft, gründete dafür die Firma TerraPower, in der er intensiv an der Entwicklung eines Laufwellenreaktors Investitionen tätigte. Bis Februar 2011 gab es zwar ein ausgearbeitetes Konzept, aber noch keine Blaupausen zu dem Modell. TerraPower hielt daher Ausschau nach einem Investor, beispielsweise nach einem Energieversorger, der einen experimentellen Reaktor betreiben wurde. Unter andere wurden Angebote an Unternehmen in Frankreich, Japan, Russland und China im JAhr 2009 unterbreitet, jedoch ohne Erfolg.[4] Im Juni 2011 bot Bill Gates bei einem Besuch in China der China National Nuclear Corporation an, zusammen mit seinem Unternehmen zu kooperieren.[5] Im September 2011 gab es jedoch ein erneutes Treffen mit dem Generaldirektor der China National Nuclear Corporation, Sun Qin, sowie deren Chefingenieur, Lei Zengguang, mit dem Geschäftsführer von TerraPower, John Gilleland, im chinesischen Chengdu. Die Seiten diskutierten unter anderem über strategische Unternehmen und Probleme bei der Umsetzung in einer Kapitalgesellschaft im Bezug auf den TerraPower Traveling Wave Reactor. Im Rahmen des Aufenthalts von Gilleland in China, tauschte er sich ebenfalls mit dem Nuclear Power Institute of China aus, die sich unter anderem an der Entwicklung des Kernbrennstoffs beteiligten und Bestrahlungsversuche an Testobjekten durchführten. Zusammen mit der China National Nuclear Corporation und dem Nuclear Power Institute of China versuchte Gilleland erneut die Kommerzialisierung des Traveling Wave Reactors von TerraPower voranzutreiben.[6]

Den Durchbruch erzielte Bill Gates, im Dezember 2011 als er bei einem Besuch in Peking am 2. Dezember 2011 sich mit dem Generaldirektor Sun Qin traf. Dabei unterzeichnete er ein Abkommen über die Zusammenarbeit an der Entwicklung eines neuen Reaktortyps. Die chinesische Seite und Bill Gates hielten sich zunächst bedeckt über den genauen Typ, allerdings waren bereits Anzeichen auf der Website von TerraPower zu finden, dass es sich um die Prototypvariante des Traveling Wave Reactors handelte. Analytiker sahen darin auch den Schritt Chinas, sich hin zu sichereren Reaktoren zu bewegen und die Kritik, die nach den Reaktorunfällen im Kernkraftwerk Fukushima-Daiichi im März 2011 aufkam, mit Gegenschritten zu beseitigen.[5] Am 7. Dezember 2011 bestätigte Bill Gates die Gerüchte, dass es sich um den TerraPower Traveling Wave Reactor handele. Gates erklärte dazu, dass es sich um ein frühes Stadium der Entwicklung handle und daher nicht mit einer schnellen Umsetzung zu rechnen sei. Auch die China National Nuclear Company erklärte, dass der Reaktor zwar ein Konzept ist, mehr allerdings nicht, da dieser Reaktortyp noch nie zuvor gebaut wurde. Gates unterstrich zudem, dass die Kosten für die Entwicklung eines solchen Reaktors mehrere Millionen Dolalr kosten würde und der Bau einer Demonstrationsanlage mehrere Milliarden. Seitens des Ministeriums für Forschung und Technologie der Volksrepublik China wurde die Zusammenarbeit mit Bill Gates außerordentlich begrüßt, nicht wegen seiner finanzielle Ressourcen, sondern aufgrund seiner sozialen Einflüsse.[7] Im Dezember 2011 war Bill Gates erneut zu Gesprächen mit der China Nuclear Power Corporation nach China gekommen, um die Entwicklung und den Bau eines Prototypen anzusprechen.[8]

Am 21. Januar 2013 besuchte der TerraPower-Geschäftsführer Gilleland das Shanghai Nuclear Engineering Research & Design Institute (SNERDI) in Shanghai, das unter anderem an der Projektierung des TWR-P (Traveling Wave Reactor Prototype) beschäftigt war, parallel zu TerraPower.[9] Ein weiterer und entscheidender Besuch von den beiden Generaldirektoren der China National Nuclear Corporation, Sun Qin und Qian Zhimin, bei Ernest Moniz, Sekretär des Department of Energy, gab es im November 2013. Dort setzte sich die chinesische Seite stark für eine Änderung der Klausel 810 des Department of Energy ein, das untersagte, dass unklassifizierte Nukleartechnik ins Ausland transferiert werden darf. Dies betraf auch den Traveling Wave Reactor von TerraPower, der in den USA nicht zugelassen war.[10] Tatsächlich wurde seitens des Department of Energy am 20. Februar 2015 eine überarbeitete Version der Klausel 810 veröffentlicht, die einen Export möglich machte.[11]

Planung

Nachdem die Klausel 810 korrigiert wurde, reiste Bill Gates im Februar 2015 erneut nach China, wo er mit Sun Qin der Nationalen Entwicklungs- und Reformkommission bezüglich des Baus eines Prototypen vorsaß.[12] Der Bau des Kernkraftwerks Xiapu war bereits im Mai 2015 genehmigt.[13] Die offizielle Bekanntgabe erfolgte im August 2015 durch Xu Mi, der als Vater der schnellen Reaktoren in China bekannt ist. Es wurde dabei bekannt, dass man plane in der Provinz Fujian einen 600 MW starken Prototypbrüter zu errichten, zusammen mit der US-Firma TerraPower.[12][14] Am 22.&bsp;September 2015 unterzeichneten TerraPower, im Auftrag Generaldirektor Zhimin Qian, und die China National Nuclear Corporation, im Auftrag Lee McIntire, zusammen den Vertrag zur Entwicklung eines 1150 MW starken kommerziellen Laufwellenreaktors innerhalb von 15 Jahren, sowie den Bau eines 600 MW Prototyps, womit Bill Gates es schaffte, den Reaktor zu vermarkten. TerraPower konnte für diesen Erfolg zwischen 2008 und 2015 bereits 120 Vollzeitarbeitsplätze in Bellevue, US-Bundesstaat Washington, schaffen, sowie 100 technische Konsultanten bei US-Unternehmen anwerben.[15][16][17]

Bau

Nach Planungen aus dem Jahr 2015 soll der Block Ende 2017 in Bau gehen.[18]

Betrieb

Nach Planungen aus dem Jahr 2015 soll die Anlage ab 2023 in Betrieb gehen.[15]

Standortdetails

Prototypkern, Aufbau von innen nach außen:
      - 273 Starter-Brennelemente
      - 010 Steuerelemente
      - 003 Sicherheitselemente
      - 003 Offene Testelemente
      - 132 Brutelemente (DU, innere Zone)
      - 018 Absorberelemente
      - 078 Abschirmelemente (Stahl)

Eigentümer und Betreiber

Eigentümer des Kernkraftwerks ist die China National Nuclear Corporation, Betreiber die China National Xiapu Nuclear Power Company Limited. Das Festkapitel von 9 Millionen Yuan wurde am 7. Mai 2015 an das Unternehmen durch die beiden Eigentümer des Unternehmens übertragen. Die Anteilseigener und Anteile am Unternehmen teilen sich wie folgt auf:[19]

  • 55 % - China National Nuclear Corporation (Mehrheitseigentümer)
  • 20 % - Fujian Funeng Company Limited
  • 10 % - Huaneng Nuclear Power Development Corporation
  • 10 % - China Yangtze Power Company Limited
  • 05 % - Ningde State-owned Assets Investment Management Company

Technik

Der Brutreaktor des Typs TerraPower Traveling Wave Reactor mit der Bezeichnung TerraPower-1 (kurz TP-1)[20] soll eine Bruttoleistung von 600 MW erreichen[13] und eine Nettoleistung von etwa 500 MW bei einer thermischen Reaktorleistung von 1200 MW. Bei dem Design handelt es sich um einen Reaktor in Pool-Bauweise mit einem Betriebszyklus von 40 Jahren, bis zum nächsten Brennstoffwechsel. Der Brennstoffzyklus entspricht beim Prototyp jedoch der Standzeit des gesamten Kernkraftwerks. Entgegen des Serienprojekts gibt es beim Prototyp Modifikationen, so unter anderem ein Ladesystem, dass es erlaubt, Objekte zur Bestrahlung oder zur Messung in den Reakorkern einzugeben in drei dafür vorgesehen Positionen. Ansich nutzt der Reaktor diverse Erfahrungen aus bereits bestehenden Brutreaktoren, allerdings mit starken Modifikationen des Brennstoffs. Die bei der Spaltung entstehenden Spaltgase bleiben nicht im Brennelementhüllrohr, sondern werden langsam in den Kühlkreislauf, der mit Natrium arbeitet, abgegeben und in einem zentralen Sammelbehälter aufgefangen. Durch das Ablassen der Spaltgase kann ein sehr hoher Abbrand erreicht werden, der den Betrieb über die 40 Jahre ermöglicht. Das einzige signifikante Spaltgas, das dabei abgelassen wird, ist 137Cs, das mit Kohlestofffilter aufgefangen werden kann. Die Gesamtaktivität des Kühlmittels kann dadurch auf dem gleichen Wert gehalten werden, wie in bestehenden Brutreaktoren mit nicht entlüfteten Brennstoff. Durch eine neuartige Konstruktion der Dampferzeuger ist es möglich, eine höhere thermohydraulische Effizienz zu erreichen, ebenso eine höhere thermische Effizienz, die zu einem elektrischen Bruttowirkungsgrad von 42 % führt. Wie andere moderne Reaktoren nutzt auch der Travelin Wave Reactor neben einem aktiven Nachwärmeabfuhrsystem bei schweren Zwischenfällen ein passives Nachwärmeabfuhrsystem, das die Wärme durch natürliche Zirkulation an die Luft abgibt. Im Falle eines Zwischenfalls ohne Abschaltung des Reaktors, schaltet sich der Reaktor selbst ab. Die Kernzerlegungsfrequenz liegt bei weniger als 10-9. Seismisch gesehen ist die Anlage gegen horizontalen Beschleunigungen von 0,15 g ausgelegt.[20]

Daten des Reaktorblocks

Das Kernkraftwerk Xiapu besteht aus einem Reaktorblock, der sich in Planung befindet.

Reaktorblock[21] Reaktortyp Leistung Baubeginn Netzsyn-
chronisation
Kommer-
zieller Betrieb
Stilllegung
Typ Baulinie Netto Brutto
Xiapu SBR TerraPower-1 500 MW 600 MW

Einzelnachweise

  1. China Huaneng: 高温气冷堆商业化推广——机遇和挑战, 01.12.2014. Seite 15. Abgerufen am 28.11.2015. (Archivierte Version bei Internet Archive)
  2. 霞浦核电将建在霞浦县长春镇与下浒镇之间!, 07.04.2015. Abgerufen am 28.11.2015. (Archivierte Version bei WebCite)
  3. Dynabond Powertech Service: National Energy Administration prepare the establishment of office for traveling wave reacor, 21.09.2010. Abgerufen am 28.11.2015. (Archivierte Version bei WebCite)
  4. The Wall Street Journal: A Window Into the Nuclear Future, 28.02.2011. Abgerufen am 28.11.2015. (Archivierte Version bei WebCite)
  5. a b Dynabond Powertech Service: Gates teams up with China to build nuclear reactor, 06.12.2011. Abgerufen am 28.11.2015. (Archivierte Version bei WebCite)
  6. Dynabond Powertech Service: Sun Qin met Chief Executive of TerraPower, 06.09.2011. Abgerufen am 28.11.2015. (Archivierte Version bei WebCite)
  7. Dynabond Powertech Service: Bill Gates envisions nuclear future for China, 09.12.2011. Abgerufen am 28.11.2015. (Archivierte Version bei WebCite)
  8. The Rigister: Bill Gates discusses nuclear development deal with China, 07.12.2011. Abgerufen am 28.11.2015. (Archivierte Version bei WebCite)
  9. Dynabond Powertech Service: TerraPower discussed Gen IV reactor technology with SNERDI, 25.01.2013. Abgerufen am 28.11.2015. (Archivierte Version bei WebCite)
  10. Dynabond Powertech Service: Sun Qin and Qian Zhimin Meet with Secretary of the US Energy Department, 14.11.2013. Abgerufen am 28.11.2015. (Archivierte Version bei WebCite)
  11. National Nuclear Security Administration: Guidance to the Revised Part 810 Regulation: Assistance to Foreign Atomic Energy Activities, 20.02.2015. Abgerufen am 28.11.2015. (Archivierte Version bei WebCite)
  12. a b Yibada: ‘Fast’ Nuclear Reactor to Start Construction in 2017, 17.08.2015. Abgerufen am 28.11.2015. (Archivierte Version bei WebCite)
  13. a b ZHANG Donghui: Nuclear energy and Fast Reactor development in China, 24.05.2015. Seite 7. Abgerufen am 28.11.2015. (Archivierte Version bei WebCite)
  14. Neutron Bytes: Nuclear News Roundup for August 16, 2015, 16.08.2015. Abgerufen am 28.11.2015. (Archivierte Version bei WebCite)
  15. a b Neutron Bytes: Terrapower inks deal with China’s CNNC to build fast reactor, 23.09.2015. Abgerufen am 28.11.2015. (Archivierte Version bei WebCite)
  16. Nuclear Engineering International: China to support US travelling wave reactor, 25.09.2015. Abgerufen am 28.11.2015. (Archivierte Version bei WebCite)
  17. World Nuclear News: TerraPower, CNNC team up on travelling wave reactor, 25.09.2015. Abgerufen am 28.11.2015. (Archivierte Version bei WebCite)
  18. China.org: China to resume inland nuclear power development, 09.09.2015. Abgerufen am 28.11.2015. (Archivierte Version bei WebCite)
  19. Bloomberg: fujian funeng co ltd-a (600483:Shanghai Stock Exchange), 07.05.2015. Abgerufen am 28.11.2015. (Archivierte Version bei WebCite)
  20. a b TerraPower: Conceptual Design of a 500 MWe Traveling Wave Demonstration Reactor Plant, 02.05.2011. Abgerufen am 28.11.2015. (Archivierte Version bei WebCite)
  21. Power Reactor Information System der IAEA: „China, People's Republic of“ (englisch)

Siehe auch