Herzlich willkommen in der Nucleopedia! Hierbei handelt es sich um eine freie Enzyklopädie, die sich auf den Bereich der Kernenergie spezialisiert hat. Die Inhalte sind frei verfügbar und unter Lizenz frei verwendbar. Auch Sie können zum Inhalt jederzeit beitragen, indem Sie als Benutzer den Seiteninhalt verbessern, erweitern oder neue Artikel erstellen.
Vielen Dank für Ihre Unterstützung an dem Projekt!

Benutzerkonto beantragen  Benutzerkonto anfordern

Kernkraftwerk Xiapu

Aus Nucleopedia
Wechseln zu: Navigation, Suche
Kernkraftwerk Xiapu
Standort
Land Flag of the People's Republic of China.svg Volksrepublik China
Provinz Fujian
Ort Ningde
Koordinaten 26° 48′ 9″ N, 120° 9′ 11″ OTerra globe icon light.png 26° 48′ 9″ N, 120° 9′ 11″ O
Reaktordaten
Eigentümer China National Nuclear Corporation
Betreiber Xiapu Nuclear Power Company Limited
Geplant 1 (600 MW)
Im Bau 1 (600 MW)
Spacer.gif
Gtk-dialog-info.svg
Die Quellen für diese Angaben sind in der Zusatzinformation einsehbar.

Das Kernkraftwerk Xiapu (chinesisch 霞浦核电站) befindet sich in der Provinz Fujian im Verwaltungsgebiet Ningde im Kreis Xiapu. Die auf der Insel Changbiao projektierte Anlage soll aus sieben Blöcken bestehen. Neben den Kernkraftwerken Fuqing und Ningde ist Xiapu das dritte Kernkraftwerk in der Provinz Fujian.

Geschichte

Im Dezember 2009 wurde öffentlich bekanntgegeben, dass die China Huaneng Group ein Abkommen mit der Provinz Fujian unterzeichnet hat. Im elften Fünfjahresplan von 2009 bis 2015, sowie zwei Jahre danach, sollten insgesamt 30 Milliarden Yuan für die Erschließung eines Kernkraftwerksstandortes auf dem Stadtgebiet von Xiapu, Teil der Verwaltungsstadt Ningde, investiert werden.[1] Bis zum Jahr 2013 begann das integrierte geophysikalische Institut in Peking mit der geophysikalischen Erkundung des Standortes.[2] Insgesamt sollen sieben Reaktoren entstehen: Zunächst der 600 MW starke CFR, gefolgt von einem zweiten Brüter mit 600 MW Leistung, gefolgt von einem Hochtemperaturreaktor des Typs HTR-PM600, sowie vier Druckwasserreaktoren des Typs Advanced Passive. Im März 2015 gewann die CCCC-FHDI Engineering Company Limited den Auftrag für das Offshore-Engineering für das Kernkraftwerk und dem CFR-600.[3] Am 5. November 2015 wurde die Baustelle feierlich eröffnet.[4] Die Vorarbeiten und die Einflüsse auf die Funing-Bucht wurden in Abständen vom Umweltüberwachungszentrum der Stadt Ningde überwacht.[5]

Block-1 (CFR-600)

Basierend auf dem China Experimental Fast Reactor begann China den 600 MW starken CFR-600 zu projektieren, der als China Experimental Fast Reactor (CDFR) Projekt 1 bezeichnet wird. Als alternativen oder auch parallelen Weg wird der China Experimental Fast Reactor (CDFR) Projekt 2 entwickelt mit zwei BN-800, allerdings am Standort Sanming.[6] Mit der Abnahme des China Experimental Fast Reactor im Mai 2012 genehmigte im Oktober 2014 die Regierung der Volksrepublik China mit den Planungen für den Demonstrationsreaktor zu beginnen.[7] Seitens des China Institute of Atomic Energy wurde die Wahl der Leistungsgröße von 600 MW stark kritisiert, da sie für das Hochskalieren auf die Zielgröße von 1000 MW ungeeignet sei, da die gesamten Hilfssysteme für den 1000 MW neu entworfen werden müssen.[8] Am 31. Juli 2015 begannen die Vorarbeiten am Standort.[7] Am 22. Juli 2016 wurde die Leittechnik, die für den Block bestellt werden soll, bei der China National Nuclear Power Control System Company Limited durch Facharbeiter des Kernkraftwerks Xiapu und der China Nuclear Control begutachtet und für den Einsatz freigegeben. Die Leittechnik basiert auf der NicSys 2000 Plattform.[9] Ende Mai 2017 wurde Harbin Electric beauftragt für den Block die Sauerstoffstation und die Entgaser zu liefern.[10]

Bau

Nach Planungen aus dem Jahr 2015 sollte der CFR-600 Ende 2017 in Bau gehen.[11] Am 29. Dezember 2017 wurde der erste Beton des nuklearen Anlagenteils gegossen und damit der Bau des Blocks begonnen.[12]

Betrieb

Nach Planungen aus dem Jahr 2015 soll die Anlage ab 2023 in Betrieb gehen.[13]

Block-2 (TWR-P)

Im September 2010 kündigte die National Energy Administration an, ein Entwicklungsbüro einzurichten, um Forschungen an einem Laufwellenreaktor vorzunehmen.[14] 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 die er intensiv investierte, um einen Laufwellenreaktor zu entwickeln. 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.[15] Im Juni 2011 bot Bill Gates bei einem Besuch in China der China National Nuclear Corporation an, zusammen mit seinem Unternehmen zu kooperieren.[16] 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 Gilleland 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.[17]

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 handeln solle. Analytiker sahen darin auch den Schritt Chinas, sich hin zu sichereren Reaktoren zu bewegen und der Kritik, die nach den Reaktorunfällen im Kernkraftwerk Fukushima-Daiichi im März 2011 aufkam, mit Gegenschritten zu begegnen.[16] 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 sei, mehr allerdings nicht, da dieser Reaktortyp noch nie zuvor gebaut worden sei. Gates unterstrich zudem, dass die Kosten für die Entwicklung eines solchen Reaktors mehrere Millionen Dollar 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 seines gesellschaftlichen Einflusses.[18] 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.[19]

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.[20] Ein weiterer und entscheidender Besuch der 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, die untersagte, unklassifizierte Nukleartechnik ins Ausland zu transferieren. Dies betraf auch den Traveling Wave Reactor von TerraPower, der in den USA nicht zugelassen war.[21] Tatsächlich wurde seitens des Department of Energy am 20. Februar 2015 eine überarbeitete Version der Klausel 810 veröffentlicht, die einen Export möglich machte.[22]

Planung

Nachdem die Klausel 810 korrigiert wurde, reiste Bill Gates im Februar 2015 erneut nach China, wo er zusammen mit Sun Qin der Nationalen Entwicklungs- und Reformkommission bezüglich des Baus eines Prototypen vorsaß.[23] Der Bau des Kernkraftwerks Xiapu war bereits im Mai 2015 genehmigt.[24] 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 zusammen mit der US-Firma TerraPower einen 600 MW starken Prototypbrüter zu errichten.[23][25] Am 22. September 2015 unterzeichneten Lee McIntire, CEO von TerraPower, und Zhimin Qian, Generaldirektor der China National Nuclear Corporation, den Vertrag zur Entwicklung eines 1150 MW starken kommerziellen Laufwellenreaktors innerhalb von 15 Jahren sowie für 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 Berater bei US-Unternehmen anwerben.[13][26][27]

Block-3 (HTR-PM600)

Für den Bau des HTR-PM600 erhielt die China Huaneng Group die Freigabe.[28][29]

Block-4 bis 7

In einem weiteren Bauabschnitt sollen bis zu vier Druckwasserrteaktoren am Standort entstehen.[3]

Standortdetails

Kartogramm des CFR-600 von innen nach außen:
      - Steuerstäbe
      - Innere Brennelemente
      - mittlere Brennelemente
      - äußere Brennelemente)
      - Brutelemente (DU)
      - Abschirmelemente (Stahl)
      - Borreflektorelemente
      - Abgebrannte Brennelemente

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 Eigentümer des Unternehmens übertragen. Die Anteilseigener und Anteile am Unternehmen teilen sich wie folgt auf:[30]

  • 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 Block-1

Der Brutreaktor des Typs CFR-600 soll eine Bruttoleistung von 600 MW erreichen und eine Nettoleistung von etwa 650 MW bei einer thermischen Reaktorleistung von 1200 MW. Bei dem Design handelt es sich um einen Reaktor in Pool-Bauweise mit einer projektierten Laufzeit von 60 Jahren. Der Block soll ab der Inbetriebnahme zunächst mit Mischoxid-Brennstoff fahren und einen Abbrand um die 100 GWd/t erreichen. Mit einem späteren Kern soll der Reaktor mit Metallbrennstoff beladen werden und Abbrände zwischen 100 bis 120 GWd/t erreichen.[31]

Technik Block-2

Prototypkern des TWR, 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)

Der Brutreaktor des Typs TerraPower Traveling Wave Reactor mit der Bezeichnung TerraPower-1 (kurz TP-1)[32] soll eine Bruttoleistung von 600 MW erreichen[24] 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. Gegenüber dem Serienmodell gibt es beim Prototyp bestimmte Modifikationen, unter anderem ein Ladesystem, das es erlaubt, Objekte zur Bestrahlung oder zur Messung in den Reakorkern an drei dafür vorgesehen Positionen einzugeben. Der Reaktor greift auf diverse Erfahrungen aus bereits bestehenden Brutreaktoren zurück, 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 Kohlenstofffiltern aufgefangen werden kann. Die Gesamtaktivität des Kühlmittels kann dadurch auf dem gleichen Wert gehalten werden wie in bestehenden Brutreaktoren mit nicht entlüftetem 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 Traveling 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 fährt sich der Reaktor selbst herunter. Die Kernzerlegungsfrequenz liegt bei weniger als 10-9 pro Reaktorjahr. Seismisch gesehen ist die Anlage gegen horizontalen Beschleunigungen von 0,15 g ausgelegt.[32]

Daten des Reaktorblocks

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

Reaktorblock[33] Reaktortyp Leistung Baubeginn Netzsyn-
chronisation
Kommer-
zieller Betrieb
Stilllegung
Typ Baulinie Netto Brutto
Xiapu-1 SBR CFR-600 500 MW 600 MW 29.12.2017
Xiapu-2 SBR TerraPower-1 500 MW 600 MW

Einzelnachweise

  1. 华能投资300亿参建宁德霞浦核电, 10.12.2009. Abgerufen am 30.12.2017. (Archivierte Version bei archive.is)
  2. 成果业绩, 27.04.2013. Abgerufen am 30.12.2017. (Archivierte Version bei archive.is)
  3. a b CCCC-FHDI wins bid for quot;feasibility study of offshore engineering of 600MW fast reactor nuclear power demonstration project in Xiapu, 12.03.2015. Abgerufen am 30.12.2017. (Archivierte Version bei archive.is)
  4. China Nuclear Engineering & Construction Grouß Corporation Limited: 中核二四举行霞浦核电项目筹备处揭牌仪式, 09.11.2015. Abgerufen am 30.12.2017. (Archivierte Version bei archive.is)
  5. Ning De Marine Environmental Monitoring Center: 三沙海洋站首次完成霞浦核电站海域水质监测工作, 23.03.2016. Abgerufen am 30.12.2017. (Archivierte Version bei archive.is)
  6. IBP, Inc.: China Energy Policy, Laws and Regulation Handbook Volume 1 Strategic Information and Basic Laws, Lulu.com, 2015. ISBN 1312970405. Seite 285.
  7. a b 2017 The first nuclear power project quietly opened Industry revealed the next few is, 29.12.2017. Abgerufen am 30.12.2017. (Archivierte Version bei archive.is)
  8. Rethinking China’s Fast Reactor, 17.02.2017. Abgerufen am 30.12.2017. (Archivierte Version bei archive.is)
  9. Beijing Economic-Technological Development Area: CNCS tests its nuclear power equipment, 22.07.2016. Abgerufen am 30.12.2017. (Archivierte Version bei archive.is)
  10. NBN: Gen-IV Fast Reactor Project expects to start this year, 31.05.2017. Abgerufen am 30.12.2017. (Archivierte Version bei archive.is)
  11. China.org: China to resume inland nuclear power development, 09.09.2015. Abgerufen am 28.11.2015. (Archivierte Version bei WebCite)
  12. World Nuclear News: China begins building pilot fast reactor, 29.12.2017. Abgerufen am 29.12.2017. (Archivierte Version bei archive.is)
  13. 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)
  14. 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)
  15. The Wall Street Journal: A Window Into the Nuclear Future, 28.02.2011. Abgerufen am 28.11.2015. (Archivierte Version bei WebCite)
  16. 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)
  17. Dynabond Powertech Service: Sun Qin met Chief Executive of TerraPower, 06.09.2011. Abgerufen am 28.11.2015. (Archivierte Version bei WebCite)
  18. Dynabond Powertech Service: Bill Gates envisions nuclear future for China, 09.12.2011. Abgerufen am 28.11.2015. (Archivierte Version bei WebCite)
  19. The Rigister: Bill Gates discusses nuclear development deal with China, 07.12.2011. Abgerufen am 28.11.2015. (Archivierte Version bei WebCite)
  20. Dynabond Powertech Service: TerraPower discussed Gen IV reactor technology with SNERDI, 25.01.2013. Abgerufen am 28.11.2015. (Archivierte Version bei WebCite)
  21. 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)
  22. 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)
  23. a b Yibada: ‘Fast’ Nuclear Reactor to Start Construction in 2017, 17.08.2015. Abgerufen am 28.11.2015. (Archivierte Version bei WebCite)
  24. 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)
  25. Neutron Bytes: Nuclear News Roundup for August 16, 2015, 16.08.2015. Abgerufen am 28.11.2015. (Archivierte Version bei WebCite)
  26. Nuclear Engineering International: China to support US travelling wave reactor, 25.09.2015. Abgerufen am 28.11.2015. (Archivierte Version bei WebCite)
  27. World Nuclear News: TerraPower, CNNC team up on travelling wave reactor, 25.09.2015. Abgerufen am 28.11.2015. (Archivierte Version bei WebCite)
  28. 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)
  29. 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)
  30. Bloomberg: fujian funeng co ltd-a (600483:Shanghai Stock Exchange), 07.05.2015. Abgerufen am 28.11.2015. (Archivierte Version bei WebCite)
  31. Nuclear Engineering International: China begins construction of CFR-600 fast reactor, 04.01.2018. Abgerufen am 04.01.2018. (Archivierte Version bei archive.is)
  32. 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)
  33. Power Reactor Information System der IAEA: „China, People's Republic of“ (englisch)

Siehe auch