Китайская атомная электростанция Шидаовань, первый в мире реактор четвертого поколения, начала коммерческую эксплуатацию, сообщила одна из компаний, стоящих за ее разработкой.
Высокотемпературный реактор с газовым охлаждением (HTGR) был запущен в эксплуатацию после недельного (168 часов) испытания непрерывной работы, сообщила государственная Китайская национальная ядерная корпорация (CNNC), объявив об этом в среду, 6 декабря.
Ядерные реакторы четвертого поколения спроектированы таким образом, чтобы стать преемниками существующих ядерных реакторов, часто с водяным охлаждением, эксплуатируемых по всему миру.
Реактор на АЭС "Шидаовань" в восточной китайской провинции Шаньдун является частью глобального стремления к более безопасным, устойчивым и эффективным ядерным операциям.
Вместо использования воды для охлаждения системы высокотемпературный реактор будет охлаждаться с помощью газообразного гелия, что является многообещающим способом строительства большего количества атомных станций на суше, поскольку их не нужно будет размещать рядом с источником воды.
Высокотемпературные реакторы могут производить тепло, электроэнергию и водород и помогли бы Китаю и всему миру “стать углеродно-нейтральными”, сказал Чжан Цзойи, декан Института ядерных и новых энергетических технологий Университета Цинхуа и главный конструктор проекта реактора Шидаовань.
CNNC, Tsinghua и государственная China Huaneng Group являются совместными разработчиками и операторами завода.
Объект, строительство которого началось в 2012 году, оснащен двумя тепловыми реакторами мощностью 250 мегаватт и парогенератором установленной мощностью 200 мегаватт, сообщает CNNC. По данным компании, до 93,4% материалов, используемых в Шидаованском HTGR, было получено внутри страны.
Особенностью конструкции реактора является “неотъемлемая безопасность”, поскольку в случае внезапного отказа реактора или внешнего возмущения “активная зона не расплавится”, говорится в пресс-релизе "Цинхуа".
Реакторы четвертого поколения направлены на ограничение воздействия на окружающую среду, нагрузки на ядерные отходы, риска ядерного распада и возможностей для распространения ядерного оружия, согласно Международному форуму Gen IV (GIF), международной структуре сотрудничества крупнейших ядерных держав.
GIF, инициированный Министерством энергетики США в 2000 году, представляет 13 ядерных держав, включая Китай, Францию, Японию и Россию, а также Европейский союз.
Реакторы четвертого поколения предназначены для работы при более высоких температурах, чем большинство современных реакторов по всему миру, что позволяет им вырабатывать как электроэнергию, так и водород, согласно GIF.
В рамках GIF определены шесть типов ядерных технологий, которые представляют собой четвертое поколение, и большинство стран, участвующих в рамках, обязуются производить по крайней мере один из них.
Помимо газовых реакторов, таких как Shidaowan HTGR, которые используют гелий для охлаждения, существуют также быстрые реакторы со свинцовым, солевым или натриевым охлаждением, способные превращать ядерные отходы в топливо, и реакторы со сверхкритическим водяным охлаждением, которые непосредственно используют воду для приведения в действие турбины вместо пара для выработки электроэнергии.
Реакторы, подобные Shidaowan, смогут производить водород наряду с электричеством для энергосистемы.
Водород, вырабатываемый реакторами, может использоваться в качестве топлива, а также в различных промышленных целях.
По данным Всемирной ядерной ассоциации, большая часть водорода, производимого сегодня в мире, производится из материалов на основе углерода и, следовательно, создает выбросы углекислого газа.
Однако высокотемпературные реакторы могут использовать термохимические процессы для получения водорода с нулевым содержанием углерода с использованием воды.
В то время как Shidaowan является первым в мире HTGR, введенным в коммерческую эксплуатацию, вскоре могут появиться и другие китайские атомные реакторы четвертого поколения.
В провинции Фуцзянь на юго-востоке Китая также ведется строительство пилотного проекта быстрого реактора Xiapu с натриевым охлаждением, управляемого CNNC, и ожидается, что он будет подключен к энергосистеме к 2025 году.
В отличие от HTGR, быстрые реакторы с натриевым охлаждением способны перерабатывать обедненный уран, что позволяет повторно использовать топливо.
В мире эксплуатируются и другие реакторы с натриевым охлаждением, но они относятся к третьему поколению.
Другие проекты ядерных реакторов четвертого поколения находятся на стадии исследований и проектирования в Соединенных Штатах, Японии и Канаде, но, по данным Международного энергетического агентства, строительство еще не началось.
Китай наращивает свои ядерные мощности самыми высокими темпами в мире. Однако, по данным Всемирной ядерной ассоциации, по состоянию на этот год ядерная энергетика по-прежнему составляла лишь 5% от общего объема производства энергии в Китае, поскольку страна продолжает полагаться на уголь.
Лу Хуа Цюань, председатель Института ядерных исследований в Хуаненге, в прошлом году заявил ассоциации, что HTGR обладают “огромным потенциалом для того, чтобы помочь миру обезуглерожить труднодоступные отрасли”.
Однако для широкого внедрения технологии все еще необходимо решить вопросы гарантий и обращения с отходами, а также нормативно-правовой базы.
Лу сказал, что HTGR могут быть очень полезны в странах, где пресная вода ограничена, поскольку для охлаждения реакторов не требуется ее большого количества.
А для стран, где атомные электростанции большой мощности не вписываются в местные энергосистемы, возможность создания небольших модульных реакторов может быть реализована с меньшими мощностями, которые соответствуют потребностям энергосистемы, сказал он.
